bluuebunny/crossref_metadata_2025 huggingface dataset:
Mechanistic features of molten salt corrosion in coal fired boilers
Authors: Flatley T. , Latham E. P. , Morris C. W.
Published: May 2005

In general, the hottest outlet sections of both superheaters and reheaters in modern CEGB boilers are tubed in austenitic stainless steels. Experience over the last 10–15 years has indicated that molten salt fireside corrosion can significantly reduce design lives, corrosion rates being a function of

metal temperature

gas temperature

coal chlorine content

the tube's aerodynamic position

The characteristic visual features of this form of corrosion such as “classical” wastage flats, honeycomb pitting, and localised pitting at tube geometrical features such as weld beads, and lugs is described. Also discussed are some of the metallographic features of molten salt corrosion, including substrate carburization, internal oxidation/sulphidation and corrosion scale morphology.

Whilst uncertainty remains in understanding the precise mechanism, the CEGB have adopted a pragmatic approach using new/alternative materials such as shields, coatings and co‐extruded tubes. However, such a policy may not be the most economic: for example, in some circumstances the alloy 50 Cr 50 Ni is required to give a guaranteed degree of protection. What is still required is the quantification of the role of Na, K, Cl etc. in fuel on deposition and corrosion rates, and the source and influence of carburization so that further operational control of this molten salt corrosion is available.
Corrosion behaviour of structural materials in sodium influenced by formation of ternary oxides
Authors: Bhatt N. P. , Borgstedt H. U.
Published: May 2005

Fast breeder reactors use liquid sodium metal as the coolant in their primary and secondary circuits. Corrosion behaviour and compatibility of structural materials in sodium at the operating temperature of the reactors has been found to be influenced by oxygen impurity in sodium even at parts per million level. The compatibility of structural materials in sodium influenced by oxygen in the liquid metals has been dealt with previously on the basis of formation of binary oxides of the solid metals. Since then many of the structural metals have been found to form ternary oxides in sodium. Several three phase equilibria and free energy of formation data for the ternary oxides of structural metals with sodium are reviewed in this paper. Threshold oxygen levels in sodium for the formation of binary oxides and ternary oxides on structural metals are derived from the relevant thermodynamic data. Many of the structural metals are found to form ternary oxides at much lower oxygen levels in sodium than required for the formation of respective binary oxides. Threshold oxygen levels in sodium for the formation of ternary oxides of major constituents of stainless steel are also presented. Corrosion behaviour of the structural metals and austenitic steels influenced by formation of ternary oxides is discussed.
The nature of crevice corrosion of aluminum in chloride solutions
Authors: Baumgärtner Marianne , Kaesche H.
Published: May 2005

To study crevice corrosion of pure aluminum, polished specimens partly covered with a glass foil were polarized potentiostatically in 1 N NaCl‐solution at potentials negative to the critical potential for stable pitting (pitting potential). For comparison, non‐crevice experiments were performed on polycrystalline and singlecrystalline material in neutral as well as acidified 1 N NaCl‐solution and in AlCl3‐solutions. Corrosion morphology was examined by scanning electron microscopy. In current‐time plots recorded during experiments on crevice corrosion, both an incubation and a propagation stage are discernible. If experiments were interrupted during the induction period, micropits were found inside the crevice. This unstable micropitting is detectable down to 0.30 V below the pitting potential. In contrast, during crevice corrosion propagation, the aluminum surface undergoes general attack. In a range of 0.2 V below the pitting potential, dimpled surfaces are produced. At more negative potentials, metal dissolution occurs crystallographically oriented. An identical behaviour was detected on unshielded samples polarized in the same potential range in both 1 N AlCl3‐ and acidified 1 N NaCl‐solution. Hence, the build‐up of an acidic electrolyte is considered the sufficient requirement for crevice corrosion initiation.
Microtunnelling during selective alloy dissolution and during pitting
Authors: Kaesche H.
Published: May 2005

The kinetics and the morphology of selective dissolution of alloys containing a noble component and of pitting of passive metals are discussed emphasizing common properties of both localized dissolution processes. Dealloying of CuAu(Pd)‐alloys and pitting of aluminum and aluminum alloys are considered as typical cases. Dealloying requires the nucleation of terrace site vacancy clusters, since easily dissolvable kink sites of screw dislocations are blocked by noble metal atoms. Pitting requires the nucleation of pores in the passive oxide film, which inhibits active metal dissolution. In both cases, rapid local crystallographic attack, ranging from etch pitting to very narrow tunnelling, is involved in the nucleation process. The term tunnelling is appropriate for all these events. While the scale of tunnelling events is much larger in the case of pitting compared with the case of dealloying, the calculation of the breakthrough potential of dealloying and of pitting is basically equivalent. Gross pitting, ending in the formation of macroscopic holes, is the result of localized renucleation of tunnelling events due to localized accumulation and hydrolysis of metal halogenide salt solution.
Spannungsrißkorrosion von Rohren aus INCONEL 600: Einfluß von Wärmebehandlung, NaOH‐Konzentration und Temperatur
Authors: Borello A. , Masci Domenica , Mignone A.
Published: May 2005

Eine Unterschung über den Einfluß der Wärmebehandlung auf das SpRK‐Verhalten von Rohren aus Inconel 600 in NaOH‐Lösungen bei 315 bis 360°C wurde ergänzt durch Untersuchungen über den Einfluß der NaOH‐Anreicherung unter Magnetitschichten; die dabei auftretenden Gefügeänderungen wurden mittels TEM nachgewiesen. Versuche mit C‐Ringen und mit langsamer Dehnung (slow strain rate, SSR) bei 10−6s−1 Dehngeschwindigkeit führten zu den gleichen Ergebnissen; REM‐Untersuchungen wurden zur Beurteilung der Bruchflächen ausgeführt. Dabei zeigte sich, daß Wärmebehandlung die Anfälligkeit für SpRK in Natronlauge bei hohen Temperaturen vermindert; insbesondere scheint die Wärmebehandlung bei 650°C/50h das SpRK‐Verhalten besonders wirkungsvoll zu verbessern.
Comparison of Different boiler tube materials and the corrosion resistance in burning of municipal waste
Authors: Forsén O. , Yläsaari S.
Published: May 2005

The aim of this paper is to investigate the corrosion risks in burning of pretreated municipal waste as additional fuel together with bark in a fluidized‐bed boiler. It was deduced that the burning of bark alone did not cause corrosion in the materials tested. When the waste was burnt the corrosion of steels was insignificant when providing that the surface temperature of material was below 300°C. When the surface temperature was over this temperature, the burning of municipal waste caused corrosion in the conventional boiler steel. The stainless steels were not corroded even in these conditions. The impact of waste combustion on flue gas releases was also studied.
Corrosion during incineration of a sulphur and chlorine bearing mixture of rubbers and plastics
Authors: Knights C. F. , Cavell I. W. , Phillips B. A.
Published: May 2005

Exposures of materials to conditions arising from the incineration of sulphur and chlorine bearing rubbers and plastics for up to 556 days have shown a clear ranking of resistant materials.

