bluuebunny/crossref_metadata_2025 huggingface dataset:
Characterization of the Interactions of vapour phase inhibitors on metal surfaces by ellipsometry
Authors: Reinhard Georg , Künzelmann Ulrich
Published: May 2005

The interaction of dicyclohexyl ammonium nitrite (DICHAN) and dicyclohexylamine (DICHAMIN) on substrates of pure iron and platinum were investigated by ellipsometry. The initial immersion phase (≤ 100 min) under isothermal conditions (20°C) in air of relative humidity (RH) = 0 or (RH) = 100% was investigated. It is shown, that DICHAN is intensively adsorbed on the primary oxide layer of iron materials and causes effective hydrophobing. DICHAMIN to a lower extent decreases the adsorbability of water and when influenced by air of (RH) = 0%, it is completely desorbed. On the basis of the results presented, the actual views on the active principles of vapour phase inhibitors of the iron materials' atmospheric corrosion are defined.
Felduntersuchungen mit feuerverzinkten Stahlrohren – Auswertung von Langzeit‐Daten
Authors: Kruse C.‐L. , Friehe W. , Schulze M. , Schwenk W.
Published: May 2005

Die Zeitabhängigkeit und die Höhe der Massenverluste von feuerverzinkten Stahlrohren in fließenden Wässern wurde mit Wasserparametern verglichen. Es zeigte sich eine gute Korrelation mit der Kohlensäurekonzentration. Die Korrosionsgeschwindigkeiten nehmen im allgemeinen mit der Zeit um so stärker ab, je größer die anfänglichen Korrosionsabträge sind. Dies wird auf den Einbau von Eisenoxid in den Deckschichten nach weitgehender Korrosion der Verzinkung gedeutet. Ein zusätzlicher Einfluß von Wasserparametern (Chloride und Sulfate, Nitrate, org. C) wurde mit Ausnahme von Phosphat nicht beobachtet. In sehr kohlensäurereichen Wässern entstehen keine schützenden eisenoxidreichen Deckschichten.
The effect of certain reactive elements on the oxidation behaviour of chromia‐ and aluminaforming alloys
Authors: Mrowec St. , Gil A. , Jedliński J.
Published: May 2005

The influence of implanted yttrium and lanthanum on the oxidation behaviour of Co‐45Cr and Co‐25Cr‐1Al chromia formers as well as of β‐NiAl and Co‐25Cr‐9Al alumina formers has been studied in isothermal and thermal cycling conditions in the temperature range 1273–1573 K. It has been found that protective properties of Cr2O3‐scale and its adherence to the substrate are greatly improved by both reactive element additions. This beneficial effect results from the promotion of fine grained scale formation and consequently the elimination of outward diffusion of chromium. The influence of implanted yttrium (but not lanthanum) on the growth rate and adherence of alumina scale is analogous. In this case, however, both these effects result from elimination by reactive element addition of the inward diffusion of oxygen. It may be then concluded that the influence of implanted reactive elements on the oxidation behaviour of both chromia and alumina formers consists mainly in changing the mechanism of scale growth and not in various interfacial phenomena.

It has been found also that the protective properties of alumina scale are considerably improved by elimination of grain boundaries from the substrate, this effect being stronger than that resulting from reactive element addition.

Beneficial influence of implanted reactive elements should be expected only when the protective scale layer is formed from the very beginning of the reaction, directly on the initial surface of the material exposed to the oxidizing atmosphere.
Oxidation/reduction Reactions of molybdate ions in sodium sulfate at 1200 K
Authors: Küpper Jutta , Rapp Robert A.
Published: May 2005

Cyclic voltammetric studies have been used to elucidate the electrochemical and coupled chemical reactions of solute molybdate ions on sodium sulfate at 1200 K in different melt basicities fixed by SO2‐O2 atmospheres. The reaction mechanism was determined by use of the Nicholson and Shain diagnostic criteria in combination with the phase stability diagram.

Within the regime of sodium sulfate stability, three reduction reactions occur. In a highly acidic melt, the reduction of molybdate ions (Mo in + 6 oxidation state) to Mo as + 4 is coupled to an irreversible chemical reaction whereby molybdenum dioxide precipitates. Molybdenum in oxidation state + 4 is reduced to Mo‐(+2)‐species which are immediately reoxidized to Mo‐(+4)‐species by an oxidizing agent in the melt, a so‐called catalytic reaction. The reduction of Mo‐(+2)‐species to molybdenum follows in a very narrow potential range close to the previous reaction and has the same catalytic reaction mechanism. The reduction reactions are reversible. The reverse oxidation of molybdenum to the molybdate ion proceeds in three electron transfer steps.
Fatigue and corrosion Fatigue testing of hip joint endoprostheses in air and in NaCl‐solution
Authors: Kunze E.
Published: May 2005

To assure the quality of hip joint endoprosthesis stems, comparative investigations are made for the first time on marketable prostheses of different producers to determine fatigue and corrosion fatigue strength under long time service conditions. The results show that even for these remarkable corrosion resistant materials (cast CoCrMo‐and wrought CoNiCrMo‐alloys) under test conditions which are relevant for practice there exists no real fatigue strength, but only a corrosion fatigue loadability for finite life time. The fatigue loadability obtained in air will be reduced remarkably by the simultaneous effect of the physiological NaCl‐solution.

