bluuebunny/crossref_metadata_2025 huggingface dataset:
Korrosionsschutz durch Auftragschweißen mit den reaktiven Metallen Titan, Tantal und Zirkonium
Authors: Draugelates U. , Bouaifi B. , Steinberg H.
Published: May 2005

An Bauteile, Apparate und Anlagen der chemischen Industrie, sowie des Apparate‐ und Maschinenbaus werden sehr hohe Anforderungen in Hinsicht auf die Korrosionsschutzeigenschaften gestellt. Aus technischen und wirtschaftlichen Gründen werden Schichtverbundwerkstoffe eingesetzt, die den mechanischen und den korrosiven Bedingungen genügen. Die Sondermetalle Titan, Tantal und Zirkonium weisen eine hohe Korrosionsbeständigkeit gegenüber vielen aggressiven Medien auch bei hohen Drücken und Temperaturen auf, die unter gleichen Bedingungen von keinem der konventionellen Korrosionsschutzwerkstoffe erreicht wird.

Die Forschungsarbeiten verfolgten das Ziel, die Grundlagen zu erarbeiten, um unter Nutzung des PH‐Auftragschweißverfahrens Plattierungen aus Titan, Tantal und Zirkonium schmelzschweißtechnisch auf nichtartgleichem Grundwerkstoff zu erzeugen.

Im Rahmen der vorliegenden Arbeit wurden einlagige PH‐ Auftragschweißungen mit den Beschichtungswerkstoffen Titan, Tantal und Zirkonium hoher Reinheit auf Zwischenschichten aus Nickel und Kupfer, bzw. Legierungen dieser Elemente durchgeführt. Grundwerkstoff der Dreischichtverbunde war Kesselblech HII.

Die aufgebrachten Titanschichten wurden eingehend mit metallographischen, schichtanalytischen und korrosionschemischen Methoden untersucht. Die Ergebnisse zeigen, daß es möglich ist, mit dem PHA‐Verfahren Korrosionsschutzschichten aus Titan zu erzeugen, wenn der Schweißprozeß vor der Kontamination durch atmosphärische Gase geschützt ist und die Bildung von unerwünschten Reaktionsprodukten in der Bindezone zwischen Grund‐ und Zusatzwerkstoff durch Einsatz einer Zwischenschicht minimiert wird. Die Korrosionsbeständigkeit der Titan‐Auftragschweißungen auf Nickelzwischenschicht stimmt weitgehend mit der des Referenzmaterials überein.

Anhand der Korrosionsuntersuchungen ist die Auftragschweißung Titan auf Kupferzwischenschicht als nicht beständig anzusehen. Die gewonnenen Ergebnisse beim Auftragschweißen von Titan wurden auf das nichtartgleiche PH‐Auftragschweißen der Sondermetalle Tantal und Zirkonium übertragen.

Metallographische Untersuchungen belegen, daß es prinzipiell möglich ist, eine fehlerfreie Verbindung der Deckschicht aus Zirkonium und einer Nickelzwischenschicht herzustellen. Die PH‐auftraggeschweißten Zirkoniumschichten haben jedoch im Vergleich zum Zusatzwerkstoff Zr 702 eine erheblich höhere Härte und nur geringe Duktilität. Aufgrund der hohen Differenz der Schmelzpunkte zwischen Tantal und dem Substratwerkstoff können derartige Schichten mit dem PHA‐Verfahren, da die notwendigen Parameter hinsichtlich der Warmeführung im äußerst möglichen Grenzbereich liegen, nicht mit hinreichender Qualität reproduzierbar erzeugt werden.
Corrosion inhibition of mild steel by amphoteric surfactants derived from aspartic acid
Authors: Morsi M. S. , Barakat Y. F. , El‐Sheikh R. , Hassan A. M. , Baraka A.
Published: May 2005

The inhibition of mild steel corrosion/in 0.5 M HCl solution by amphoteric surfactants (which contain both an anionic and a cationic moiety in the same molecule) of general formula:
magnified image
(R alkyl group of C10, 11, 12, 13, 15 and 17) is shown to confirm Langmuir's adsorption isotherms. At a given concentration of surfactants, the inhibiting action increases with the increase of carbon chain length. The influence of both inductive and steric hindrance effects of methylene groups in –R on the inhibition efficiency has also been mentioned.
Untersuchung zur phasengrenzseitigen Hemmung der Wasserstoffeffusion bei wasserstoffbeladenen Vergütungsstählen
Authors: Schmitt‐Thomas Kh. G. , Simon R. , Holländer P.
Published: May 2005

Mit Hilfe der Ultraschalldämpfungsmessung (USD) als zerstörungsfreies Prüfverfahren wurde der Einfluß des Auslagerungsmediums auf das Effusionsverhalten des Wasserstoffs in Stahlproben untersucht. Die Auslagerungsmedien waren Imidazol, Imidazolidin, EDTA und Wasser. Die Proben aus dem Vergütungsstahl 34CrMo4 lagen in den drei Vergütungsstufen I (RmI: 850 N/mm2), II (RmII: 1000 N/mm2) und III (RmIII: 1200 N/mm2) vor. Zur Überprüfung der Ergebnisse aus der USD wurden der Wasserstoffversprödungsindex VH ermittelt und volumetrische Permeationsversuche durchgeführt.