At material temperatures of 1000°C, with daily cycling to room temperature, only ceramics, notably alumina and silicon carbide, had adequate resistance. At 900°C, with daily temperature cycling to room temperature, the most resistant alloys were the nickel‐based superalloys containing 16–19% Cr, and 2.9–3.4% of each of aluminium and titanium. These alloys were the most resistant under low and high air flow rates during incineration and to air/HCl mixtures. Somewhat less resistant were the cobalt −26% Cr alloys not containing iron.

Sulphur attack was not prominent for these resistant alloys but was very apparent for the less resistant nickel alloys. Particularly aggressive components of the rubbers and plastics were the chloride levels and brass and lead contamination.

A wide range of coatings were shown to be ineffective.
Korrosion von ölgefeuerten Zentralheizungskesseln
Authors: Koebel Manfred , Elsener Martin
Published: May 2005

Die rauchgasseitige Korrosion von ölgefeuerten Warmwasserkesseln erfolgt je nach rauchgasseitiger Materialtemperatur überwiegend durch Schwefelsäurekorrosion oder durch Sauerstoffkorrosion:

– Bei Materialtemperaturen von 60°C und höher liegt reine Schwefelsäurekorrosion vor, und die Abtragungsgeschwindigkeiten liegen bei 0,1–0,3 mm/Jahr (auf Brennerlaufzeit umgerechnete Werte). Die Korrosionsprodukte bestehen aus löslichen Eisen(II)‐ und Eisen(III)sulfaten. Höhere Abtragungsgeschwindigkeiten können dann auftreten, wenn an den Korrosionsbelägen der Nachschaltheizflächen eine nennenswerte katalytische Schwefeltrioxidbildung stattfindet.

– Bei Materialtemperaturen von 40°C dominiert bereits der Mechanismus der Sauerstoffkorrosion, und die Abtragsgeschwindigkeit beträgt rund das Zehnfache (1,5–3 mm/Jahr, umgerechnet auf Brennerlaufzeit). Durch einen hohen Anteil an Eisenoxidhydraten, insbesondere Goethit (α‐FeOOH), lassen sich die gebildeten Korrosionsschichten nur schwer entfernen.

– Auch für sog. Nieder‐ und Tieftemperaturkessel mit konstruktiven Maßnahmen zur Anhebung der rauchgasseitigen Materialtemperatur werden deutlich reduzierte Standzeiten erwartet. Dies deshalb, weil diese Maßnahmen erst im Stationärbetrieb des Kessels voll wirksam werden.

Ein Teil dieser Ergebnisse wurde aus Messungen des Gewichtsverlusts an Korrosionsproben aus St 35.8 und Grauguß gewonnen, welche den Rauchgasen eines ölgefeuerten Prüfstandkessels ausgesetzt wurden. Wesentliche Erkenntnisse lieferten jedoch auch Feldmessungen des Schwefeltrioxidgehalts an etwa 30 im praktischen Einsatz befindlichen Kesseln.
Effect of preloading on corrosion fatigue of 70/30 brass
Authors: Wu D.
Published: May 2005

The effects of a single tensile overload and precycling load in air on subsequent corrosion fatigue cracking in 70/30 brass exposed to 1 M sodium nitrite solution were studied. A single tensile overload caused a decrease in subsequent corrosion fatigue crack propagation rate. Precycling load also showed retardation effects, depending on the load conditions for precycling and corrosion fatigue. A transsition from a higher mean stress for precycling to a lower mean stress for corrosion fatigue decreased corrosion fatigue crack growth rate, while an opposite transition did not appreciably change the corrosion fatigue crack propagations. The responses of bulk mechanical properties to a presingle overload and precycling load in air were measured, showing hardening which may probably be responsible for the observed retardation.
Schwingungsrißkorrosion feuerverzinkter Schweißverbindungen im bauteilähnlichen Maßstab bei wechselnden Korrosionsbedingungen in chloridhaltigem Medium
Authors: Sonsino C. M. , Böcher H.‐J.
Published: May 2005

Der Schwerpunkt dieses Vorhabens lag in der Ermittlung des Schwingfestigkeitsverhaltens von aus verzinkten Blechen geschweißten und entsprechend im Nahtbereich durch thermisches Zinkspritzen ausgebesserten Proben aus den häufig im Stahlbau verwendeten Werkstoffen RSt 37‐2, St 52‐3 und St 70‐2, die unter Einsatz wechselnder Korrosionsbedingungen geprüft wurden. Darüberhinaus wurde auch das Schwingfestigkeitsverhalten von zusätzlichen, PVC‐beschichteten, sowohl unverzinkten als auch verzinkten, geschweißten Proben unter wechselnder Korrosionseinwirkung untersucht. Die gewonnenen Erkenntnisse können folgendermaßen zusammengefaßt werden:

– Im Einstufenversuch verhindert das Verzinken sehr deutlich den Abfall der Dauerfestigkeit aufgrund der Korrosion unter Wechseltauchbeanspruchung. Im Betriebsfestigkeitsversuch jedoch ist eine Lebensdauersteigerung im korrosiven Medium infolge des Verzinkens nur bedingt feststellbar. Im Hinblick auf einen Korrosionsschutz ergibt das Schweißen von feuerverzinkten Teilen eine Verbesserung im Betriebsfestigkeitsversuch nur, wenn eine bestimmte werkstoffabhängige Zinküberzugdicke nicht überschritten wird. Zu dicke Überzüge führen zur Porenbildung beim Überschweißen und mindern die Lebensdauer trotz nachträglichem Zinkspritzen.

