Estudio del comportamiento frente a fenómenos de cavitación, corrosión y cavitación-corrosión en el ámbito marino de diferentes sistemas metálicos base cobre

Abstract

La cavitación, definida como la implosión de burbujas de vapor ocasionada por fluctuaciones locales de presión dentro del flujo de un fluido, puede generar daños mecánicos en sustratos metálicos. Dicho proceso, además, puede estar asociado a la corrosión, un fenómeno electroquímico capaz de alterar notablemente las propiedades fisicoquímicas de los materiales metálicos. El estudio de ambos fenómenos y, en particular, de su interacción sinérgica, resulta esencial para comprender la degradación de los componentes metálicos en servicio. En esta Tesis Doctoral se aborda de manera integrada el análisis de la cavitación y la corrosión en aleaciones base cobre, materiales ampliamente utilizados en numerosos sectores industriales, especialmente en el naval. Empleando ensayos, que generan cavitación ultrasónica, y de corrosión electroquímica complementados con una minuciosa caracterización microestructural, se establecen los mecanismos de daño dominantes, identificando los accidentes microestructurales y variables ambientales que condicionan la resistencia frente a cavitación-corrosión de dichas aleaciones.

Cavitation, defined as the implosion of vapor bubbles caused by local pressure fluctuations within fluid flow, may lead to mechanical damages on metallic substrates. In an aggressive fluid, such a process may be associated with corrosion, an electrochemical process that can alter markedly the physicochemical properties of metallic materials. The comprehensive study of both phenomena, and particularly of their synergistic interaction, is fundamental to advancing the understanding of metallic component degradation under service conditions. This Doctoral Dissertation presents an integrated approach to the analysis of cavitation and corrosion in copper-based alloys, materials extensively employed in the industrial sector and of particular relevance to the naval industry. By means of ultrasonic cavitation testing and electrochemical corrosion experiments, combined with detailed microstructural characterization, the dominant damage mechanisms are elucidated, and the microstructural discontinuities together with environmental variables governing the cavitation–corrosion resistance of these alloys are systematically identified.