Die Untersuchungsergebnisse lassen darauf schließen, daß die USD prinzipiell zur quantitativen Erfassung von Wasserstoff geeignet ist.
Points to be considered in thermogravimetry
Authors: Grabke H. J. , Auer W. , Bennett M. J. , Bregani F. , Gesmundo F. , Hall D. J. , Meadowcroft D. B. , Mrowec S. , Norton J. F. , Quadakkers W. J. , Saunders S. R. J. , Zurek Z.
Published: May 2005

Continuous thermogravimetry is a common method to test materials in gaseous corrosive environments at high temperatures and to elucidate kinetics and mechanisms of high temperature corrosion. Recommendations how to conduct thermogravimetric tests are collected here, points to be considered including sample size and form, surface preparation, reaction chamber, starting procedure, sensitive measurements, gas supply and dosing. This study is meant as a starting foundation for establishing guidelines in high temperature corrosion research.
Hochtemperaturkorrosion austenitischer Stähle durch Ammoniak
Authors: Halliger H. , Wahren R.
Published: May 2005

In der chemischen Technik gibt es Verfahren, bei denen Ammoniak oder ammoniakhaltige Gase als Reaktionspartner oder als Trägergas eingesetzt werden. Die Arbeit befaßt sich mit der unbeabsichtigten Nitrierung austenitischer Stähle, einer Form der Hochtemperaturkorrosion.
Mikrobielle Werkstoffzerstörung – Grundlagen: Ökonomisch‐technischer Überblick
Authors: Flemming H.‐C.
Published: May 2005

Daß Mikroorganismen organische Werkstoffe angreifen, ist seit langem bekannt. Daß sie auch mineralische, metallische und synthetisch‐organische Werkstoffe angreifen können, ist eine relativ neue Erkenntnis. Es wird geschätzt, daß mindestens 20% aller Korrosionsschäden an Metallen und Baustoffen mikrobiell beeinflußt sind. Die jährlichen Schäden durch mikrobielle Materialzerstörung erreichen Milliardenhöhe. Biofilme spielen dabei eine entscheidende Rolle. Sie bestehen aus einer Gel‐Matrix, die von Schleimsubstanzen gebildet wird und in der die Mikroorganismen auf Werkstoff‐Oberflächen immobilisiert sind. Die Korrosion wird als Grenzflächenprozess vom pH, dem Redoxpotential, der O2‐Konzentration u.a. Parametern an der Oberfläche entscheidend beeinflußt. Genau diese Parameter können in Biofilmen gegenüber der Wasser‐ oder Luftphase stark verändert sein. Eigenschaften und Entwicklungsgesetze der Biofilme sind daher für die Entwicklung wirkungsvoller Gegenmaßnahmen von großer Bedeutung; hier besteht noch wesentlicher Forschungsbedarf.
Mikrobielle Werkstoffzerstörung – Biofilm und Biofouling: Die FTIR‐Spektroskopie zur Untersuchung von Biofilmen
Authors: Schmitt J. , Flemming H.‐C.
Published: May 2005

Um Fragestellungen der Entwicklung und Eigenschaften von Biofilmen zu bearbeiten, gibt es in der klassischen Mikrobiologie außer der mikroskopischen Betrachtung keine zerstörungsfreien Methoden. In dieser Arbeit werden einige Varianten der FTIR‐Spektroskopie als Möglichkeit zur Untersuchung von Mikroorganismen und Biofilmen vorgestellt. In Ergänzung zu taxonomischen und gentechnischen Verfahren zur Identifikation von Mikroorganismen kann auch ausgenutzt werden, daß die FTIR‐Spektren von Reinkulturen hinreichend charakteristisch sind, um eine rasche Zuordnung zu ermöglichen. Auf dieser Basis wird derzeit eine Spektrenbibliothek für Umweltbakterien aufgebaut. Die FTIR‐ATR Technik erlaubt speziell die Beobachtung von Biofilmen, die sich auf dem ATR‐Kristall bilden. Spektren können zerstörungsfrei, in situ und in Echtzeit gewonnen werden. Die Methode eignet sich für Grundlagen‐Untersuchungen und zum Monitoring der Biofilm‐Bildung, z. B. in hochreinen Wassersystemen. Mit ihr können auch Beläge – z. B. auf Filtrationsmembranen oder anderen Oberflächen – hinsichtlich ihrer Zusammensetzung innerhalb kurzer Zeit analysiert werden. Damit kann zwischen der Belagsbildung durch Mikroorganismen, anorganischen Kristallen o.a. unterschieden werden. Es wird auch noch auf die Anwendungsmöglichkeit der diffusen Reflexion (DRIFT) hingewiesen, mit der es gelingt, organische Beläge auf rauhen, anorganischen Oberflächen zu erkennen. Die Anwendungsbeispiele zeigen, daß die FTIR‐Spektroskopie ein großes Potential für die Biofilm‐Analytik enthält und in vielfältiger Weise eingesetzt werden kann.
On the Stress corrosion cracking behaviour of aluminium alloy sheet in an aqueous solution of 3% NaCl + 0.3% H2O2
Authors: Braun R.
Published: May 2005