– Die Baustähle RSt 37‐2 und St 52‐3 im feuerverzinkten Zustand eignen sich besser für das Schweißen als der kerb‐ und korrosions‐empfindlichere St 70‐2.

– Lotbrüchigkeit als Versagensursache wurde nicht festgestellt.

– Die Anwendung von PVC‐Beschichtungen erbringt bei den unverzinkten Proben große Steigerungsraten der Lebensdauer.
Examination of the influence of vapour phase inhibitors on the wettability of the iron surface by contact angle measurements
Authors: Künzelmann U. , Gräfe F. , Reinhard G.
Published: May 2005

The influence of dicyclohexyl ammonium nitrite (DICHAN) and dicyclohexylamine (DICHAMIN) on the interfacial‐energetic behaviour of the real iron surface was estimated by means of approximation equations by the evaluation of contact angle measurements (advancing angle) on system of primary‐oxidecovered iron/liquid/gas. The presented results support the statement having be made already from ellipsometric investigations that the hydrophobicity of the iron surface during the initial phase of the contact with DICHAN is caused by its adsorption, whereas in the case of DICHAMIN it is brought about probably by protolytic interactions with the surface hydroxyl groups of the primary oxide layer of iron and contributes to the stabilization of the passive state, too.
Dynamische Korrosionsuntersuchungen in der eutektischen Blei‐Lithium‐Schmelze Pb‐17Li
Authors: Frees G. , Drechsler G. , Peric Z.
Published: May 2005

Für Korrosionsuntersuchungen an dem martensitischen Stahl 1.4914, der als Blanketwerkstoff für einer Fusionsreaktor zur Diskussion steht, wurde im Institut für Material‐ und Festkörperforschung II des Kernforschungszentrums Karlsruhe der Kreislauf „PICOLO”︁ errichtet und mit der eutektischen Legierung Pb‐17Li in Betrieb genommen.

Der Kreislauf wird in seinem Aufbau und in seiner Wirkungsweise beschrieben. Die bisher gemachten Betriebserfahrungen sind positiv, allerdings zeichnet sich ab, daß die Temperatur von 500°C eine Obergrenze für die verwendeten Materialien darstellt. Bei höheren Temperaturen erreicht die Korrosion ein zu großes Ausmaß, und das kann zu Verstopfungen durch Korrosionsprodukte führen. Ergebnisse erster Versuchsreihen werden vorgestellt und diskutiert.
Einflüsse von HCl und N2 auf die Hochtemperaturkorrosion in Atmosphären mit niedrigem Sauerstoffdruck
Authors: Bramhoff D. , Grabke H. J. , Schmidt H. P.
Published: May 2005

Der Einfluß von gasförmigem HCl und Stickstoff auf die Hochtemperatur‐Korrosion in Atmosphären mit niedrigem Sauerstoffpartialdruck wurde untersucht.

Untersuchungen mit der Legierung Fe‐20Cr in He‐H2‐H2O‐HCl‐Atmosphären bei 1173 K unter Bedingungen, bei denen keine kondensierten Chloride gebildet werden, zeigten, daß gleichzeitig Wachstum von Cr2O3 und Abdampfen von CrCl2 erfolgt. Die Kinetik der Gesamtreaktion läßt sich durch Überlagerung eines parabolischen Zeitgesetzes für das Oxidwachstum mit einem linearen Zeitgesetz für die Abdiffusion des Chlorides in den Gasstrom beschreiben.

Beim Aufheizen der Proben in He‐H2‐H2O‐HCl bilden sich kondensierte Chloride, die die Haftung der Oxidschichten beeinträchtigen und Abplatzen beim Abkühlen verursachen. Voroxidation in H2‐H2O oder Aufheizen in getrocknetem Wasserstoff verhindern dies. Die Porosität von Cr2O3‐Schichten wird durch den Zusatz von HCl zur Gasatmosphäre nicht erhöht.

In N2‐H2‐H2O‐HCl‐Atmosphären ist die Oxidation und das Abdampfen beschleunigt gegenüber He‐H2‐H2O‐HCl‐Atmosphären. Die gebildeten Cr2O3‐Schichten sind grobkörnig und porös. Ursache der erhöhten Porosität ist die Keimbildung und das Wachstum von Chromnitriden im Anfangsstadium der Oxidation.
On the corrosion behaviour of 8090‐T6 sheet material
Authors: Braun R.
Published: May 2005

The exfoliation corrosion and stress corrosion cracking behaviour of an unrecrystallized sheet of the Al‐Li‐Cu‐Mg‐Zr alloy 8090‐T6 was investigated. The material was highly susceptible to exfoliation corrosion in the 96 h EXCO test, whereas the intermittent salt spray test (MASTMAASIS test) revealed only a slight degree of exfoliation. The stress corrosion cracking behaviour was investigated in 3.5% NaCl solution under constant load, constant deformation, and slow strain rate conditions. Tests under constant load were also performed in an inhibited and acidified 2% NaCl solution according to the German standard LN 65666. In these accelerated tests the investigated alloy was found to be not susceptible to stress corrosion cracking in the rolling direction. The slow strain rate tests revealed a great scattering of the relative fracture energy with decreasing strain rates. This scatter is probably caused by pits acting as crack nuclei thus giving rise to scatter of the ductility.
Investigations of the influence of vapour phase inhibitors on the surface charge of iron oxide particles by zeta‐potential measurements
Authors: Künzelmann U. , Jacobasch H.‐J. , Reinhard G.
Published: May 2005

Adsorbability of the vapour phase inhibitor dicyclohexylammonium nitrite (Dichan) and its ionic constituents present in aqueous media were investigated by means of zeta‐potential measurements in 10−3M KCl solution in dependence on the pH‐value using particles of various iron oxides and oxide hydroxides. It was pointed out, that the interactions betweenDichanand iron oxides result in a negativation of the zeta‐potential and in a displacement of the isoelectric point of the particles surface (IEPS) due to specific adsorption of anions. By dicyclohexylamine in the primary solution, the zeta‐potential of iron oxides is hardly influenced, even when the saturation concentration is established. As nitrite changes the chemical surface properties when concentrations considerably higher than those indicated forDichanare achieved, a synergism is assumed to be present because of theDichan's high adsorbability at oxidic iron compounds. This effect probable consist in the promotion of the specific adsorption of nitrite ions at the oxide surface by the amine component.
X‐ray photoelectron spectroscopy and electrochemical characterization of a FeCrMoNiRu alloy in 0.5 M HCl solution
Authors: Tjong S. C.
Published: May 2005

