Resumen de Evaluación de los efectos de corrosión en los bronces de aluminio y níquel, nab, y los bronces de aluminio y manganeso, mab, provocado por aguas naturales
- español
Los bronces de aluminio y níquel (Nickel Aluminium Bronze, NAB) y los bronces de aluminio y manganeso (Manganese Aluminium Bronze, MAB) son familias de aleaciones base cobre, en donde predomina la presencia de Ni, Al, Mn y Fe. Poseen una elevada resistencia frente a la corrosión en numerosos ambientes, en particular el marino, y al desgaste superficial, lo que hace que sean aleaciones altamente versátiles, cuyos campos de aplicación están vinculados a la manufactura de válvulas, turbinas y hélices marinas, fundamentalmente.
Este tipo de bronces tienen una elevada complejidad microestructural, consecuencia directa de los posibles tratamientos térmicos que puedan experimentar, tanto en el enfriamiento inherente al propio proceso de solidificación durante la colada, como en aquellos otros que pudieran darse en etapas de manufactura o en servicio, por ejemplo, el asociado a una soldadura.
En primer lugar, a lo largo de esta Tesis Doctoral. se ha procedido a realizar una caracterización microestructural de estas aleaciones complejas, evaluando la resolución y contraste que ofrecen tres reactivos químicos de ataque diferentes que permiten revelar los accidentes microestructurales realizando un minucioso análisis comparativo del grado de ataque selectivo de las fases que presentan. Del mismo modo, se ha dado a conocer el efecto que tienen distintos tratamientos térmicos sobre la microestructura de las aleaciones mencionadas, para ello se seleccionaron exhaustivamente los siguientes tratamientos: temple, temple y revenido, además de considerar también la propia estructura de colada, al ser aleaciones de moldeo. Igualmente, se analizó el efecto que producen los procesos de soldadura de estas aleaciones, estableciéndose una comparativa con los tratamientos térmicos realizados. Se añade, además, un estudio de microdureza que proporciona información complementaria de la resistencia a la deformación plástica de cada una de las fases de los materiales objeto de estudio. Por último, se ha analizado el comportamiento frente a la corrosión de dichas aleaciones, empleando técnicas electroquímicas, con su casuística microestructural asociada a cada tratamiento térmico seleccionado, así como al propio proceso industrial de soldadura llevado a cabo sobre estas aleaciones, en aguas naturales, subclasificadas éstas como agua de mar y agua fresca.
Debido a la escasez de datos existentes en la literatura, y al enfoque comparativo que se otorga al presente estudio, esta Tesis Doctoral pretende contribuir a profundizar en el conocimiento de estas aleaciones base cobre y cuyos campos de aplicación se podrían extender a otros sectores industriales, como automoción o el sector eólico y, por ende, para otro tipo de componentes, equipos, etc.
- English
Nickel Aluminum Bronzes (NAB) and Manganese Aluminum Bronzes (MAB) are families of copper based alloys, with predominant presence of Ni, Al, Mn and Fe. They have high corrosion resistance in many environments, particularly marine, and wear resistance, which makes them highly versatile alloys, whose main fields of application are linked mainly to the manufacture of valves, turbines and marine propellers. This kind of bronze has a high microstructural complexity, a direct consequence of the potential thermal treatments they may experience, both in the cooling inherent to the current solidification process during casting, and in any others, that could occur in manufacturing stages or in service, for example, relating to welding. First, throughout this PhD thesis, a microstructural characterization of these complex alloys has been analysed evaluating the resolution from three different chemical agents that reveal microstructural anomalies by carrying out a detailed comparative analysis of the degree of selective attack of the different phases they have. Similarly, the effect of various heat treatments on the microstructure of the alloys mentioned has been highlighted, considering the thorough selection of the following treatments: tempering, quenching and its casting structure. Also, the effect of welding processes of these alloys was analysed, establishing a comparation with the heat treatment carried out. In addition, a study of microhardness that provides complementary information about the resistance to plastic deformation of the material phases is also included. Finally, the corrosion behavior of these alloys, using electrochemical techniques, with the microstructural casuistry associated has been analysed with each heat treatment, and the associated industrial welding process carried out on these alloys, in natural waters, subclassified such as seawater and fresh water. Due to the lack of data in the literature, and the comparative approach of the present study, this PhD thesis aims to contribute to deeper understanding of these copper-based alloys and whose fields of application could be extended to other industrial sectors, such as automotive or wind energy, and hence to other components, equipment, etc.