Recommendations for an effective system of quality assurance are given.
Langzeitverhalten feuerverzinkter Stahlrohre in Trinkwasser unterschiedlichen pH‐Wertes und unterschiedlicher Strömungsgeschwindigkeit
Authors: Rückert J. , Stürzbecher D.
Published: May 2005

10jährige Dauerversuche an verzinkten Stahlrohren in Berliner Leitungswasser ergaben, daß ein beeinträchtigungsfreier Betrieb nur so lange gewährleistet ist, wie sich metallisches Zink auf der Rohrwand befindet. Der zeitliche Verlauf des Zinkabtrags ist durch stetig abnehmende differentielle Korrosionsgeschwindigkeiten gekennzeichnet und läßt sich durch eine logarithmische Funktion des Typs

darstellen, die eine starke pH‐Abhängigkeit aufweist. Der typische Verlauf der logarithmischen Beziehung in Verbindung mit der pH‐Abhängigkeit hat zur Folge, daß mit geringer pH‐Anhebung eine überproportionale Verlängerung der Lebensdauer der metallischen Zinkschicht erreicht werden kann. Eine pH‐Absenkung um eine halbe Einheit auf 7 führt zu vollständigem Zinkabtrag bereits nach ca. 2 Jahren, während bei einer gleichartigen Erhöhung auf pH = 8 nach 10 Jahren noch Restzinkschichten von 25–40 μm vorhanden sind, die einen weiteren jahrzehntelangen, ungestörten Betrieb erwarten lassen.
Corrosion of copper by food acids containing colourants and sweetening agents – Part IV: Corrosion by lactic acid
Authors: Talati J. D. , Patel A. S.
Published: May 2005

The corrosion of copper in lactic acid containing various colourants and sweetening agents has been studied. In plain lactic acid the corrosion increases with acid concentration up to 0.5 M and then decreases, but it increases continuously with the time of immersion and temperature. Pure buffalo milk (pH 6.45) and curd (pH 3.70) have almost no effect on copper. Addition of food dyes to lactic acid increases corrosion, the order of corrosivity being: amaranth < fast red E ⩽ sunset yellow ⩽ tartrazine ⩽ ponceau 4 R < carmoisine. Saccharin in plain as well as coloured lactic acid has an accelerating effect. The other sweeteners have an inhibitive effect, in the order: glycerol < glucose ⩽ fructose < sucrose in plain lactic acid, while in coloured acid the effect increases in the order: glycerol < sucrose < glucose < fructose.

Copper in 0.1 M plain as well as coloured and/or sweetened lactic acid shows a corrosion potential of −70 mV (+ 5 mV) vs SCE. Galvanostatic polarisation curves show very little anodic but appreciable cathodic polarisation. Preservatives like sodium benzoate confer 30% protection.
Fireside corrosion and ferritic/austenitic steels and high‐alloy materials for superheaters, especially reheaters of coal‐fired steam generators
Authors: Balting U. , Katerbau K. H. , Kautz H. R. , Woitscheck A.
Published: May 2005

In the past the performance of superheater and reheater tubes in coal‐fired systems manufactured of ferritic and austenitic steels with respect to high‐temperature corrosion has been the subject of various studies. After having adopted the steel X20 CrMo V 12 1 in the sixties the assumption was to have found a high‐temperature corrosion resistant material. But already after 60,000 operating hours first tube failures occurred. As a result of the changes in fuel application at the beginning of the sixties interest in solving this problem faded, only to regain significance after the energy crisis.

Already more than 20 years ago in England and the United States of America the development of tube materials having an upgraded corrosion resistance had started. Thus, e.g. compound tubes consisting of a creep‐resistant tube core made of Incoloy 800 H and a cladding tube of Inconel 671 were introduced. They exhibited excellent characteristics in coal‐fired units. Deutsche Babcock AG suggested to install, for test purposes, such a tube in Boiler 14, Unit 3 of Grosskraftwerk Mannheim. The test tube had safe ends of X 20 CrMO V 12 1, thus allowing a direct comparison of the two tube materials. After 22, 000 operating hours the tube was removed for examination. Wall reduction and corrosion damage was found to be extremely small.

The paper will discuss this finding and the microstructure modifications in the material.
Corrosion and creep of Alloy 800 H under simulated coal gasification conditions
Authors: Guttmann V. , Timm J.
Published: May 2005

When the FeNiCr alloy Alloy 800 is exposed to a mixture of H2S, CO and H2O (as well as to a CO free gas of this composition at 800°C and total pressure of 1.5 bar), internal as well as external corrosion takes place and sulfides, oxides and carbides are formed. Corrosion results in a decrease of creep strength under high load while it remains practically unchanged or is even improved under medium and low load. The unexpected absence of nickel sulfide formation in the above gas mixture is attributed to the comparatively low nickel activity in the alloy so that sulfide formation would occur only at sulphur partial pressures exceeding the pressures used in this investigation. The increase rate of crack propagation under load can be interpreted in terms of the cracking of the oxide surface layer on the metal, the cracks allowing the aggressive gas to freely penetrate to the metal surface. The tests with the CO free gas demonstrate that the strength loss is principally caused by sulfidation and oxidation while carburisation which leeds to a strengthening results in somewhat slower destrengthening rate.
Corrosion behaviour of the aluminium alloy AA 6351 in glycol/water solutions degraded at elevated temperature
Authors: Monticelli C. , Brunoro G. , Frignani A. , Zucchi F.
Published: May 2005

A research programme has been developed to characterize the corrosion behaviour of the metals most widely used in solar collector systems.

Common heat transfer fluids such as glycol/water solutions show a low aggressivity, unless pollution or high temperature exposure (degradation) occur.

This paper deals with the study of the corrosion behaviour of the aluminium alloy 6351 (nominal composition: 1% Si, 0.6%Mg, 0.3% Mn, the balance Al) in ethylene or propylene glycol (EG or PG)/water solutions (1:1 in volume) degraded at 108°C in contact with AA 6351 as glycol oxidative degradation catalyzer.

The tests in degraded solutions, performed at 80°C over a period of 60 days, showed that degradation causes an increase in the uniform corrosion rates and a remarkable pitting attack.

Pitting corrosion has been mainly attributed to the action of copper ions dissolved from the aluminium alloy and detected in the solutions by atomic adsorption analysis.

In conjunction with the degradation studies, tests were also performed at 80°C in buffered PG/water solutions (pH 4) containing the acids reported to be produced during the process of glycol oxidative degradation (oxalic, glycolic, acetic and formic acids), at the concentrations 10−3 or 10−2 M.

In these solutions the corrosion behaviour of AA 6351 was investigated over a period of 30 days by measuring the gravimetric corrosion rates and the polarization resistance values and by recording the polarization curves after 2 h or 30 days of immersion.

Only oxalic acid and 10−2 M glycolic acid significantly increased the AA 6351 corrosion rates, but only in the first period of immersion. On the contrary, when the surface films were formed in the solutions of these acids, they afforded the highest protectivity.