The spontaneous passivation behaviour of a Fe‐22Cr‐3Mo‐5Ni alloy system containing small amounts of ruthenium in 0.5 M HCl solution has been investigated by means of immersion tests, electrochemical measurements and the XPS technique. The weight loss and electrochemical measurements show that increasing amounts of ruthenium (up to 0.3 wt%) in Fe‐22Cr‐3Mo‐5Ni substantially improve resistance to attack by hydrochloric acid. The XPS results show that the spontaneously formed passive film on this alloy with ruthenium mainly consists of Cr and Mo oxyhydrox‐ides. Molybdenum is incorporated as Mo4+and Mo6+, while neither ruthenium nor nickel are found in the passive film. The effects of ruthenium additions on the spontaneous passivation of FeCrMoNi alloys are discussed.
Pit incubation at passive iron‐nickel alloys as a stochastic process
Authors: De Cristofaro N. B. , Heusler K. E.
Published: May 2005

The distribution functions of pit incubation times were measured with homogeneous iron‐nickel alloys containing 40, 60, and 90 wt% nickel, respectively, at different electrode potentials in borate buffer, pH 7.5, after addition of 50 mM sodium chloride. The empirical moments of the distribution function are the same as for iron. Considering a general distribution function of the exponential type with a time‐dependent frequency function, the logarithms of its parameters all are linearly related to the reciprocal potential difference towards the critical pitting potential. The same relationship is also observed for the mean incubation times. At constant electrode potential the mean incubation times grow longer with increasing concentration of nickel in the alloy. The critical pitting potentials become more positive with the nickel concentration.

The independence of the kinetics of pit incubation from the nature of the metal indicates a universal mechanism of pit nucleation.
Zum Einfluß der Oberflächenbearbeitung und der chemischen Zusammensetzung auf die Korrosion von Dental‐Amalgamen
Authors: Werner H. , Weiland M.
Published: May 2005

Der Einfluß der Oberflächenbearbeitung und der chemischen Zusammensetzung von Amalgamen auf das Korrosionsverhalten wird durch Ermittlung geeigneter Bestimmungsgrößen aus potentiodynamischen Polarisationsmessungen mit niedriger (0,03 V min−1) und hoher (0,6 V min−1) Potentialänderungsgeschwindigkeit in künstlichem Speichel untersucht. Für alle Amalgame ergibt sich eine Erhöhung der Korrosionsbeständigkeit mit abnehmender Oberflächenrauheit und sinkendem γ2‐Phasengehalt.

Die Konzentration dieser Phase wird durch die chemische Zusammensetzung und auch durch die Oberflächenbearbeitung der Amalgame beeinflußt.

Für die Amalgam‐Füllungstherapie sind deshalb Amalgame mit geringer oder fehlender γ2‐Phase und eine Politur zur fordern.
Chlorine corrosion of graphites and technical carbons – I. Reaction with gaseous chlorine at elevated temperatures
Authors: Wendt H. , Dermeik S. , Ziogas A.
Published: May 2005

Graphite and graphitized technical carbons are used for the construction of chemical apparatus and equipment, which handle chlorine at higher temperatures. Technical carbons are attacked at temperatures above 500°C by chlorine with seizable rate so that they cannot be assumed to be stable at elevated temperatures although thermodynamically carbon in chlorine atmosphere becomes more stable as the temperature increases. The erosive/corrosive degradation of a number of technical carbons, including glassy carbons, by chlorine has been investigated in the temperature range 600 to 800°C. Chlorine corrosion has been compared with the corrosive action of oxygen, mixtures of oxygen and chlorine, carbon dioxide and mixtures of CO2 and chlorine. Chlorine corrosion is the slowest degradation process of all. Between 600 and 800°C the weight loss of these carbons in chlorine atmosphere is much slower than mass transfer limited and is kinetically controlled and its rate increases up to 0.5 mm/year at the highest temperature (800°C). Combustion in oxygen atmosphere is by five orders of magnitude faster than chlorine attack on carbon.

Chlorine in presence of oxygen decelerates the combustion rate a lot, but chlorine has almost no influence on the rate of CO2‐attack on technical carbons. The detailed structure of different technical carbons bears only little on chlorine corrosion rates whereas it has an influence on the combustion rate with oxygen. A number of chlorinated aromatic olefines and compounds like octachlorostyrene and hexachlorobenzene are formed as byproducts of the chlorine attack on carbons. The main products are CCl4 and C2Cl4. A second paper will deal with anodic corrosion of Cl2‐evolving carbon anodes.
Corrosion and creep behaviour of alloy 800H in sulphidizing/oxidizing/carburizing environments at 700°C – Part I: Corrosion behaviour in the stress free and the stressed state
Authors: Stroosnijder M. F. , Guttmann V. , de Wit J. H. W.
Published: May 2005

The corrosion behaviour of the austenitic 32Ni‐20Cr steel Alloy 800H was investigated in several S‐O‐C bearing gas mixtures simulating coal gasification environments at 700°C for up to 5000 h. It is shown that relatively small changes in oxygen and sulphur activities can cause a significant change in corrosion behaviour. Moreover creep deformation leads to a marked enhancement of the corrosive attack which takes place particularly along grain boundaries lying perpendicular to the stress axis.
Korrosionsuntersuchungen an Aluminium‐Korrosionschutzüberzügen für Verdichterschaufeln
Authors: Schmitt‐Thomas Kh. H. G. , Happle Th.
Published: May 2005

Die Verdichterbeschaufelung von stationären Gasturbinen und Flugtriebwerken wird vielfach mit einem Korrosionsschutzüberzug versehen, um das Versagen der Schaufeln durch Schwingungsrißkorrosion (SwRK) zu verhindern. Die Überzugssysteme werden bei Verdichterbetrieb durch Strahlverschleiß geschädigt. Um bei lokalen Verletzungen der Beschichtungen dennoch einen ausreichenden Korrosionsschutz des Schaufelwerkstoffes gewährleisten zu können, werden bevorzugt als Aktivanode wirkende Überzüge eingesetzt.