The stress corrosion cracking (SCC) behaviour of aluminium alloy sheet was investigated in the long transverse direction using the slow strain rate testing technique. The synthetic environment used was an aqueous solution of 3% NaCl + 0.3% H2O2. No indications of SCC sensitivity are observed for the alloys 2024‐T351, 8090‐T81, and 2091 CPHK‐T8X. The alloys 2091 T8X and 6061‐T4 are found to be susceptible to intergranular stress corrosion cracking. At strain rates below 4 · 10−7s−1, the slow strain rate testing technique indicates a slight SCC sensitivity with alloy 6013‐T6. Fractography reveals transgranular stress corrosion cracking. Transgranular stress corrosion cracking is also observed with 6061‐T4 specimens which are dynamically strained at strain rates below 5 · 10−7s−1. Aqueous 3% NaCl solution with hydrogen peroxide addition promotes pitting and intergranular corrosion. The loss of ductility caused by these corrosion processes interferes with the evaluation of the results of the slow strain rate testing technique.
The Evaluation of the interphase capacitance by impedance technique
Authors: Rocchini G.
Published: May 2005

Examination of the behaviour of alloys in their free‐corrosion state and of the thermal stability and effectiveness of organic inhibitors for acid media in restraining the kinetics of corrosive processes is performed using the impedance technique and the value of the differential capacitance of the metal‐solution interphase at the open circuit potential. The physical meaning of this quantity and its relationship with the interphase structure are briefly discussed. The problem of the choice of the frequency interval where experimental measurements should he carried out is examined. Mention is then made of some mathematical methods that are useful for processing experimental data in order to compute the values of Rs, Rtand C.

The main advantages of performing surface‐impedance determinations using the galvanostatic mode and specific software for driving commercial systems and of processing experimental data in real time are stressed.

Lastly some experimental results, relating to the frequency interval [7, 13] kHz, are reported which refer to the behaviour of some copper alloys in artificial sea water at pH 8.2, 35°C and the three velocities of 1.0, 1.5 and 2.0 ms−1and of Armco iron in 5% HCl solutions, containing a commercial inhibitor at various concentrations, at temperatures between 35 and 90°C. These results demonstrate the validity of the proposed methods, which from practical purposes are equivalent, in the high frequency region where the response of the metal‐solution interphase to an external sinusoidal excitation is described with a good accuracy by simulating its behaviour with a simple electric network composed by R and C elements in parallel.
Segregation studies of oxidized Y and Zr doped NiAl
Authors: Schumann E. , Yang J. C. , Rühle M. , Graham M. J.
Published: May 2005

Conventional electron microscopy, analytical electron microscopy, high resolution electron microscopy and high resolution SIMS have been used to investigate the effect of the reactive elements, Yand Zr, on the oxide scale formation on NiAl. Polycrystalline NiAl samples, doped with either 0. 1 wt% Yor 0.2 wt% Zr, were oxidized in air at 1200°C. 18O tracer experiments in conjunction with high resolution SIMS suggest that the reactive elements reduce the outward diffusion of cations. Energy dispersive X‐ray spectroscopy on a dedicated STEM showed that the reactive elements segregate to the grain boundaries in the oxide scale and to the metal/oxide interface. The amount at the oxide scale grain boundaries was calculated to be 0.2 monolayers for both Zr and Y doped NiAl. The amounts of segregation were calculated to be 0.15 monolayers (Zr‐doped) and 0.07 monolayers (Y‐doped) at the metal/oxide interface. The presence of sulfur was detected in Y‐rich particles in the NiAl close to the interface.
A combined approach: Isotopic exposure/SIMS analysis/SEM to Study the Early Stages of oxidation of β‐NiAl at 1473 K
Authors: Jedliński J. , Bernasik A. , Graham M. J. , Mitchell D. F. , Sproule G. I. , Borchardt G.
Published: May 2005

The early oxidation stages of unmodified and yttrium‐implanted β‐NiAl have been studied at 1473 K using sequential isotopic exposure (so‐called two‐stage oxidation) combined with low and high resolution SIMS analysis and SEM characterization.

The scales growing on unmodified material comprised typically a cracked morphology with oxide ridges growing outward from the cracks. Some ridges were formed at the reaction temperature during the first oxidation stage and continued growing during the second stage. This resulted in a network of ridges on the outer surface of the scale.