The analogous behaviour of AA 6351 in oxalic and glycolic solutions has not been attributed to the formation of an insoluble aluminium salt film with the organic anions, but rather to the growth of an oxide film with peculiar characteristics of thickness and protectivity.
Studies on the Analysis of hydrogen in steels stored in various media
Authors: Sastri V. S. , Tjan C.
Published: May 2005

Mild steel samples charged with hydrogen were stored in EDTA, imidazole and a commercial inhibitor (with an active amino group) and analyzed for hydrogen. These reagents were found to decrease hydrogen loss by diffusion. Imidazole and the commercial inhibitor were also found to minimize the entry of hydrogen into the steel. The surface film consisting of FeN and FeNHS bonded structures is thought to minimize hydrogen loss from the samples. Amines such as imidazole are suitable and more convenient than liquid nitrogen as sample storage media.
The Corrosion of metals in an oxidizing‐chloridizing environment at high temperature
Authors: Stott F. H. , Prescott R. , Elliott P.
Published: May 2005

An investigation has been undertaken into the behaviour of metals which form the basis of high‐temperature alloys in an argon −5.5% oxygen −0.96% hydrogen chloride −0.86% sulphur dioxide gas mixture at 900°C. The intention has been to ascertain the reaction products, with particular emphasis on the formation of volatile species which can cause considerable degradation of commercial alloys in this environment. From consideration of the thermodynamics of the gas system, the potentials of the reactive species can be determined and correlated with the possible reaction products. In this gas mixture, the oxides of nickel, iron, cobalt, chromium, molybdenum and tungsten are the stable phases with respect to the corresponding metals. Indeed, on exposure of the metals to the environment, the appropriate oxide scales are developed. However, the reactions are complicated by formation of volatile corrosion products, particularly for nickel, cobalt and molybdenum. Although a Cr2O3 scale is established on chromium, there is evidence for penetration of chlorine‐containing species to the scale/alloy interface. The oxide scale on tungsten is not very protective and thickens rapidly while that on molybdenum is volatile, resulting in rapid consumption of the specimen.
Hochkorrosionsbeständige Sonderstähle für Rauchgas‐Entschwefelungsanlagen
Authors: Kiesheyer Heinrich , Roth Peter
Published: May 2005

Hochkorrosionsbeständige Edelstähle haben sich unter den in Rauchgas‐Entschwefelungsanlagen (REAs) herrschenden Korrosionsbedingungen bewährt. Neben der allgemeinen, d.h. abtragenden Korrosion, ist vor allem mit Lochfraß‐, Spalt‐ und ggfs. auch mit Spannungsrißkorrosion zu rechnen. Es müssen deshalb Sonderstähle verwendet werden. Als notwendig haben sich Stähle mit einem Mindestzusatz von 2,75% Mo erwiesen. Mit steigendem Chloridanteil und sinkendem pH‐Wert der Suspension müssen immer höher legierte Stähle bis zu etwa 6% eingesetzt werden.

Eine Reihe dieser Stähle wird hinsichtlich der Legierungszusammensetzung und der mechanischen Eigenschaften beschrieben. In Labor‐ und Betriebsversuchen wurde der mögliche Einsatzbereich überprüft. Günstig hat sich der Einsatz stickstofflegierter Stähle erwiesen. Durch den Stickstoff‐Zusatz werden die mechanischen Eigenschaften und die Gefügestabilität verbessert. Bei Wärmebeeinflussung wird die Ausscheidung schädlicher intermetallischer Phasen durch Stickstoff zeitlich verzögert, so daß Schweißoperationen mit größerer Sicherheit durchgeführt werden können.

Anhand von Beispielen wird die Werkstoffauswahl in verschiedenen Verfahrensprozessen erläutert.

In dem Bericht wird auf die bisherigen Erfahrungen mit Rauchgas‐Entschwefelungsanlagen mit Edelstahl‐Komponenten eingegangen.

Das Schweißen mit überlegiertem Schweißzusatzwerkstoff auf der mediumberührten Seite hat sich bewährt.
Korrosionsverhalten feuerverzinkter Baustähle in überwiegend sandhaltigen Böden
Authors: Nünberger Ulf
Published: May 2005

In überwiegend sandhaltigen Böden mit unterschiedlichem Feinanteil < 0,06 mm (2,5–20,4%) wurden Proben aus unverzinktem und feuerverzinktem Baustahl im Freien und im Labor ausgelagert. Neben der Bodenzusammensetzung wurde auch der Salzgehalt und die Bodentemperatur variiert. Es wurden die Korrosionsrate und bei unverzinkten Teilen auch das Lochkorrosionsverhalten ermittelt. Weiterhin wurden die das Korrosionsverhalten kennzeichnenden Größen wie spezifischer Bodenwiderstand und Korrosionspotential kontinuierlich verfolgt.

Der Metallabtrag war bei unverzinkten Teilen sehr viel ausgeprägter als bei feuerverzinkten und nahm bei unverzinkten auch mit steigendem Feinanteil der Böden zu. Salzzugaben zu Beginn der Versuche bewirkten einen erhöhten Abtrag, beeinflußten bei feuerverzinkten Teilen jedoch nur die Anfangskorrosion. Die erhöhten Abtragungen setzten etwa ab Gehalten von 3 · 10−3 MolCl− + SO/kg ein. Wurden Salze dem Boden erst nach 2 Jahren (nach Deckschichtbildung) zugegeben, dann erhöhten diese zwar bei unverzinkten, nicht jedoch bei feuerverzinkten Proben den Abtrag.

Von unverzinkten Stählen in dem Boden mit 20,4% Feinanteil abgesehen, trat nach einer anfänglich stärkeren Korrosion eine Verlangsamung infolge Deckschichtbildung ein.

Bei den unverzinkten Proben trat starke Lochkorrosion auf, und zwar in den belüftungsfähigen Böden stärker als in den dichteren und somit wasserhaltigeren. Salzzugaben förderten eher einen allgemeinen Abtrag als eine Lochkorrosion.

Bei feuerverzinkten Teilen wurde nach örtlichem Abtrag des Zinks unter extremen Verhältnissen der Stahluntergrund kaum abgetragen. Die zinkfreien Stellen wurden durch das noch vorhandene Zink kathodisch geschützt.