Insbesondere anorganisch gebundene Aluminium‐Überzüge ‐ bestehend aus Aluminium‐Pigmenten, die in eine Matrix aus Chromat/Phosphat‐Verbindungen eingelagert sind ‐ zeigen im Vergleich mit bisher eingesetzten Verdichterschaufelbeschichtungen unter einer gleichzeitig wirkenden mechanisch‐dynamischen Beanspruchung eine bedeutend höhere Beständigkeit gegen korrosiven Angriff. Verschiedene anorganisch gebundene Aluminium‐Überzüge wurden deshalb hinsichtlich ihrer Eignung als Verdichterschaufelbeschichtung untersucht und klassifiziert. Im Rahmen dieser Arbeit wird über die grundlegenden Korrosionsuntersuchungen (wie Salzsprühnebel‐ und Wechseltauchprüfungen) sowie über die elektrochemischen Korrosionsuntersuchungen berichtet.
Vergleichende Untersuchungen von Kühlwasserkonditionierungsmitteln auf Basis Natriumphosphonat, Zinksalz und Natriumgluconat
Authors: van Loyen D. , Zocher G.
Published: May 2005

Dir Wirkung von Konditionierungsmitteln auf Basis Natriumsalz der 1‐Hydroxyethan‐1,1‐diphosphonsäure (HEDP), Zinksalz und Natriumgluconat auf die Korrosionsgeschwindigkeit von unlegiertem Stahl (0,2% C, 0,08% P, 0,06% S) in Kühlwasser unterschiedlicher Karbonathärte wurde gravimetrisch unter Verwendung von Kreislaufapparaturen untersucht. Das Konditionierungsmittel Natriumsalz der HEDP + Natriumgluconat + Zink‐salz zeigte die besten inhibierenden Eigenschaften.
Effect of chlorides on the stability of the passive state of low Mn steels
Authors: Szummer A. , Lublińska K. , Janik‐Czachor M.
Published: May 2005

Electrochemical measurements have shown that low Mn (∼︁ 0.2% Mn) modified stainless steels with low (⩽ 1.2% Mo) or no Mo exhibit a higher pitting resistance in NaCl aq (0.005 M up to 2 M NaCl) than the analoguous commercial steels with 1.4% Mn and ∼︁ 2.8% Mo. Microscopic examinations and X‐ray microprobe analysis revealed a correlation between pitting resistance of the steels and the composition of the nonmetallic inclusions as well as of the adjacent matrix. They both differ considerably for the two groups of steels.
The influence of reactive elements on The degradation of commercial Fe‐23Cr‐5Al alloys at high temperatures
Authors: Jedlinski J. , Borchardt G. , Mrowec S.
Published: May 2005

The influence of reactive elements on the oxidation behaviour of the commercial alloy Fe‐23Cr‐5Al was studied under isothermal and thermal cycling conditions in the temperature range 1473–1623 K. The following additions were used: metallic zirconium, the so‐called “mischmetal” (natural mixture of reactive and rate earth elements), elemental hafnium and yttrium and implanted yttrium. The efforts were directed to identify the mechanism of degradation of the materials under investigation.

Elemental hafnium and yttrium additions were superior to the other additions, decreasing the scale growth rate and improving its resistance to spalling. The “mischmetal” additions improved the scale resistance to spalling but, simultaneously, considerably increased its growth rate. Both zirconium and implanted yttrium brought about some improvement of the scale resistance to spalling but their effect was restricted to less severe oxidation conditions.
Platinum and the hot corrosion behaviour of a nickel based superalloy
Authors: Tatlock G. J. , Hurd T. J.
Published: May 2005

The hot corrosion behaviour of a platinum containing nickel based superalloy (RJM 2012) is compared with that of a similar alloy (IN 792 + Hf) without platinum. The results of burner rig testing at 800°C showed that the oxide scales on the platinum containing alloy were still very protective after 1000 h on test whilst the alloy without platinum was severely attacked after only 200 h. The influence of platinum on the degradation mechanisms is discussed.
Oxidation of SiC
Authors: Li J. , Eveno P. , Huntz A. M.
Published: May 2005

The oxidation behaviour of SiC monocrystalline and polycrystalline samples differing by their structure and the impurity content, was studied in O2, in air and in O2+ H2O atmospheres, between 1050 and 1400°C.

Classical techniques for determining the oxidation kinetics and for analyzing the morphology, the nature and the composition of the scales were used. In order to determine the oxidation mechanism, complementary tests were also made: they mainly consisted in successive oxidations in16O2,18O2, or29Si and13C implantations, followed by SIMS analyses.

It was shown that the SiO2scale growth is controlled by lattice oxygen diffusion, the defect responsible for the oxygen diffusion are oxygen vacancies. Carbon in the silica scale is in an elementary form (C‐C bonds), and neither CO or SiO outward diffusion are a rate controlling process for the scale growth. Bubbles on the outer surface of the scale are due to the presence of boron.
Anbindungsverhalten organischer Monomere auf Eisenoberflächen und Korrosion der durch die Anbindung chemisch modifizierten Oberflächen
Authors: Volmer‐Uebing M. , Reynders B. , Stratmann M.
Published: May 2005

In dieser Arbeit werden neue Wege vorgeschlagen, organische Polymere auf Metalloberflächen über chemische Hauptvalenzbindungen zu verankern. Zwischen Polymer und Metall sollen bifunktionelle organische Moleküle angeordnet werden, die über chemische Bindungen mit reaktiven Zentren der Metalloberfläche und über konventionelle (C‐C)‐Bindungen mit dem Polymer verknüpft sind.

Als einen ersten Schritt in dieser Richtung wird die Anbindung von einfachen aliphatischen Mercaptanen an Eisenoberflächen untersucht. Oberflächenanalytische Experimente zeigen, daß Mercaptane an metallisch blanken Eisenoberflächen unter Ausbildung von (Fe‐S‐R)‐Bindungen anbinden. Die Reaktion selbst muß unter elektrochemisch kontrollierten Bedingungen durchgeführt werden. Die Stabilität der Bindung ist sehr groß sowohl in Luft als auch in zahlreichen Elektrolyten. Sie wird begrenzt durch eine massive Sauerstoffreduktion, bei der die chemisorbierten Mercaptanmoleküle wahrscheinlich durch das bei der Sauerstoffreduktion gebildete H2O2 chemisch aufoxidiert werden und anschließend desorbieren.
Electrochemical investigation on carbon steel behaviour in CO‐CO2‐H2O environment for the interpretation of the SCC mechanism
Authors: Traversa Enrico , Calderón Teresita
Published: May 2005

Some failures of carbon steel equipment which have occurred in industrial plants since 1963 were attributed to stress corrosion cracking (SCC) phenomena produced by carbon monoxide‐carbon dioxide‐water environments.