Two regions: non‐cracked areas and cracked round patches were observed in the scale on yttrium‐implanted β‐NiAl. No ridges but thin lace‐like oxide was formed in cracks and round particles extruded from some crack centres. No network was formed by the lace‐like oxide. Inward oxygen transport contributed significantly to the overall matter transport in the patches, while its contribution in the remaining scale was much less pronounced. The very thin outermost layer of most patches was enriched in Cr, which was present at a level of ca. 90 ppm only in the starting material. This finding is discussed in terms of the effect of Cr on the phase transformation of unstable aluminas into the stable β‐Al2O3.

The results showed that the scales were inhomogeneous regarding both composition and microstructure. Therefore, only analytical methods having respectable sensitivity and resolution might be used to give reliable information regarding the growth mechanisms of scales. This applies to SIMS as well as to the electron microscopy methods.
Environmental cracking behaviour of the Precipitation hardened stainless steel, 17‐4 PH, under applied potential
Authors: Prasad Rao K. , Raja K. S.
Published: May 2005

The main aim of the work was to study the effect of applied potentials (both cathodic and anodic) on the environmental cracking behaviour of 17‐4 PH stainless steel material. For this a 1.5 mm thick 17‐4 PH sheet was taken and subjected to 1. solutionising (1050 °C, 45 min, air cooled) and 2. solutionising followed by aging treatments. Aging was carried out at 480 °C for 1 hr, 510 °C for 4 hrs and over aging at 550 °C for 2 hrs and 600 °C for 4 hrs. U‐bend samples were made according to ASTM standard G30‐79 for environmental cracking studies. Samples were tested in 3.5%, NaCl solution (pH = 2.0) under various applied potentials and the failure time at each potential was noted. Fractography was done using scanning electron microscope.

Under the open circuit potentials both the solution treated samples and the over aged samples were found to be highly resistant to environmental cracking while the peak aged samples were found to be inferior. Under highly cathodic potentials, the over aged samples exhibited relatively better resistance than the other samples. At relatively less cathodic potentials, the solution treated samples, too, had better resistance. The peak aged samples failed very quickly by the application of cathodic potentials whether highly cathodic or not. Under the anodic potentials, the solution treated samples exhibited better resistance to cracking. Active path dissolution was found to be operative under anodic potentials while hydrogen absorption under cathodic potentials.
Neue Wege bei der zerstörungsfreien Korrosionsüberwachung von Rohrleitungen
Authors: Morgner W.
Published: May 2005

Die einwandfreie Funktion von Rohrleitungen und Behältern ist eine wesentliche Voraussetzung für die Verfügbarkeit, Leistung und Sicherheit von Anlagen in der Chemie und Energieversorgung. Das Qualitätsmanagement dieser Rohrleitungssysteme umfaßt eine gründliche Iststandsanalyse einschließlich zerstörungsfreier Prüfung und des rechnerischen Festigkeitsnachweises mittels FEM, eine Lebensdauerprognose und daraus abgeleitete gezielte Instandhaltung. Moderne CAD‐Software ermöglicht es, die Ergebnisse der visuellen Kontrolle, der ZfP und der rechnerischen Absicherung direkt in der Isometric abzuspeichern und aus ihr wieder abzufordern. Es wird ein Ultraschall‐PC beschrieben, der als Notebook realisiert wurde und die beschriebenen Manipulationen vor Ort ermöglicht. Es wird auf Entwicklungen des corrosion monitoring unter Zuhilfenahme elektrischer Messungen. Polarisationswiderstandsmessungen, akustischen und elektrochemischen Rauschens hingewiesen.
Ein neuer Verfahrensansatz zur Früherkennung wasserstoffinduzierter Spannungsrißkorrosion
Authors: Lang M. A. , Altpeter I. , Dobmann G.
Published: May 2005

Die durchgeführten Untersuchungen haben gezeigt. daß die Eindiffusion von Wasserstoff zu Veränderungen der mikromagnetischen Prüfgrößen führt. Dies läßt rich durch die Wechselwirkung magnetischen Struktur mit sich verändernden lokalen Eigenspannungsfeldern erklären. Damit ist prinzipiell eine frühzeitige Erkennung wasserstoffinduzierter Spannungsrißkorrosion vor der Rißentstehung möglich.
Einsatz des Wirbelstromprüfverfahrens zur zerstörungsfreien Bestimmung der Angriffstiefe von Korrosionsschäden an Flugzeug Tragflächenbeplankungen
Authors: Thomas H.‐M. , Casperson R.
Published: May 2005

