ABSTRACT Due to the long times required to investigate atmospheric corrosion resistance of metals, data on the subject is scarce. One of these studies is the one made by Southwell et al., where the effect of corrosion in a cast gray iron during 16 years was studied in various environments. This research shows and discusses the behavior of cast gray iron when subject to an accelerated corrosion test, which involves wetting in a salt spray chamber, washing and drying cycles during 40 days. Furthermore, samples were submerged in sea water, both natural and UV-sterilized. A direct relationship amongst the presence of bacteria and an increase of surface roughness was found when subject to these conditions during 14 days. Results show that the cast gray iron shows a bimodal behavior, like the observations reported by Melchers on low-alloy steels and the research by Southwell.et al. As described by Melchers, this behavior generates an inflection point in the evolution of corrosion influenced by the presence of bacteria on the metal/corrosion-products interphase. This is validated observing evidence of bacterial activity identifying the presence of sulphur on the corrosion products by EDS after the accelerated corrosion tests. As observed, accelerated corrosion testing can simulate in a short period the conditions under which marine atmospheric corrosion takes place on cast gray iron during years, including the evidence of bacterial activity.

RESUMEN Debido a los extensos tiempos que conllevan los estudios relativos a resistencia a la corrosión atmosférica, estos datos son escasos. Uno de estos, es el realizado por Southwell et al., en el que se estudió el efecto de la corrosión durante 16 años para una fundición gris en una diversidad de ambientes. El presente trabajo expone y discute los resultados obtenidos tras someter a una fundición gris a un ensayo de corrosión acelerada, que involucra ciclos de humectación en cámara de niebla, lavado y secado, durante 40 días. Además, se ha realizado una experiencia en la que se sumergieron muestras de fundición gris en agua de mar natural y agua de mar esterilizada con UV, encontrando una relación directa entre la presencia de bacterias y un aumento en la rugosidad superficial de las muestras expuestas a estas soluciones durante 14 días. Los resultados obtenidos revelaron que la fundición gris presenta un comportamiento bimodal, que es concordante con lo descrito por Melchers para aceros de baja aleación y con la investigación desarrollada por Southwell et al. Este comportamiento bimodal, según Melchers et al. genera un punto de inflexión en el avance de la corrosión, influenciado por bacterias en la interfase metal-productos de corrosión. Esto último, se valida evidenciando actividad bacteriana tras identificar presencia de Azufre, mediante EDS, en los productos de corrosión desarrollados tras la exposición al ensayo de corrosión acelerada. Finalmente se puede comentar que en pocas semanas y empleando un ensayo de corrosión acelerada es posible replicar las condiciones bajo las que se realiza corrosión atmosférica marina durante años, para una fundición gris, incluso evidenciando actividad bacteriana.

ABSTRACT According to data gathered in the last Metal Foundry Industrial Production Survey [1], approximately 46% of the industrial production of ferrous alloys is gray-iron. In this context the study of the atmospheric corrosion resistance of gray-iron becomes interesting to asset its useful life when subject to weathering conditions. The studies of gray-iron atmospheric corrosion behavior are scarce due to the fact that it takes long periods of time for its real-time characterization. In order to validate an accelerated atmospheric corrosion test, a gray cast iron [2] and a carbon steel [3] were subjected to a 40 days accelerated testing, that includes wetting in a saline fog chamber, washing and drying [4], measuring the corroded thickness at each exposure time. These results were then compared with those obtained by Southwell et al [5] after 16 years of exposure in a marine environment (Panamá Canal). The result analysis reveals that both materials show a bimodal behavior, in accordance with those results reported by Melchers et al [6, 7, 8]. This behavior is characterized by an inflection point in the kinetic curve of corrosion, meanly related to the presence of bacteria in the interphase metal-corrosion products. The fact that the kinetic curve of corroded thickness shows an inflection point, allows the validation of the proposed methodology as a path to evaluate the atmospheric corrosion resistance in a short time test.

