Simulation of a long term atmospheric corrosion process on plain and weathering steels

Abstract

ABSTRACT: Information on weathering steel behaviour and its rust products characteristics after decades of atmospheric exposure are scarce. On the other side, generally accepted laboratory tests for the assessment of its corrosion resistance have not been developed yet. Consequently, simulating corrosion in the laboratory during long periods of time are attractive for the interesting and complete information obtainable from them. In the present work, AISI-SAE 1008 and ASTM'588 B steel samples have been exposed for two years to a immersion-emersion CEBELCOR type test in the laboratory, simulating a moderate urban atmosphere. Two groups of six samples each were tested. After the first year, three samples of each batch were retired for analysis and the rest was kept until they reached two years of exposure. The half cell electrode potentials were measured daily. The rust was characterized by metallographic techniques, Mossbauer spectroscopy (MS), Fourier transform infrared spectroscopy (FTIR), and X-ray diffraction (XRD). Comparison was done with field exposure experiments reported in the literature, and conclusions on the behaviour of tested samples were drawn looking for differences and similarities with samples and structures under actual atmospheric conditions.

RESUMEN: La información sobre el comportamiento y las características de los productos de corrosión de los aceros auto protectores, después de varias décadas de exposición a la atmósfera, es escasa. Por otra parte, aún no se han desarrollado ensayos de laboratorio de aceptación general para evaluar su resistencia a la corrosión. En consecuencia, cada día toman más importancia los ensayos de laboratorio durante largos periodos de exposición. En el presente trabajo, se sometieron muestras de acero AISI-SAE 1008 y ASTM 588-B, durante dos años, a un ensayo de laboratorio de inmersión-emersión tipo CEBELCOR. Se ensayaron dos grupos de seis muestras de cada composición de acero, en una disolución que trataba de simular una atmósfera urbana moderada. Después del primer año, se retiraron tres muestras de cada grupo y el resto se dejo en el ensayo hasta completar los dos años exposición. Diariamente, se midió el potencial de electrodo respecto al electrodo de Calomel saturado. Las herrumbres formadas se caracterizaron mediante microscopía óptica, espectroscopia Mössbauer e infrarroja con transformada de Fourier y difracción de rayos X. Se realizó una comparación de los resultados obtenidos en este experimento con los reflejados en la literatura y se formularon conclusiones respecto a las diferencias y similitudes en su comportamiento.