Corrosion Behaviour of an Experimental Nickel Aluminum Bronze Within an Artificial Crevice

Abstract

The corrosion behaviour within an artificial crevice of an experimental nickel aluminum bronze (NAB) containing chromium (0.6 %) was studied with a short-term exposure and microscopic analysis. The various metallurgical phases within the as-cast material corroded at different rates in the following order of decreasing susceptibility: 1) grain boundary material and the α component in the ‘eutectoid α plus κ_III’, 2) αand 3) the κ_III component in the ‘eutectoid αplus κ_III’ and κ_I. The electrochemical current pattern for this specimen during the crevice corrosion test revealed that it was more susceptible to localized corrosion than a standard as-cast NAB. Cross-sections of individual αand κ_I particles were obtained by focused ion beam (FIB) milling. The cross-section of the αgrain revealed that corrosion attack occurred by pitting. The cross-section of the κI grain revealed that the interdendritic zone between the arms of the precipitate was marbled with ‘eutectoid αplus κ_III’ and that the αcomponent in this phase was preferentially attacked with a subsequent redeposition of copper. A thermodynamic analysis revealed that copper deposition is favoured as a cathodic reaction in stagnant rather than flowing conditions.

On a étudié le comportement de corrosion d’une fissure artificielle d’un bronze expérimental au nickel-aluminium (NAB) contenant du chrome (0.6%), après exposition à court terme, par analyse au microscope. Les diverses phases métallurgiques du matériel brut de coulée se corrodaient à différents taux, dans l’ordre de susceptibilité décroissante suivante: (i) matériel de joint de grain et composante a de ‘l’eutectoïde αplus κ_III’, (ii) α, (iii) composante κ_III de ‘eutectoïde αplus κ_III’ et κ_I. La forme du courant électrochimique de ce spécimen lors de l’épreuve de corrosion en fissure a révélé qu’il était plus susceptible à la corrosion localisée qu’un NAB brut de coulée normal. On a obtenu des coupes transversales de particules individuelles αet κ_I par fraisage au faisceau ionique focalisé (FIB). La coupe transversale du grain a αrévélé que l’attaque par corrosion se produisait par piqûre. La coupe transversale du grain κ_I a révélé que la zone interdendritique entre les branches du précipité était marbrée par ‘eutectoïde αplus κ_III’ et que la composante a de cette phase était attaquée préférentiellement avec une redéposition subséquente du cuivre. Une analyse thermodynamique a révélé que le dépôt de cuivre est favorisé comme réaction cathodique dans des conditions stagnantes plutôt qu’avec circulation.