RESUMEN De acuerdo a datos del último censo de la producción de la industria de las fundiciones [1], se observó que aproximadamente el 46% de la producción en la industria de las aleaciones ferrosas corresponde a la fundición gris. Por ello que se hace interesante el investigar la resistencia que posee este material a l a corrosión atmosférica, y así determinar el real tiempo de vida útil a la intemperie. Los del comportamiento de las fundiciones grises bajo corrosión atmosférica son escasos, debido estos toman largos periodos de tiempo para la caracterización en tiempo real. Con el propósito de validar un ensayo de corrosión atmosférica acelerada, se ha sometido a una fundición gris [2] y a un acero al carbono [3]. a 40 dí as de un ensayo acelerado [4], que involucra ciclos de humectación en cámara de niebla salina, lavado y secado, determinando el espesor co rroído en cada tiempo. Estos resultados, luego fueron comparados, con los obtenidos por Southwell et al. [5] luego de 16 años de exposición a l a intemperie en un ambiente marino (Canal de Panamá). El análisis de resultados reveló que ambos materiales presentan un comportamiento bi-modal, en concordancia con lo descrito por Melchers et al. [6, 7, 8], éste comportamiento se caracteriza por un punto de inflexión en la curva cinética de espesor corroído, lo que permite la validación de la metodología propuesta como medio para evaluar la resistencia a la corrosión atmosférica marina en poco tiempo.

ABSTRACTA TWIP steel (0.65%C; 22%Mn; 0.28%Cr; 0.16%Si) was produced in the laboratory by melting, casting, hot forging and hot rolling. The relationship between mechanical twinning fraction and mechanical behavior of this steel was studied through tension tests at the following temperatures: 25, 300, 325, 350, 375 and 400°C. Fracture toughness was measured from J integral evaluation at temperatures where the principal hardening mechanism is mechanical twinning and dislocation glide (325 and 375°C respectively), for which a set of CT samples were pre-cracked by fatigue and then loaded until fracture in accordance to ASTM 1820. The plastic strain energy absorbed by each sample during crack growth was studied, correlating twinning with the mechanical response of the material, determining a decrease of plastic deformation energy around 375ºC, where the main deformation mechanism is strain hardening by dislocation glide and not mechanical twinning. Results obtained by different mechanical tests show that mechanical twinning activates in a range of stacking fault energy in the range 18 to 50 mJ/m2.

ABSTRACTThe steel industry constantly faces the challenge of developing new and better steels for diverse needs, on of this necessities is the use of structural steels with higher corrosion resistance to marine atmospheres and improved mechanical properties than those that currently exist. Therefore, it is necessary to systematically research both the influence in the corrosion resistant to marine atmospheres of the alloying elements, and others variables such as changes in the manufacturing process of this materials.This work aims to compare the behavior on marine atmospheric corrosion between weathering steels (ASTM A242 and ASTM A588) with ferritic-pearlitic and ferritic-martensitic structures. Wetting and drying cycles were performed. Saline wetting was performed in a salt spray apparatus, according to ASTM B177, while drying was performed in a furnace at 40°C. At the end of each cycles, the corrosion products were removed in accordance to ASTM G1.

RESUMENLa industria del acero se encuentra constantemente enfrentada al desafío del desarrollo de nuevos y mejores aceros para diversas necesidades, tales como la necesidad de aceros estructurales con mayor resistencia a la corrosión marina que los que existen en la actualidad, y que además posean una mayor resistencia mecánica. Por ello y en pos de lo anteriormente expuesto es evidente que, investigar en forma sistemática tanto la influencia de los elementos aleantes, como las variables del proceso de fabricación de aceros estructurales resistentes a la corrosión marina es relevante para el desarrollo del mercado acerero nacional.El presente trabajo tendrá por objetivo, la comparación de comportamiento a la corrosión atmosférica marina (espesor corroído en el tiempo) entre aceros de composición autopatinable (ASTM A242 y ASTM A588) con estructuras ferrítico-perlítica y ferrítico-martensítica. Para lo anterior se realizaron ciclos de humectación salina y secado. La humectación salina se realizó en cámara de niebla salina, de acuerdo a los requerimientos presentados en la norma ASTM B177, y el secado, en una mufla a 40 °C. Tras el retiro de muestras, se realizaron decapados químicos, según lo requerido en ASTM G1, para la determinación de espesor corroído.