Die Korrosion von Stahl ist temperaturabhängig: Bei Erhöhung der Temperatur von 4 auf 20°C wurden Korrosionszunahmen um bis zu 100% festgestellt. Bei Feuerverzinkungen ist der Temperatureinfluß auf die Korrosion nur gering.
Waste incineration plants in the FRG: Construction, materials, investigation on cases of corrosion
Authors: Reichel H.‐H. , Schirmer U.
Published: May 2005

The development and future aspects of waste incineration in Germany are described with emphasis to corrosion problems. The heterogeneity of waste and special components are the cause of higher corrosion risk in comparison with other fuels, e.g. coal.

The materials used in waste incineration plants are preferably the same as in fossil fuel fired boilers, namely un‐ and low‐alloyed steels. Constructive measures are used to avoid enhanced corrosion.

Examples are given for enhanced fire‐side corrosion of evaporator and superheater tubes. Corrosion in the combustion chamber is to about 50% caused by local reducing conditions. At the other 50% chlorine compounds play a decisive role. Corrosion in the superheater area is usually caused by “high temperature chlorid corrosion”.
Low temperature corrosion in domestic refuse boilers monitored with cooled corrosion probes and test heat exchangers
Authors: Jansen Piet
Published: May 2005

Corrosion properties of materials for utilizing of flue gas energy by cooling the gas below the acid dew point have been studied with cooled corrosion probes. The U‐tube corrosion probe is found to be a reliable method where tests can be done in the actual plant environment. Results from one domestic refuse boiler plant with severe low temperature corrosion problems are reported and the results described indicating a minimum temperature of 75°C to avoid corrosion.

Another set of results is reported with flue gas cleaning and cooling in an experimental heat exchanger. Unalloyed steel is found to show the same level of corrosion in both raw uncleaned and cleaned flue gas. AISI 316 and 254 SMO stainless steels have shown high corrosion rates in the raw gas but a satisfactory resistance in the cleaned gas.
Untersuchung des SwRK‐Verhaltens des martensitaushärtenden Stahls X 5 CrNiCuNb 17 4 PH im Vergleich zum weichmartensitischen Stahl X 4 CrNiMo 16 5 1 ESU in chloridhaltigen wäßrigen Medien. Teil 1: Korrosionsuntersuchungen und SpRK‐Untersuchungen zur Optimierung der Wärmebehandlung bezüglich der SpRK‐Beständigkeit
Authors: Schmitt‐Thomas Kh. G. , Wunderlich R. , Happle Th.
Published: May 2005

Durch eine Optimierung der Werkstoffe sollte die Betriebssicheheit und Wirtschaftlichkeit von SwRK‐beanspruchten Bauteilen, insbesondere bei erhöhten Temperaturen, verbessert werden. Deshalb wurde der Einfluß eines erhöhten Reinheitsgrades durch sekundärmetallurgische Nachbehandlung am elektroschlacke‐umgeschmolzenen, weichmartensitischen Stahl X4CrNiMo 16 5 1 ESU ermittelt, sowie das SwRK‐Verhalten des martensitaushärtenden Stahles X5CrNiCuNb 17 4 PH mit einem im Hinblick auf die Spannungsrißkorrosionsbeständigkeit gezielten Wärmebehandlungszustand untersucht.

Die SpRK‐Untersuchungen wurden für alle Wärmebehandlungszustände des 17‐4 PH in 22% NaCl/pH3‐Lösung, und bei einer Temperatur von 80 bis 150°C durchgeführt. Der martensitaushärtende Stahl zeigte mit einer dreistufigen Wärmebehandlung die höchste Beständigkeit gegen SpRK.

Die metallurgische Nachbehandlung des weichmartensitischen Stahles brachte keine Verbesserung der SpRK‐Beständigkeit gegenüber dem nicht behandelten Werkstoff. Dies ist durch das instabilpassive Verhalten des Werkstoffes bedingt, das insbesondere bei den 150°C‐Versuchen zur Rißeinleitung an chlorid‐induzierten Lochfraßstellen führt.

Die Untersuchung des elektrochemischen Korrosionsverhaltens beider Werkstoffe zeigte, daß der pH‐Wert nur einen geringen Einfluß auf die Korrosionsbeständigkeit hat. Ein Erhöhen des Salzgehaltes führt zu einer gesteigerten Lochfraßinduzierung. Bei Temperaturen von 80°C in gesättigter NaCl‐Lösung kann nicht mehr von einem Passivbereich gesprochen werden. In potentiodynamischen Untersuchungen war ein direkter Übergang vom Aktivbereich zum Lochfraßpotential zu beobachten. Auch hier konnte in Einklang mit den SwRK‐ (Teil II) und SpRK‐Untersuchungen festgestellt werden, daß ein frühzeitiger Ausfall des 17‐4 PH eintritt, wenn Cu‐haltige bzw. Oxidische Einschlüsse an der Oberfläche vorhanden sind.
Inhibition of localized attack on the aluminium alloy AA 6351 in glycol/water solutions
Authors: Monticelli C. , Brunoro G. , Zucchi F. , Fagioli F.
Published: May 2005

A previous study had shown that exposure to degraded propylene glycol(PG)/water solution (1:1 in volume) at 80°C for 60 days or to boiling PG/water solution for 30 days induce remarkable localized attack on aluminium alloy AA 6351 (nominal composition: 1% Si, 0.6% Mg, 0.3% Mn, balance Al).

In the present work degradation of the solution was achieved by holding the PG/water solution at its boiling temperature for 30 days in contact with AA 6351.

The observed localized attack was mainly attributed to the action of copper ions dissolved from the aluminium alloy (copper content = 0.07%) and then deposited as small spots acting as efficient cathodic areas.

The objective of this work was to examine the feasibility of enhancing pitting resistance of AA 6351 by adding suitable inhibitors to the solutions. The compounds used were two inorganic salts: sodium molybdate and sodium tungstate and two derivatives of pyrimidine: 2‐aminopyrimidine (2AP) and 2‐hydroxypyrimidine (2HP). The inhibiting efficiencies of these substances were tested by both short‐time electrochemical tests (galvanic coupling tests and polarization curves) and long‐time immersions under experimental conditions causing the localized attack. Molybdate, tungstate and, to some extent, also 2AP efficiently inhibit AA 6351 localized corrosion in degraded solutions at 80°C and in pure boiling solutions, for long exposure periods.