Vorgesellt wind ein Prüfsystem zur zerstörungsfreien Bestimmung der Angriffstiefe von Korrosionsschäden vom Typ Muldenkorrosion und Lochfraß. Grundlage hierfür ist die Wirbelstromprüfung, wobei Meßsignale einer speziellen Tastsonde zu bildhaften Informationen zusammengetragen werden, die anschließend an einem PC‐Bildschirm quantitativ ausgewertet werden können. Das beschriebene Prüfsystem wurde für den Bereich der Betriebsüberwachung von Flugzeugen entwickelt. Als erster praktischer Einsatz wurde das System in Zusammenarbeit mit Daimler‐Benz Aerospace an Flugzeugen des Typs Tornado eingesetzt. Allgemein lassen rich die erreichten Ergebnisse auf andere Prüfsituationen mit vergleichbaren Schädigungsmechanismen übertragen. Aufgrund des Skin‐Effekts der Wirbelströme muß jedoch die Aussage auf den oberflächennahen Bereich beschränkt bleiben. Liegt das Prüfteil in Form von Blechen (auch geschichtet) vor, so ist eine Aussage für die zur Prüfsonde abgewandten, verdeckten Oberfläche(n) möglich.
Corrosion of bronze by acetic and formic acid vapours, sulphur dioxide and sodium chloride particles
Authors: Bastidas J. M. , Chico B. , Alonso M. P. , Mora E. M.
Published: May 2005

This paper studies the corrosion of patinated and unpatinated bronze by acetic and formic acid vapours, sulphur dioxide and sodium chloride salt particles, at 100% relative humidity. Weight loss, X‐ray diffraction, infrared and scanning electron microscopy were the techniques used. Acetic and formic acid vapours, sulphur dioxide and sodium chloride produce a high corrosion rate on bronze. In general, no protective effect was found by the patina on bronze. The principal compounds identified were Cu2O, Cu2S, Cu5(SO4)2(OH)6· 5H2O, Cu(CH3CO2)2· XH2O and Cu(HCO2)2.
Spannungsrißkorrosion an CuZn‐Legierungen in sulfathaltigem Leitungswasser
Authors: Allertshammer W.
Published: May 2005

Im Zuge der Untersuchung eines Schadensfalles an einem α‐Sondermessing wird die Auslösung von Spannungsrißkorrosion durch Sulfate nachgewiesen. Zur Klärung der Zusammenhänge wurden Auslagerungsversuche in 10%iger Na2SO4‐Lösung und Leitungswasser durchgeführt und mit Literaturergebnissen verglichen.
Material performance in a solvent extraction Liquefaction plant in Japan
Authors: Fujikawa H. , Shida Y. , Miyuki H. , Maruyama N.
Published: May 2005

Corrosion behaviour of various steels and alloys in the solvent extraction coal liquefaction process in Japan has been studied by the inplant testing in a 1 ton/ day plant and by the laboratory tests related to it. The severest corrosion was observed in the high pressure separator, corrosion thickness loss and pitting depth being the greatest and stress corrosion cracking being observed for 18–8 series austenitic stainless steels. The cause may be the occurrence of water condensate containing high Cl− and H2S. Otherwise corrosion was relatively mild. No obvious symptom of notorious organic‐chloride corrosion reported in the U.S. has been observed.
Effect of heat treatments on 8090 AlLi alloy pitting susceptibility in sea water
Authors: Beccaria A. M. , Traverso P.
Published: May 2005

The pitting susceptibility of 8090 Al‐Li alloy in sea water, after different heat treatments, was investigated.

Free corrosion and electrochemical tests were carried out at 25°C, in quiescent sea water at pH = 8.2 and dissolved oxygen = 6.5 ppm.

The microstructure was examined by metallographic microscopy and by X‐Ray microdiffractometry, while the corrosion layer was characterized by chemical methods and by Infrared and X‐Ray photoelectron spectroscopies.

The following was observed:

aging treatments lead to a non homogeneous microstructure which increases the average corrosion rate as well as pitting susceptibility;

heat treatments do not affect the average passive film composition;

in all examined states, Al‐Li alloy 8090 is subject to localized corrosion which takes place preferentially at the grain boundaries.
A comparative study of benzotriazole and 2‐amino‐5‐mercapto‐1,3,4‐thiadiazole as Copper corrosion inhibitors in acid media
Authors: Bastidas J. M. , Otero E.
Published: May 2005

In this paper the corrosion behaviour of copper in 5% (by weight) citric, sulphuric and hydrochloric acids is studied. The efficiency of 2‐amino‐5‐mercapto‐1,3,4‐thiadiazole (AMT) as a corrosion inhibitor is compared with the use of benzotriazole (BTA). The experimental techniques were weight loss, polarization curves, polarization resistance and electrochemical impedance spectroscopy. AMT showed greater inhibition efficiency than BTA in sulphuric and hydrochloric acids. In citric acid AMT and BTA show a similar behaviour.
Systematic investigation on the corrosion of iron under conditions relevant to Storage of nuclear waste
Authors: Trefz J. , Schweinsberg M. , Reier T. , Schultze J. W.
Published: May 2005

Corrosion tests were performed on steel samples in q‐brine (pH 4.9), and for comparison in phthalate buffer (pH 4.9) and borate buffer (pH 8.4) at 170°C for 30 h in an autoclave. The samples were subsequently investigated by a wide variety of electrochemical, optical and UHV methods. A systematical combination of both non‐modifying and modifying methods was employed to allow for all measurements to be performed on a small number of samples.