ABSTRACTThere is a great interest in the steel industry to incorporate new products in the market with better properties of those already in production. Among these properties, corrosion resistance is of great importance for countries with a large marine seacoast, like Chile, where chloride ions from sea spray produce corrosion, leading to irreversible failure of steel structures decreasing their life. For this reason, it is of vital importance to investigate the influence of various alloying elements and treatments for steels with superior corrosion resistance properties in marine environment. This work aims at studying the specific influence of Nickel - as an alloy constituent - and Titanium - as a microstructural tuner - on ASTM A242 low alloy weathering steel. For that, atmospheric corrosion resistance was evaluated through accelerated salt spray corrosion experiments under wet/dry cycles. For each alloy the thickness of corrosion products and corrosion rates were determined. The oxides and oxyhydroxides were identified by X-Ray diffraction technique. The results showed that corrosion rates at 40 cycles (960 hours) were low for Ni alloyed specimens and even lower for the Ti alloyed specimens, in comparison to the ASTM A242 alloy specimens. These results are reflected in a decrease in the thickness of the corroded coupons, with the lowest value observed for the ASTM A242 steel specimens alloyed with Nickel and Titanium.

RESUMENExiste un gran interés en la industria siderúrgica por incorporar nuevos productos que superen las propiedades de los ya existentes. Dentro de estas propiedades, la resistencia a la corrosión es de gran importancia para los países que, al igual que Chile, tienen abundante litoral marino. En las zonas costeras los iones cloruro presentes en el aire producen deterioro por corrosión lo que disminuye la vida útil de las estructuras. Por esta razón es que es de vital importancia investigar la influencia de los distintos elementos aleantes y tratamientos que lleven a mejorar la resistencia de los aceros frente a la corrosión marina. Este trabajo apunta al estudio de aceros autopatinables ASTM A242 de baja aleación, específicamente con adición de Níquel a la aleación, y a la adición de Titanio como afinador de la microestructura, y su influencia sobre la resistencia a la corrosión atmosférica utilizando ensayos de corrosión acelerada producida en cámara de niebla salina con ciclos de humectación y secado. En las aleaciones estudiadas se determinó el espesor corroído de las muestras y la velocidad de corrosión. Los diferentes productos de corrosión, óxidos y oxihidróxidos de hierro se identificaron por rayos X. Los resultados muestran claramente que luego de 40 ciclos (960 horas) de tratamiento, en comparación con un acero ASTM A242, la velocidad de corrosión disminuye en forma significativa en el mismo acero con aleación de Níquel, y más aún con adición de Titanio como afinador de grano. Este resultado se ve también reflejado en una disminución del espesor corroído de los cupones, observándose el menor espesor corroído en el acero ASTM A242 con Ni y Ti.

Las Capas Blancas (CBs) producidas en aceros de alta resistencia debido a roce por deslizamiento adhesivo sin lubricación han sido caracterizadas mediante el uso de indentación para medir microdureza, mediante microscopio electrónico de barrido (MEB), y por análisis químico a través de espectroscopía de energía dispersiva (EED). Las Capas Blancas tienen durezas de valores en el rango de 825 a 916 HV y las estructuras de grano ultra-fino con espesor de capa del orden de 50 μm. Estas dos características diferencian las Capas Blancas de las estructuras martensíticas formadas en los aceros por tratamiento térmico. La formación de esta martensita, de estructura ultra-fina, se basa principalmente en una deformación importante, y esfuerzos en condiciones de alta temperatura, las que promueven las condiciones de alto desgaste por abrasión.

White layers (WLs) produced in hard steels by adhesive sliding wear without lubricants  have been characterized using microindentation, optical microscopy, scanning electron microscopy (SEM) and chemical analysis through energy dispersive spectroscopy (EDS). The WL is found to have a hardness of values ranging between 825 to 916 HV and ultrafine grained structure with layer size ranged around 50 μm. These two characteristics of white layers distinguish it from martensite structure formed in steels by heat treatment. The formation of this untempered martensite with ultrafine structure is based on a large strain deformation and stress at elevated temperature states that promote conditions of severe wear by friction.