The short‐time electrochemical tests suggest that molybdate and tungstate are able to retard the electrochemical processes occurring on both the aluminium alloy and the small copper cathodic area produced by copper deposition. On the other hand, the 2AP efficiency is attributed to some complexing capability of this pyrimidine derivative towards dissolved copper ions, that are stabilized in solution. 2HP does not prevent AA 6351 localized attack.
High performance alloys for solving severe corrosion problems in flue gas desulfurization systems
Authors: Asphahani A. I. , Nicholas A. F. , Silence W. L. , Meyer T. H.
Published: May 2005

Nickel‐base alloys have been used as cost‐effective measures in a variety of severely corrosive situations in pollution control units for coal‐fired power plants. Cost‐effectiveness and practical answers to corrosion problems are illustrated (specifically the “wallpaper concept”/metallic lining technique). Numerous cases of successful use of HASTELLOY® alloys in Flue Gas Desulfurization (FGD) system are listed. New developments in nickel‐base alloys and their use in FGD components are discussed.

In the Ni‐Cr‐Mo‐W alloy family, C‐22™ alloy has the best resistance to localized corrosion in halide environments (chlorides/fluorides‐containing solutions).

The H‐9M™ alloy is the latest development in the Ni‐Cr‐Mo‐Fe alloy family. This alloy has shown superior performance in its resistance to localized corrosion, compared to alloy 625. H‐9M alloy has been tested in several FGD systems and placed in field service. This iron‐containing alloy is an attractive candidate due to its moderate cost.
Spannungsrißkorrosion nichtrostender austenitischer Chrom‐Nickel‐Stähle bei Raumtemperatur
Authors: Herbsleb Günter , Theiler Franz
Published: May 2005

Für die chloridinduzierte Spannungsrißkorrosion mit transkristallinem Rißverlauf in nichtrostendem austenitischem 18Cr10Ni‐Stahl besteht eine Grenztemperatur zwischen 45 und 50°C. Diese Grenztemperatur gilt jedoch nur für den passiven Zustand des Werkstoffs in annähernd neutralen Chloridlösungen. Im aktiven Zustand kann Spannungsrißkorrosion mit transkristallinem Rißverlauf bei Temperaturen bis herab zu Raumtemperatur auftreten. Der aktive Zustand wird durch stark saure, hochchloridhaltige wäßrige Angriffsmittel erzeugt. Adhärierende Wasserfilme mit diesen Eigenschaften können auf Bauteilen in Hallenschwimmbädern entstehen, wenn das Schwimmbadwasser durch Zugabe von Chlor desinfiziert wird. Unter diesen Voraussetzungen sind Schäden an austentischen CrNi‐ und CrNiMo‐Stählen durch transkristalline Spannungsrißkorrosion bei Raumtemperatur möglich und auch tatsächlich aufgetreten.

Spannungsrißkorrosion mit vorwiegend interkristallinem Rißverlauf ist bei Raumtemperatur auch möglich, wenn austenitische nichtrostende Stähle mit sensibilisierten Gefügezuständen verwendet werden. Unter diesen Bedingungen wird der Korrosionsangriff durch unspezifische Angriffsmittel, z. B. chloridfreie adhärierende Wasserfilme, erzeugt. Der Rißverlauf, interkristallin oder gemischt, hängt von der Spannungshöhe ab.
Einfluß betriebsnaher thermischer Belastung auf die Eigenschaften von Y2O3‐teilstabilisierten ZrO2‐Wärmedämmschichten
Authors: Schmitt‐Thomas Kh. G. , Steppe P.
Published: May 2005

Durch den Einsatz plasmagespritzter Wärmedämmschichten besteht die Möglichkeit, thermisch hochbeanspruchte Komponenten im Triebwerk vor Überlastung zu schützen. Als keramischer Werkstoff eignet sich besonders Y2O3‐teilstabilisiertes Zirkoniumoxid. Im Hinblick auf die hohen Einsatztemperaturen wurden die Wärmedämmschichten bei Temperaturen bis 1500 °C auf ihre Beständigkeit bezüglich Phasenzusammensetzung, Porosität, Härte und Gefügestruktur untersucht. Es konnte aufgezeigt werden, daß Gefügeveränderungen zu einer starken Erhöhung der Porosität und damit zu einem Härteabfall führen. Bei der Phasenzusammensetzung ergab sich nach der Wärmebehandlung nur eine geringfügige Veränderung zugunsten der monoklinen und kubischen Modifikation.
Versuche zur Natriumkorrosion austenitischer Werkstoffe bei 1000 °C
Authors: Borgstedt Hans Ulrich , Frees Günter , Jesper Heinz
Published: May 2005

Eine Reihe austenitischer Werkstoffe, die für den Einsatz bei hohen Temperaturen hinreichende Festigkeit aufweisen, wurden auf ihre Beständigkeit gegen flüssiges Natrium bei 1000 °C untersucht. Die höchste Beständigkeit wiesen austenitische Stähle mit etwa 12% Nickel auf, aber auch die Werkstoffe mit 32% Nickel und 20% Chrom zeigten nur mäßige Gewichtsverluste, allerdings auch innere Korrosionseffekte. Nickelbasislegierungen wurden am stärksten angegriffen und sind trotz ihrer hohen Festigkeit für den Einsatz mit Natrium bei sehr hohen Temperaturen weniger geeignet.
Qualification of NICROFER 3127 LC for the Preconcentration of phosphoric acid
Authors: Kirchheiner R. , Schalk W. , Müller H. , Palomino S. M.
Published: May 2005

After practice‐related corrosion tests in both laboratory and pilot plant as well as in consideration of corrosion data already available, the FeNiCrMoCu alloy NICROFER® 3127 LC

NICROFER® and CRONIFER® are registered trademarks of VDM Nickel‐Technologie AG, D‐5980 Werdohl.

could be qualified within a very short time as an alternative for graphite heat exchangers for preconcentrating phosphoric acid.

The corrosion rates of this alloy in a 26 to 52 wt.%, halidecontaining phosphoric acid solution at temperatures up to 80 °C are distinctly below 0.1 mm/year. Welding, e.g. by the Plasma‐GMAW or GTAW Process does not adversely affect the corrosion resistance.