In spite of the fact that this problem has been known for many years, its characterization from the electrochemical point of view has not been throughly investigated.

In this paper, the electrochemical characterization of SCC phenomena experienced in industrial plants was performed on a laboratory scale by means of polarization curves; the tests were performed keeping as reference conditions those encountered in a gas tank sealed by water, located in a steel plant in the South of Italy, which was strongly affected by SCC.

The polarization curves registered at high and low scan rates did not allow to identify the potential range for SCC probability.

The potential range in which the carbon steel shows a tendency to passivation was identified by chronopotentiostatic tests.

Several tests were performed in a carbon dioxide‐water environment which is not able to cause localized corrosion.

The electrochemical tests were accompanied by Scanning Electron Microscope (SEM) observations which confirmed the obtained results.
Potentialabhängigkeit der Korrosion Mo‐freier und Mo‐haltiger Stähle in Calciumnitrat‐Lösung und Natronlauge
Authors: Drodten P. , Herbsleb G. , Kuron D. , Savakis S. , Wendler‐Kalsch E.
Published: May 2005

Die Potentialabhängigkeit der Korrosion von drei unlegierten Stählen mit unterschiedlichen Gehalten an Kohlenstoff und Molybdän (0,08 C, 0,01 Mo; 0,08 C, 0,98 Mo; 0,18 C, 1,10 Mo) wurde in siedender 60% iger Calciumnitrat‐Lösung nach DIN 50 915 sowie in siedenden konzentrierten Lösungen von Natriumhydroxid (20 und 35% NaOH) durch potentiodynamische und chronopotentiostatische Polarisationsmessungen (i/U‐Kurven) und chronopotentiostatische Halteversuche (v/U‐Kurven) untersucht.

i/U‐Messungen in Calciumnitrat‐Lösung geben keine Informationen über den Einfluß des Potentials auf die anodische Auflösung. v/U‐Messungen zeigen für die untersuchten Werkstoffe Potentialbereiche mit deutlich unterschiedlichem Korrosionsverhalten. Im einzelnen kann man Aktiv‐, Passiv‐ und Transpassivbereiche sowie einen Bereich der Sekundärpassivität unterscheiden. Transpassivbereich und Sekundärpassivität sind bei den molybdänhaltigen Werkstoffen, nicht aber bei dem molybdänfreien Stahl stark ausgeprägt. Hinweise auf Erscheinungsformen der interkristallinen Korrosion an den spannungsfreien Proben finden sich nicht, obwohl solche Hinweise aus den i/U‐Kurven entnommen werden könnten. Dennoch sind die Werkstoffe bei Versuchen mit zeitlich konstanter Kraft bzw. bei CERT‐Versuchen für interkristalline Spannungsrißkorrosion anfällig. Bisher bestand die Auffassung, daß die interkristalline Spannungsrißkorrosion von Stählen in Calciumnitrat‐Lösung mit der Ausbildung eines zugspannungsabhängigen Grenzpotentials der interkristallinen Korrosion verbunden ist. Sie könnte daher als eine bei Vorliegen von mechanischen Spannungen modifiziert ablaufende interkristalline Korrosion verstanden werden. Diese Auffassung ist nach den vorgelegten Untersuchungsergebnissen nicht allgemein gültig.

In Natronlauge liegt ausgeprägtes Aktiv/Passiv‐Verhalten vor. Die Potentialabhängigkeit der anodischen Metallauflösung, die durch Messen von v/U‐Kurven gefunden wird, kann auch aus nichtstationären i/U‐Kurven erkannt werden. Durch Molybdän wird der Aktivbereich zu positiveren Potentialen hin erweitert. Erscheinungsformen der selektiven Korrosion, z. B. interkristalline Korrosion, werden nicht gefunden. Aus den Untersuchungen ergibt sich kein Hinweis auf die Ursache der verminderten Beständigkeit molybdänhaltiger Stähle gegen interkristalline Spannungsrißkorrosion in Natronlauge.
Chemical di'ssolution of oxides: Experiments with Sintered ZnO pellets and ZnO single crystals
Authors: Gerischer H. , Sorg N.
Published: May 2005

The rate of dissolution of zinc oxide has been studied with a technique developed by Engell, in which the rate can continuously be measured as an electric current. The rate decreases with the pH in the acidic range but depends also on the type of anion present in the solution. It is enhanced by weak acids as proton donors. In the alkaline pH range, the presence of NH3 leads to a pronounced increase of the rate which is followed by a decrease between pH 10–13.

For the interpretation, a model of the kink sites at a non‐polar face of the crystal is constructed and the possible steps in the dissolution process are discussed. The conclusion is that the rate determining step is the hydrolytic splitting of bonds between kink site atoms to the lattice which is catalyzed by proton donors and by molecules or ions which form ligands to the zinc atoms. The electric forces at the interface play a minor role.
Korrosionsverhalten nichtrostender ferritisch‐austenitischer Stähle in Natronlauge
Authors: Horn E.‐M. , Lewandowski I. , Savakis S. , Schmitt G.
Published: May 2005