In borate buffer (pH 8.4), a thick (200 nm), homogeneous passivating oxide layer is found to build up on iron under test conditions (170°C, 30 h), resembling the anodic oxide layer (+ 1 V, 25°C) with respect to its optical and n‐semiconducting properties. No evidence for a barrier‐type layer is found for samples treated in phthalate buffer (pH 4.9) at 170°C for 30 h. The iron surface is covered by a precipitate layer in this case. In the chloridic q‐brine, a precipitate layer of Mg‐Fe‐oxichlorides is formed and large‐scale active corrosion is observed.
Environmental effects on materials Effect of SO2 on the corrosion of unalloyed steel and weathering steel – an attempt to simulate Atmospheric Corrosion
Authors: Oesch S.
Published: May 2005

Laboratory exposures of unalloyed steel and weathering steel have been performed in humid atmospheres and atmospheres containing sulphur dioxide in order to simulate atmospheric corrosion. No significant difference in the corrosion mechanism of the two steels was observed. At high sulphur dioxide concentrations (10 ppm) a large amount of iron sulphates was formed resulting in an unrealistic corrosion behaviour compared to atmospheric corrosion, while at lower concentrations (0.5 ppm) a more realistic behaviour was observed. The microstructures of the corroded surfaces were investigated by scanning electron microscopy (SEM/EDX). Corrosion products were analysed using X‐ray diffraction (XRD) and ion chromatography (IC). Results from gravimetric evaluation are also reported.
State of Intermetallics Development
Authors: Sauthoff G.
Published: May 2005

A brief overview is given on the state of development of intermetallic alloys for high‐temperature applications with discussion of problems and prospects. In particular alloys on the basis of the titanium aluminides Ti3Al and TiAl, the nickel aluminides Ni3Al and NiAl, the iron aluminides Fe3Al and FeAl, chromides and silicides are regarded.
Oxidation of intermetallics – Japanese activity
Authors: Taniguchi S.
Published: May 2005

Oxidation studies on intermetallic compounds carried out in Japan in the last ten years have been summarized and critically reviewed. The major effort was expended to improve the oxidation resistance of TiAl‐base materials. The methods tried include alloying additions, surface treatments and combinations of the both. Alloying additions to TiAl were more closely reviewed here. An excellent oxidation resistance was obtained owing to the formation of Al2O3 scales by alloying additions of 0.2Zr, 0.2Hf or 500 ppm Cl, and by Nb‐ion implantation. Preoxidation under reduced oxygen pressures also resulted in the formation of protective Al2O3 scales. Ceramic coatings and MCrAlY type coatings showed some improvement in the oxidation resistance. Studies on other aluminides of current interest arc relatively few. On the other hand, studies on suicides arc becoming more active than before, though still few in comparison with TiAl‐base materials. In the concluding remarks directions for future studies are shown.
Hot Salt Corrosion of titanium aluminides
Authors: Nicholls J. R. , Leggett J. , Andrews P.
Published: May 2005

There is considerable interest in the use of γ‐TiAl within advanced gas turbines where they offer greater high temperature capability over conventional titanium at reduced weight. These factors would enable engines with greater thrust to weight ratio to be developed. Thus γ‐TiAl offers the potential of replacing nickel based alloys within the high pressure compressor and potentially the fourth stage turbine.

Service in both of these locations would require that the γ‐TiAl be resistant, not only to oxidation, but hot salt corrosion. This paper presents a study of the hot salt corrosion resistance of γ‐TiAl over the temperature range 500–700°C.

At 700°C, laboratory tests have shown that corrosion rates in a salt ladened environment are some 20X that of equivalent oxidation for exposures out to 100 h. The morphology of attack is consistent with a corrosion mechanism involving the vapour phase transport of aluminium from within the alloy and formation of a non protective oxide scale. A model for the corrosion mechanisms is presented, involving intermediate chloride phases. The mechanism is believed to be self sustaining, requires little chloride present, and leads to the observed accelerated oxidation rates.
Adsorption studies of water on copper, nickel, and iron using the quartz‐crystal microbalance technique: Assessment of BET and FHH models of adsorption
Authors: Lee S. , Staehle R. W.
Published: May 2005