A fully metallic heat exchanger used for preconcentrating phosphoric acid has proven its value in nearly two years' operation, showing an integral corrosion rate of less than 0.1 mm/year.

Starting from this experience, further plant components are being designed or under construction. Two reconstructed plants have been in operation since April 1988.
Korrosionsbeständigkeit von Verbindungen von Rohren aus nichtrostenden Stählen in Wässern
Authors: Herbsleb G. , Szederjei E.
Published: May 2005

Die wichtigsten gebräuchlichen Verbindungen von Rohren aus nichtrostenden Stählen, die für den Transport von Wässern und Gasen verwendet werden, sind Schweiß‐ und Hartlötverbindungen. Beide Verbindungen sind bei Korrosionsbelastung durch trockene Gase beständig. In Wässern und wäßrigen Kondensaten bestehen jedoch Anwendungsgrenzen hinsichtlich der Korrosionsbeständigkeit.

Die Korrosionsbeständigkeit der Schweißverbindungen von Rohren aus nichtrostenden Stählen wird herabgesetzt durch

– Anlauffarben (Oxidfilme) und Zunderschichten im Bereich der Schweißnaht;

– Gefügeveränderungen in der Umgebung der Schweißnaht (Sensibilisierung des nichtrostenden Stahles);

– Oberflächenbehandlung (Schleifen) nach dem Schweißen;

– Schweißfehler infolge nicht fachgerechten Schweißens.

Art und Umfang von Korrosionsschäden an Schweißverbindungen mit verminderter Korrosionsbeständigkeit hängen von der Beschaffenheit der Wässer, hauptsächlich von deren Chloridgehalten, ab. Kennzeichnende Beispiele der verminderten Beständigkeit von Schweißnähten gegen Korrosion und mögliche Schadensarten, nämlich Lochkorrosion, Spaltkorrosion sowie Spannungsrißkorrosion und deren Ursachen, werden beschrieben. Weiterhin wird gezeigt, durch welche Maßnahmen die Korrosionsbeständigkeit der Schweißverbindungen von Rohren aus nichtrostenden Stählen erhöht wird.

Verbindungen von Rohren aus nichtrostenden Stählen mittels Kapillarhartlötfittings sind durch Messerschnittkorrosion an der Phasengrenze Stahl/Lot gefährdet. Messerschnittkorrosion bezeichnet hier ein Aufheben der Haftung Stahl/Lot. Das Ausmaß der Korrosionsgefährdung hängt von der Wasserbeschaffenheit, im wesentlichen vom Chloridgehalt und pH‐Wert der Wässer, ab.

Ein verhältnismäßig neues Verbindungssystem in der Installationstechnik ist der Preßfitting mit nichtmetallischer Dichtung. Diese Verbindungstechnik wird beschrieben. Für die Trinkwasser‐Hausinstallation wurde ein Installationssystem mit Rohren und Preßfittings aus nichtrostendem Chrom‐Nickel‐Molybdän‐Stahl Werkstoff Nr. 1.4401 (X 5 CrNiMo 17122) entwickelt. Dieses System ist bei Korrosionsbelastung durch Trinkwässer üblicher Zusammensetzung korrosionsbeständig und wird bereits in erheblichem Umfang betrieblich angewendet.

Als weitere Verbindungssysteme gibt es Schweißfittings, Schneidring‐ und Klemmringverschraubungen sowie Gewindefittings aus nichtrostenden Stählen. Diese Systeme sind weniger gebräuchlich als die zuvor beschriebenen Verbindungen.
Influence of the molybdenum content of high‐alloy stainless steels and of the precipitation of intermetallic phases on pitting resistance in chloride‐containing media
Authors: Wallis E.
Published: May 2005

The influence of molybdenum on the resistance of stainless steels and nickel alloys (NiCrMoFe) to pitting corrosion is determined by means of electrochemical measurements (0.5 M NaCl/N2, 0…90°C) in both homogeneous and heterogeneous materials. As far as homogeneous materials are concerned, this influence is due to the inhibiting effect of molybdate formed at the interface passive layer/electrolyte and to a change in structure of the passive layer. The molybdate becomes effective as inhibitor of pitting corrosion only after the transpassive dissolution potential of molybdenum has been exceeded.

Due to the precipitation of intermetallic phases, the pitting potential is shifted in cathodic direction. From a certain amount of precipitated intermetallic phases onward, the pitting potential remains constant. Consequently, the pitting potential is not dependent on the concentration of the alloying elements in the depleted matrix. Pitting corrosion preferably occurs at the phase boundaries intermetallic phase/depleted matrix and is due to lattice irregularities. Pit nucleation is observed at potentials at which the molybdate required for the inhibition of pitting corrosion has not yet been formed. Additions of molybdate to the electrolyte inhibit nucleation at the phase boundaries.

Molybdenum segregates heavily in the weld microstructure of the afore‐mentioned materials when compared with chromium. Pitting corrosion occurs at the dendrites that are poorer in molybdenum. A comparison of solution‐annealed materials with different molybdenum contents shows that the molybdenum concentration of the dendrites imparts the same pitting resistance as is observed with solution‐annealed materials with the same constant molybdenum content, respectively.
Einfluß von Verformung und spannungsinduzierten Ausscheidungen auf die Korrosionsbeständigkeit von siliciumlegiertem, nichtrostendem Stahl X2CrNiSi 18 15 in Salpetersäure
Authors: Herbsleb G. , Schwaab P. , Jäkel U.
Published: May 2005