Untersucht wurde das Korrosionsverhalten der nichtrostenden ferritisch‐austenitischen Stähle W.‐Nr. 1.4362, W.‐Nr. 1.4462, Uranus 50 und Ferralium 255 in (siedenden) Natronlaugen. Die Stähle sind in bis zu 30%iger NaOH mit Abtragungsraten 0,01 mm/a korrosionsbeständig. Mit zunehmender NaOH‐Konzentration steigt die Abtragungstrate und erreicht in 60%iger NaOH ein Maximum. Geringe Strömungsgeschwindigkeiten (z. B. 0,08 m/s Umfangsgeschwindigkeit bei rotierenden Scheiben) erhöhen die Abtragungsrate um den Faktor 6, während die weitere Steigerung auf 1 m/s keine zusätzliche Verschlechterung des Korrosionsverhaltens bewirkt. Bei freier Korrosion in sidender 20‐ bis 70%iger NaOH war weder an konstant verformten Proben (Schlaufenproben) noch bei plastischer Verformung bis zum Bruch (CERT‐Methode) eine Anfälligkeit gegenüber Spannungsrißkorrosion zu beobachten. Während in bis zu 30%iger siedender NaOH die Abtragung gleichförmig ist, wird bei höheren NaOH‐Konzentrationen ein leicht voreilender Angriff auf den austenitischen Gefügebestandteil beobachtet. Die Deckschichten sind nickelreicher als die Grundwerkstoffe.
Bestimmung der Abtragungsraten von Zirconium, Tantal und der Legierung Tantal‐40Niob in fluoridhaltiger azeotroper Salpetersäure mit Hilfe der Radiotracer‐Methode
Authors: Klas W. , Herpers U. , Reich M. , Michel R. , Droste R. , Holm R. , Horn E.‐M. , Müller G.
Published: May 2005

Wegen ihrer hohen Korrosionsbeständigkeit gegenüber zahlreichen Angriffsmitteln sind Zirconium und Tantal sowie die Legierung Tantal‐40Niob von großer technischer Bedeutung. Die bisher in azeotroper Salpetersäure p.a. zwischen 20 und 121°C gemessenen Abtragungsraten liegen für Zirconium zwischen 7 · 10−6 und 5 · 10−4 mm/a, für Tantal zwischen 10−8 und 4 · 10−6 mm/a und für die Legierung Ta‐40Nb zwischen 2 · 10−7 und 8 · 10−6 mm/a [1]. Diese Abtragungsraten werden durch geringe Fluoridzustände oder ‐verunreinigungen wesentlich erhöht.

Mit der Radiotracermethode nach Neutronenaktivierung wurden die Abtragungsraten in azeotroper, fluoridhaltiger Salpetersäure bestimmt. Zirconium ist schon gegen kleinste Fluoridspuren sehr empfindlich. Im untersuchten Bereich von 0.15 bis 10 ppm F− liegen bei 108°C die Abtragungsraten zwischen 5.3 · 10−3 und 3.1 mm/a. Eine Grenzkonzentration, unterhalb der das Fluorid die Korrosionsgeschwindigkeit nicht mehr beeinflußt, kann für Zirconium nicht angegeben werden.

Bei Tantal und der Legierung Ta‐40Nb nimmt oberhalb einer Grenzkonzentration von 10 ppm F− die Korrosionsgeschwindigkeit stark zu. Die höchsten Abtragungsraten liegen zwischen 8.4 · 10−3 mm/a bei 50°C/280 ppm F− und 1.4 · 10−2 mm/a bei 110°C/320 ppm F−. Dabei ist Tantal über den gesamten erfaßten Bereich um etwa das Zehnfache beständiger als die Legierung Ta‐40Nb.

Sowohl bei Tantal als auch bei Zirconium stellt sich die Abtragungsrate unabhängig von Vorbehandlungen ein.
Der Einfluß mechanischer Wechselbelastungen auf die Beständigkeit Mo‐freier und Mo‐haltiger Stähle gegen Spannungsrißkorrosion in Calciumnitrat‐Lösung und Natronlauge
Authors: Drodten Peter , Herbsleb Günter , Kuron Dieter , Savakis Stylianos , Wendler‐Kalsch Elsbeth
Published: May 2005

Die Beständigkeit von fünf unlegierten bzw. niedriglegierten Stählen, die sich im wesentlichen durch die Gehalte an Molybdän voneinander unterscheiden, gegen Spannungsrißkorrosion wurde unter elektrochemischer Kontrolle in siedender 60%iger Calcium‐nitrat‐Lösung (UH = 0,15 V) sowie in siedender 35%iger Natronlauge (UH = ‐0,75 V) untersucht. Zum Kennzeichnen der Beständigkeit wurden Grenzspannungen σG (Kriterium: Rißtiefe 1 = 0) unter mechanischer Wechselbelastung (Sägezahncharakteristik, Dehnraten ε = 3,4 · 10−6 oder 8,7 · 10−7 s−1, Lastwechselfrequenzen 5 · 10−3 oder 3 · 10−3 Hz) ermittelt. Wenn die bei mechanischer Belastung mit zeitlich konstanter Kraft erhaltenen Grenzspannungen in Höhe der Streckgrenze oder im plastischen Bereich liegen (Calciumnitrat‐Lösung), werden sie durch Wechselbelastung stark erniedrigt. Liegen die Grenzspannungen bei zeitlich konstanter Kraft im elastischen Bereich (Natronlauge), werden sie durch Wechselbelastung wenig beeinflußt.
Zum Spannungsrißkorrosionsverhalten rekristallisierter Bleche der AlLi‐Legierung 8090‐T81
Authors: Braun R.
Published: May 2005

Das Spannungsrißkorrosionsverhalten eines rekristallisierten Bleches der AlLiCuMgZr‐Legierung 8090‐T81 wurde mit beschleunigten Prüfverfahren unter konstanter Verformung, konstanter Belastung und mit langsamer Dehnrate untersucht. Als Elektrolyte wurden eine wäßrige 3,5%ige NaCl‐Lösung, eine wäßrige Lösung von 2% NaCl + 0,5% Na2CrO4 bei pH = 3 und künstliches Meerwasser nach ASTM D1141 benutzt. Im Wechseltauchversuch in 3,5%iger NaCl‐Lösung (entsprechend ASTM G44) erweist sich das in Walzrichtung untersuchte Blech als anfällig für Spannungsrißkorrosion. Im Dauertauchversuch in belüfteter oder mit Kohlendioxid gesättigter 3,5%iger NaCl‐Lösung sowie in saurer, chromathaltiger 2%iger NaCl‐Lösung (nach LN 65666) zeigt der Werkstoff dagegen hohen Spannungsrißkorrosionswiderstand. Bei der Prüfung mit langsamer Dehnrate, bei der die Zugproben kontinuierlich in den Elektrolyten eingetaucht sind, wird nur in künstlichem Meerwasser eine Spannungsrißkorrosionsanfälligkeit beobachtet. Es gibt Hinweise, daß Wasserstoff unter bestimmten Umgebungsbedingungen den untersuchten Werkstoff versprödet.
Effect of alloy element contents on caustic stress corrosion cracking of several stainless steels
Authors: Rondelli Gianni , Vicentini Bruno , Francesca Brunella M. , Cigada Alberto
Published: May 2005