In the atmospheric corrosion of copper, nickel, and iron, the adsorption of water affects the corrosion rates. Knowledge of water adsorption and metal oxyhydroxide formation is important in understanding the atmospheric corrosion process. The purposes of the present research were (1) to measure the adsorption of water on metal surfaces as a function of temperature and relative humidity (RH) and (2) to assess Brunauer‐Emmett‐Teller (BET) model and Frenkel‐Halsey‐Hill (FHH) model for water adsorption. In the present research, the quartz‐crystal microbalance (QCM) technique was used to measure the mass changes of copper, nickel, and iron at 0 to 100% RH and 7–90°C under nitrogen environments. Less water was adsorbed on copper, nickel, and iron which formed oxides than on gold. BET and FHH models could not fit the data points with single functional relationships. ΔH values were calculated using modified BET method and they decreased with temperature.
Corrosion resistance of TiN and MoN coated grey cast iron in acid solutions
Authors: Lunarska E.
Published: May 2005

Grey cast iron containing 3.39% C, 2.76% Si, 0.37% Mn, 0.05 %, P and 0.005 % S, with different shape of graphite was covered with Mo and Ti nitrides by cathodic are plasma deposition method at 400°C. Incorporation of C from the substrate caused the formation of molybdenum carbide. Formation of diffused interphase layer due to incorporation of Mo into the substrate caused increase in the coating adhesion.

Electrochemical measurements showed that H3PO4 and H2SO4 solutions penetrated to substrate through flaws in coatings, mainly occurred at the graphite particles. The local corrosion degradation of material was accompanied by hydrogen evolution and formation of microcracks. In the case of coated vermicular cast iron merging of microcracks led to falling off the pieces of coated material. The Mo containing coatings exhibited lower susceptibility to crack formation but higher susceptibility to environmental degradation than the Ti containing coatings. The highest protection in acid solutions provided the complex (Mo,Ti)N coating.
Untersuchungen zur Prüfung geschweißter NiCrMo‐Legierungen für Rauchgasentschwefelungsanlagen auf selektive Korrosion
Authors: Riedel G. , Kirchheiner R. , Heubner U.
Published: May 2005

NiCrMo‐Legierungen finden dort Anwendung, wo eine sehr hohe Korrosionsbeständigkeit gefordert wird, sowohl in oxidierenden als auch in sogenannten reduzierenden Medien. Alle Standardtests für die Prüfung auf interkristalline Korrosion geben jedoch nur stark oxidierende Bedingungen vor. Es ist deshalb die Aufgabe gestellt, Testmethoden für die Prüfung auf selektive Korrosion in weniger stark oxidierenden Medien zu finden, wie sie in den bei der Rauchgasentschwefelung fossil befeuerter Kraftwerke auftretenden wässrigen Medien überwiegend gegeben sind. Mit diesem Ziel wurde das anodische Polarisationsverhalten der NiCrMo‐Legierungen C‐276, C‐4 und 59 in schwefelsauren Lösungen mit Zusatz strukturspezifisch wirkender Anionen wie SCN− and Cl− untersucht, wobei sowohl die lösungsgeglühten und sensibilisierten Knetwerkstoffe als auch mit artgleichem Zusatz und unterschiedlichem Wärmeeinbringen hergestellten Schweißverbindungen geprüft wurden. Es ergibt rich, daß im Aktiv‐Passiv‐Übergangsbereich der Werkstoffe zwischen dem Verhalten unterschiedlicher Wärmebehandlungszustände der NiCrMo‐Legierungen in Hinblick auf selektive und interkristalline Korrosion tatsächlich differenziert werden kann, allerdings nur unter exakt einzuhaltenden, werkstoffabhängigen Prüfbedingungen. Diese Prüfbedingungen entsprechen zwar dem weniger stark oxidierenden Charakter, wie er in den wässrigen Medien der Rauchgasentschwefelung vorliegt, Sind aber gegenüber einer praktischen Belastung wesentlich verschärft. Die rich erweisende unterschiedliche Anfälligkeit der verschiedenen Werkstofftypen und ‐zustände gegenüber selektiver Korrosion entspricht jedoch der praktischen Erfahrung. Im Fall eines über 8 kJ/cm hinausgehenden Wärmeeintrags beim Schweißen wird eine Tendenz zu verstärkter selektiver Korrosion der Schweißverbindungen am deutlichsten für die Legierung C‐276, gefolgt von der Legierung C‐4. Im Fall der Legierung 59 wird ein Einfluß des Wärmeeintrags beim Schweißen erst dann erkennbar, wenn die Streckenenergien bei so extremen Werten wie 6,2 kJ/cm einerseits oder 15,1 kJ/cm andererseits liegen. Die Legierung 59 erweist sich auch in dieser Hinsicht als die am wenigsten empfindliche NiCrMo‐Legierung.