Die Korrosionsbeständigkeit von siliciumlegiertem, nichtrostendem Stahl X2CrNiSi 18 15 in Salpetersäure wird von Werkstoffverformung sowie vom Ausscheidungszustand beeinflußt. Kaltverformter und anschließend bei 700°C wärmebehandelter Werkstoff erbringt höhere flächenbezogene Massenverlustraten als unverformter Werkstoff. Dies wurde für voneinander isolierte Proben, besonders ausgeprägt aber für Proben in metallenleitendem Kontakt, nachgewiesen. Durch Verformen und nachfolgendes Glühen bei 700°C werden Ausscheidungen auf den Korngrenzen erzeugt, deren Menge mit ansteigendem Verformungsgrad zunimmt und die sich mit ansteigendem Verformungsgrad auch zunehmend an den Gleitlinien anordnen. Bei den Ausscheidungen handelt es sich um chromreiches Carbid M23C6 sowie um ein Silicid Cr5Ni3FeSi2. Durch elektrochemische Korrosionsversuche wurde gezeigt, daß diese Ausscheidungen die kathodische Teilreaktion der Salpetersäurereduktion stimulieren. Verformung des Werkstoffs und spannungsinduzierte Ausscheidungen vermindern somit dessen Korrosionsbeständigkeit in Salpetersäure.
Zunderablösung auf einem Heizrohr
Authors: Grabke H. J. , MüUuller E. M.
Published: May 2005

Die Untersuchung wurde durch einen Schadensfall angeregt, ‐ein Heizrohr, auf dem sich der Zunder in kreisrundem Flecken abgelöst hatte. In diesen Flecken konnte kein aggressives Element festgestellt werden, offenbar hatte es sich verflüchtigt. Der Effekt konnte simuliert werden, indem auf das Material, ein 25Cr‐20Ni‐Stahl mit Spinell‐ und Chromoxidschicht, kleine Mengen festes Chlorid gebracht wurden. Nach Erhitzen auf 900°C an Luft hatten sich örtlich dicke lose Oxidkrusten gebildet, die beim Abfallen einen runden kahlen Fleck hinterlassen. Beim Vorgang zersetzt sich das Chlorid unter Chrombildung, das Chlor dringt in die Zunderschicht ein und katalysiert bis zur Verflüchtingung eine beschleunigte Oxidation unter Bildung von Eisenoxiden.
Einfluß von HCl und Cl2 auf die Hochtemperaturkorrosion des 2 1/4 Cr 1 Mo‐Stahls in Atmosphären mit hohen Sauerstoffdrücken
Authors: Bramhoff D. , Grabke H. J. , Reese E. , Schmidt H. P.
Published: May 2005

Die Oxidation des 2 1/4Cr1Mo‐Stahls in oxidierenden He‐O2‐HCl‐Atmosphären bei 773 K wurde untersucht. Der Zusatz von HCl zu He‐O2‐Atmosphären führt zu stark beschleunigter Oxidation. Unter porösen und rissigen Oxidschichten bilden sich feste Chloride. Bei niedrigen HCl‐Drücken 0–1000 vppm bestimmt „aktive Oxidation”︁ den Korrosionsprozeß; d.h. Oxidation flüchtiger Chloride innerhalb der Oxidschicht. Bei höheren HCl‐Drücken 1000–3000 vppm erfolgt ein Übergang zum paralinearen Korrosionsverhalten, d.h. gleichzeitiges parabolisches Oxidwachstum und lineare Massenabnahme durch das Abdampfen von Chloriden.
Interkristalline Korrosionsrisse an einem Wellenkompensator aus nichtrostendem Stahl X6CrNiTi1810 bei Korrosionsbelastung durch Heißdampf/Dampfkondensat
Authors: Herbsleb G. , Renner M. , Schwaab P.
Published: May 2005

Rißbildung in einem Einlagen‐Wellenkompensator aus titanstabilisiertem Stahl Werkstoff Nr. 1.4541 (X6CrNiTi1810) wird auf Schwingungsrißkorrosion zurückgeführt. Der Rißverlauf war am Rißbeginn interkristallin, der transkristalline Restbruch zeigt Schwingungsstreifen. Ähnliche Schadensbilder, die unter Schwing‐belastung an austenitischen CrNi‐Stählen in Magnesiumchlorid‐Lösung erhalten wurden, werden im Schrifttum beschrieben. Es gibt jedoch Schadensfälle durch interkristalline Rißbildung in nichtsensibilisierten Gefügen titanstabilisierter ferritischer Chrom‐ und austenitischer Chrom‐Nickel‐Stähle in Hochtemperaturwasser, deren Ursachen bisher nicht aufgeklärt wurden.
Korrosion von glasfaserverstärkten Kunststoffen (GFK) in alkalischen Medien
Authors: Schmiemann A. , Ehrenstein G. W.
Published: May 2005

Bei der Korrosion von mechanisch belastetem GFK in sauren Medien kann es schnell zur gefährlichen Spannungsrißkorrosion kommen. Dies ist bekannt. Aufgrund mangelnder Anwendungsfälle fehlen jedoch grundlegende Untersuchungen in basischen Medien. In diesem Zusammenhang interessiert sowohl das Verhalten von einzelnen Glasfasern verschiedener Zusammensetzung als auch von damit hergestellten unidirektional verstärkten Rundprofilen mit duroplastischer Matrix. Als Standardmedium wird bei den Versuchen verdünnte Natronlauge (1 N = 4%) eingesetzt. Die Verbunde werden einer Biegebelastung im Medium ausgesetzt.

Es stellt sich heraus, daß es sich bei der Alkalikorrosion von Einzelfasern wie auch von GFK um einen diffusionskontrollierten Abbau handelt. Dieser flächige, gleichmäßige Abbau, dem im Fall der Verbunde auch die Matrix unterliegt, kann als weniger kritisch eingestuft werden als die Spannungsrißkorrosion in Säuren. Die Eigenschaften bleiben auch nach bestimmten Schädigungsfortschritten kalkulierbar. Geeignete Gegenmaßnahmen werden diskutiert.
Electrochemical methods of determining the susceptibility to localized corrosion in hardfacing materials exposed to decontaminating solutions for a liquid metal fast breeder reactor
Authors: Eremiaš B. , Stefec R.
Published: May 2005

Agents commonly used as decontaminating solutions for liquid metal cooled fast breeder reactors include nitric acid and potassium permanganate (solution No 1) in combinatino with oxalic acid (solution No 2). Overlayed or sprayed hardfacing alloys used for the valves and accessoires of fast breeder reactors are less resistant to localized corrosino in these solutions and are generally inferior to AISI 316L stainless steel which is the substrate for the hardfacing. The corrosion mechanism acting on these alloys when exposed to the No 1 and No 2 decontaiminating solutions makes it possible to apply electrochemical techniques to ascertain the susceptibility to localized attack and to rapidly screen the degree of resistance in these environments.
Electrochemical investigation of the inhibiting properties of 2‐propyn‐1‐ol on carbon steel in hydrochloric acid
Authors: Kristóf T. , Salamon T.
Published: May 2005