The stress corrosion cracking behavior in caustic solutions (200 g/l sodium hydroxide, 10 g/l sodium chloride) of three austenitic (18Cr‐10Ni‐2.5Mo, 20Cr‐25Ni‐4.5Mo, 27Cr‐31Ni‐3.5Mo) and three duplex (23Cr‐4Ni, 22Cr‐5Ni‐3Mo, 25Cr‐7Ni‐4Mo‐N) stainless steels was examined. U‐bend and Slow Strain Rate (SSR) tests were performed at 200–250°C. The negative influence of nickel in the lower range content for the 18Cr‐10Ni‐2.5Mo and 20Cr‐25Ni‐4.5Mo has been shown; when the nickel content is significantly increased (>30%), as in the case of the steel 27Cr‐31Ni‐3.5Mo, an increase of SCC resistance has been detected. The negative effect of molybdenum, mainly on the behaviour of duplex stainless steels, has also been evidenced.

The duplex stainless steels show better caustic SCC resistance than austenitic stainless steels type 18Cr‐10Ni‐2.5Mo and 20Cr‐25Ni‐4.5Mo. The best behaviour has been found for the less‐alloyed steel 23Cr‐4Ni.
AVESTA 654 SMO™ – A new nitrogen‐enhanced superaustenitic stainless steel
Authors: Wallén B. , Liljas M. , Stenvall P.
Published: May 2005

The properties of a new, very highly alloyed stainless steel, Avesta 654 SMO, are compared with those of other stainless steels and nickel‐base alloys. The new steel has a very high strength but still possesses a high elongation. The corrosion properties have been investigated in accelerated laboratory tests and in environments representing the expected main application areas, sea water, pulp bleaching and flue gas cleaning. The tests clearly show that the new steel has appreciably better corrosion resistance than the superduplex and superaustenitic 6 Mo steels and that the resistance in many cases matches that of the best nickel‐base alloys.
Corrosion behaviour of Fe80‐xCoxB10Si10metallic glasses in sulphate and chloride media
Authors: Angelini E. , Antonione C. , Baricco M. , Bianco P. , Rosalbino F. , Zucchi F.
Published: May 2005

The corrosion behaviour of a series of glassy alloys, Fe80‐xCoxB10Si10(x = 0, 15, 30, 55, 70, 80), well known for their magnetic properties, has been investigated in sulphate‐ and chloride‐containing solutions of different pH, employing weight loss measurements. In order to point out preferential dissolution reactions of metallic glasses constituent elements, analyses of the solutions were performed after corrosion tests by means of plasma source mass spectrometry and optical emission spectroscopy.

A higher aggressivity of the sulphate containing solutions has been observed. The amorphous alloys exhibit an increased corrosion resistance with the increase of cobalt content. Increasing the pH of the aggressive media from 1.5 to 5.6 a decrease of two orders of magnitude in the corrosion rates has been observed.

The corrosion products have been investigated by means of X‐ray diffraction and scanning electron microscopy. Hydrated iron oxide Fe2O3· H2O was the major constituent of the film formed on iron‐rich amorphous alloys immersed in sulphate‐containing media.
Hermetische Mikroelektronik‐Verkapselungen in der Luft‐ und Raumfahrt zur Vermeidung von Korrosion
Authors: Möller W.
Published: May 2005

Zur Vermeidung von Korrosionsschäden an Sicherheitselektroniken der Luft‐ und Raumfahrt sowie der Wehrtechnik werden vorzugsweise Keramik‐Substrate und Edelmetall‐Leiter sowie völlig feuchte‐ und salzfreie, hermetisch verschlossene Metall oder Keramikgehäuse verwendet. Die Anforderungen, Materialien, Technologien und Probleme der hermetischen Mikroelektronik‐Verpackung wird im folgenden Aufsatz näher beschrieben werden.
Elektromigration – Ein Schadensmechanismus in mikroelektronischen Schaltungen
Authors: Roth Walter , Eden Klaus
Published: May 2005

Die Elektromigration ist ein Materialtransport‐Phänomen, das von hohen elektrischen Stromdichten (105 bis 106 A/cm2) verursacht wird. Wenn der Transporteffekt hinreichend groß ist, kann er zu Kurzschlüssen und Leitungsunterbrechungen führen. Elektromigration ist ein ernsthaftes Problem für Smart‐Power IC's, bei denen die für die gesamte Schaltung benötigte Fläche von der für Ströme in der Größenordnung von 1 bis über 10 A benötigten Zuleitungsfläche abhängig wird. Die Stärke der Elektromigration nimmt exponentiell mit der Temperatur und etwa quadratisch mit der Stromdichte zu. Außerdem ist sie sehr empfindlich gegen geringfügige Variationen im Metallisierungsprozeß. Dies erfordert eine sorgfältige und kontinuierliche Qualitätsüberwachung der Metallisierungsprozesse.
Moderne Strategien (test tailoring) in der Prüftechnik für Korrosionsuntersuchungen in der Mikroelektronik
Authors: Ziegahn K.‐F. , Reichert T. F.
Published: May 2005

Früher beinhaltete die Umweltprüftechnik und Umweltsimulation häufig eine Sammlung von Extrembedingungen und beschrieb eine Art „maximale Universalumwelt”︁. Die Anwendung dieser Prüfungen führte in der Regel zu unrealistischen, überhöhten Anforderungen an den Prüfling bzw. das Produkt. In der modernen Prüftechnik ist man deshalb dazu übergegangen, realistische, für den konkreten Anwendungsfall angepaßte Prüfverfahren zu entwickeln und einzusetzen. Dieser Prozeß der Erstellung der maßgeschneiderten Qualifikatiosvorschrift, oder auch „test‐tailoring”︁ genannt, basiert auf dem Prinzip der optimalen Korrelation zwischen Laboruntersuchung und dem realen Einsatz, um sicherzustellen, daß das geprüfte Erzeugnis den tatsächlichen Beanspruchungen und nicht nur dem Prüfstandard widersteht.