Resistencia a la corrosión de aleaciones Al-Cu en biodiesel

Abstract

RESUMENEn el presente trabajo se evalúa la susceptibilidad frente a la corrosión en biodiesel de aleaciones Al-Cu solidificadas direccionalmente: Al-4,5%Cu y Al-15%Cu (porcentajes en peso), en función al tipo de estructura (columnar, equiaxial o con transición de estructura columnar a equiaxial-TCE) y a la composición química. Se prepararon electrodos de trabajo con los diferentes tipos de estructura y se realizaron estudios electroquímicos de los mismos. Se utilizó biodiesel industrial fabricado a partir de aceite de soja. Debido a su alta resistividad, para la realización de los ensayos electroquímicos, se realizó una extracción acuosa del biodiesel, con el objetivo de obtener la fracción iónica acuosa, que genera el proceso de corrosión. Se llevaron a cabo curvas de polarización potenciodinámica y medidas de espectroscopia de impedancia electroquímica (EIE). Estos estudios se complementaron con observaciones de las probetas mediante microscopia óptica (MO). El análisis de las curvas de polarización potenciodinámicas permite concluir que el efecto de las diferentes estructuras de granos se evidencia sobre el potencial de picado, solamente en la aleación Al-4,5%Cu. Los espectros de impedancia de todas las probetas muestran una doble contribución capacitiva. Los mismos se ajustaron mediante un circuito R(RQ)(RQ). Se encontró que la resistencia a la transferencia de carga aumenta desde la zona columnar hacia la zona equiaxial para las dos aleaciones. Palabras clave: aleaciones Al-Cu, estructuras de grano, biodiesel, corrosión. ABSTRACTThe aim of the present work was to evaluate the susceptibility to corrosion in biodiesel of Al-Cu alloys directionally solidified: Al-4.5wt.%Cu and Al-15wt.% Cu, in function of the type of structure (columnar, equiaxed or columnar-to-equiaxed transition -CET) and chemical composition. Working electrodes were prepared with different types of alloy structures and electrochemical studies data were performed. Industrial biodiesel produced from soybean oil is used. Because of its high resistivity, for performing electrochemical tests, an aqueous extraction of biodiesel was performed, in order to obtain the aqueous ionic fraction, which generates the corrosion process. Potentiodynamic polarization curves and electrochemical impedance spectroscopy (EIS) were carried out. These studies were supplemented by observations of the specimens by optical microscopy (OM). The analysis of potentiodynamic polarization curves allows to conclude that the effect of different grain structures is an evidence of the pitting potential, only in the Al-4.5wt.%Cu alloy. Impedance spectra of all samples show a double capacitive contribution. They were simulated using a R(RQ)(RQ) circuit. It was found that the resistance to charge transfer increased from the columnar zone to the equiaxed zone for the two alloys.

Corrosion Effect of Biodiesel-Diesel Blend on Different Metals/Alloy as Automotive Components Materials

“…Copper exhibited a heightened vulnerability to corrosion in biodiesel and its blends compared to aluminum and steel. This behavior may be linked to the enhanced conductivity of copper or its alloys (like brass) relative to iron-based alloys (such as stainless steel) and aluminum-based alloys, as noted by Román et al [57]. Additionally, the increased corrosion rate of copper and its alloys in biodiesel, relative to other metals, has been corroborated using Open Circuit Potential (OCP) assessments, as highlighted by Rocabruno-Valdés et al [58].…”

Revisión de las técnicas de caracterización de materiales para estudiar la corrosión en motores a biodiésel

“…El cobre es ampliamente utilizado en tubería como en aires acondicionados o en algunos sistemas de tubería de carros o camisas para pistones [57]. En términos generales, el biodiésel no es compatible con metales conteniendo cobre, debido a que este metal es un gran iniciador para la oxidación del biodiésel [58].…”

Corrosion Induced on Aluminum by Biodiesel Components in Non-Oxygen Environments

“…Thermal degradation, exposure time, and biodiesel oxidation also induce corrosion on metal surfaces, as shown for copper, brass, bronze, aluminum, cast iron, and carbon steel [11,13,14]. In general, copper and copper-based alloys are significantly more prone to corrosion due to pitting, according to mass loss assays [15][16][17][18][19], electrochemical impedance spectroscopy experiments (EIS) [20,21], and morphological characterization (SEM/EDS) [18]. Also, the metals and alloys mentioned above generally show increased corrosion in response to higher temperatures and exposure time in biodiesel [16,17,22,23].…”