The effect of propargyl alcohol (2‐propyn‐1‐ol) on the corrosion of carbon steel was studied in hydrochloric acid solutions of various concentrations (1, 2, 5%) at 40°C and 60°C. The rate of corrosion was measured electrochemically using a polarisation technique. The results obtained showed that the rate of dissolution of carbon steel is considerably decreased by propargyl alcohol in aqueous hydrochloric acid solutions at 40°C and 60°C. Capacitance measurements indicated that the inhibitor species are adsorbed to the steel‐solution interface to a greater extent in the range of negative polarisations. On the basis of impedance spectroscopy measurements the characteristics of the adsorption were separated from those of the electron transfer process. It was established that the chemical processes play an important role in the protecting effect of the inhibitor.
A comparison of the Corrosion behaviour of FeCrAlloy and MA 956 in simulated coal gasification atmospheres
Authors: Santorelli R. L. , Norton J. F. , Bregani F.
Published: May 2005

The corrosion behaviour of two advanced Fe‐based alloys, FeCrAlloy and MA 956, in both as‐received and preoxidized conditions, has been compared during exposure to H2‐CO‐H2O‐H2S gas mixtures. The tests have been performed at 600°C in three H2S‐containing atmospheres for exposure periods up to 1000 h. Weight gain measurements, metallography, X‐ray diffraction and SEM‐EDS analysis of the scales were carried out on the corroded specimens. The results show that the alloys developed mainly Cr‐based oxide scales in the lower H2S‐containing gas mixture whilst in the higher H2S‐containing gaseous environments, both the alloys suffered sulphidation attack. The presence of yttrium in the two alloys, either as a metallic element (in FeCrAlloy) or as an oxide dispersion (in MA 956), was found to influence the character of the Al2O3 scales developed during pre‐oxidation treatments resulting in an improved resistance to sulphidation attack in all the environments investigated. The study has highlighted some differences between the corrosion resistance of FeCrAlloy and MA 956 in the preoxidized form, resulting from changes in the physical properties of the Al2O3 layers.
Corrosion behaviour of Ni3Al alloys in SO2‐containing combustion gases
Authors: Forsén O. , Kaskiala M. , Tikkanen M. H. , Tavi M.
Published: May 2005

The high temperature corrosion behaviour of some nickel aluminides alloyed with zirconium or hafnium is presented. The corrosion tests were carried out in the temperature range 920 to 1010°C, both in air and in atmospheres containing sulphur dioxide, using a thermobalance. The results obtained in air show that all the nickel aluminides display sufficient corrosion resistance up to 920°C. Nickel aluminide alloyed with hafnium is more resistant than the aluminide alloyed with zirconium. The oxide layer on the specimens tested in air is always very thin, exhibits low porosity and consists mainly of Al2O3. Without controlled preoxidation these materials are rather susceptible to corrosion in atmospheres containing sulphur dioxide. The preoxidation in gas mixture containing water vapor and hydrogen markedly improves the corrosion resistance of these alloys. The corrosion implies the selective oxidation of nickel aluminides. The protective layer consists mainly of aluminium oxide and protects the base material also in atmospheres containing sulphur dioxide.
The pitting potential of aluminium in halide solutions
Authors: Baumgärtner Marianne , Kaesche H.
Published: May 2005

The pitting potential Up is an important characteristic of every pitting system. It separates the region of passivity where the metal is practically immune from the region of heavy localized corrosion attack. On the basis of our own experimental results on pitting corrosion in the aluminum/halide‐system, the present paper rediscusses fundamental questions concerning the pitting potential and the pitting process in general.

At or above Up, pitting of pure aluminum in chloride solutions is the result of the combined action of single, short‐life tunnelling events, which themselves propagate discontinuously. The same type of attack, to a minor extent, also occurs down to potential values 300 mV below Up. Therefore, the pitting potential is neither a lower limit for pit nucleation nor for pit growth, but appears to be the threshold value where the inactivation of tunnels is just balanced by tunnel nucleation. Taking the direct halogenation of the aluminum surface as the decisive step involved in tunnel nucleation, the pitting potential is given by the sum of the equilibrium potential of the aluminum/aluminum halide‐electrode and the overpotential necessary for an appropriate nucleation rate to gurantee stable pitting. This pitting overvoltage has been evaluated, using the nucleation concept by Volmer, to calculate tunnel nucleation rate and experimental results on the life time of single tunnels. Values of the pitting potential calculated on this basis agree well with experimental results in chloride‐, bromide‐and iodide solutions. Only the case of fluoride pitting is different.
Elektrochemische Untersuchungen zur Korrosion von Nickelüberzügen
Authors: Gugau M. , Speckhardt H.
Published: May 2005

Das Korrosionsverhalten von galvanisch abgeschiedenen Nickelüberzügen und von außenstromlos erzeugten Nickel‐Phosphor‐Legierungsüberzügen in wäßrigen Elektrolytlösungen mit für die Offsetdrucktechnik relevanten Anionen wird beschrieben. Als Standard‐Nickelwerkstoff wird für Grundlagenuntersuchungen Walznickel hoher Reinheit herangezogen, als Standard‐Elektrolytlösung dient 0,1 N Schwefelsäure.
Corrosion mechanisms of an AISI type 316L sintered stainless steel in sodium chloride solution
Authors: Fedrizzi L. , Crousier J. , Bonora P.‐L. , Crousier J.‐P.
Published: May 2005

The electrochemical behaviour of a sintered stainless steel and of a wrought AISI type stainless steel of the same composition were compared. The electrochemical measurements used were the evolution of the corrosion potential vs time, the anodic and cathodic polarizations and the current‐time transients. Comparisons were also performed for the sintered alloy before and after stabilization of the corrosion potential. The low corrosion resistance of the sintered stainless steel is due to the formation of a galvanic couple between the free surface and the inside of the interconnected pores. Hence the free surface is cathodically protected by the pores, but reciprocally the corrosion increases inside the pores where the reactive area is very large.