Obwohl die bisher erprobten Testbedingungen eine erste Annäherung an ein Prüfverfahren darstellen, welches den realen Bedingungen in Rauchgasentschwefelungsanlagen entspricht, erlauben ihre Ergebnisse keine Vorhersage des Korrosionsverhaltens der Werkstoffe unter solchen Betriebsbedingungen. Eine Bewertung im Sinn einer Rangfolge dürfte jedoch möglich sein.
The influence of various major and minor alloying elements on the corrosion of an Fe‐40 %Cr Superferritic stainless steel in sulphuric acid
Authors: Potgieter J. H. , Varga K.
Published: May 2005

The corrosion resistance of an Fe‐40%Cr superferritic alloy containing various major and minor alloying additions, e. g. nickel, molybdenum, aluminium, zirconium, nitrogen, niobium, titanium and ruthenium, as well as various combinations of them, was investigated in dilute sulphuric acid. Although small nickel and molybdenum additions alone cannot cause spontaneous passivation of the Fe‐40%Cr alloy to which they are added, a combination of these two alloying elements result in an Fc‐40%‐Cr superferritic stainless steel which can passivated spontaneously in dilute sulphuric acid. Further additions of minor alloying elements like Ti, Nb, Ru and N have an influence on the time required to achieve spontaneous passivation and the final open‐circuit potential eventually reached. Further additions of Al and Zr to the Fe‐40%Cr‐2%Ni‐2%Mo alloy did not have much of an effect on the final open‐circuit potential reached, and only affected the time required before this potential was reached in each case.
Korrosion von Bauelementen in der Mikroelektronik
Authors: Brand U. J. , Fröhlich Th. , Kohler St. , Bühler H.‐E.
Published: May 2005

Korrosionserscheinungen an Bauteilen der Mikroelektronik treten aus unterschiedlichen Gründen auf und sind in der Literatur beschrieben. Sie werden nicht nur durch die Betriebsumstände hervorgerufen, sondern werden nicht selten auch durch die Fertigung begünstigt. Untersuchungen zum Ausfall mehrerer Platten, die in der Steuerungselektronik einer Fettaufbereitungsanlage für Großküchenabwässer zum Einsatz gekommen sind, wurden durchgeführt. Bei der licht‐ und elektronenmikroskopischen Betrachtung der ausgefallenen Platine wurden verschiedene Korrosionserscheinungen gefunden, die hauptsächlich an dem eingesetzten Lötwerkstoff auftraten. Aus diesem Grund sind an der als Lötstoff eingesetzten Zinn‐Blei‐Legierung unter Laborbedingungen potentiostatische Halteversuche und Versuche hei freier Korrosion mit Medien durchgeführt warden, welche die Schadstoffe der Umgebungsluft der Anlage in erhöhten Mengen beinhalten, um damit ein Aufkonzentrieren an den Oberflächen der Platine zu simulieren. Anhand der ermittelten Stromdichte‐Werte für verschiedene Potentiale und der Korrosionserscheinungen an den Proben werden Rückschlüsse auf den vorliegenden Schadensfall gezogen. Bei den unter Laborbedingungen durchgeführten Versuchen werden ähnliche Korrosionserscheinungen beobachtet, wie sie an den Bauelementen der ausgefallenen Platinen gefunden wurden. Es wird aufgrund der vorliegenden Ergebnisse Vermutet daß Lochfraß und selektive Korrosion der Sn‐Pb‐Legierung ursächlich für den Ausfall der untersuchten Platinen der Steuerungselektronik ist.
Sulphidation of the Fe‐40 at.% Al alloy in H2/H2 mixtures at high temperatures
Authors: Godlewska E. , Roszczynialska E.
Published: May 2005

Sulphidation of an ordered bee alloy having the nominal composition Fe‐40 at.% Al was studied at temperatures of 1073‐1273 K in hydrogen/hydrogen sulphide mixtures at sulphur pressures of 10−5 – 10−2 Pa. The sulphidation runs were followed thermogravimetrically. Phase and chemical composition of the sulphide scales and the scale morphologies were determined by means of XRD, EDX, EPMA and SEM. The sulphidation runs showed a relatively fast uptake of sulphur at the beginning followed by a gradual slowdown. The estimated parabolic rate constants for the second stage of the reaction were of the order of 10−12 – 10−11 kg2/m4s, i. e. comparable to the oxidation rates of alumina formers in the same temperature range. The initial faster growth of the sulphide scale was attributed to the formation of iron‐aluminum sulphospinel whereas the second stage to the development of aluminum sulphide at the alloy/scale interface.
Microbiologically Influenced Corrosion of copper in potable water installations – a European project review
Authors: Wagner D. , Fischer W. R. , Chamberlain A. H. L. , Wardell J. N. , Sequeira C. A. C.
Published: May 2005

Copper tubes are considered as material of choice for most domestic and institutional plumbing requirements. However, to a few instances problems have arisen which were shown to involve microbiological activity. The BRITE/EURAM Project “New Types of Corrosion Impairing the Reliability of Copper in Potable Water Caused by Microorganisms” (Contract‐No. BREU‐CT 91‐0452) was launched to examine the interactions between microorganisms and their secreted products and a copper tube surface involving a cross‐disciplinary consortium. A review of this project is reported in this contribution.

Based upon chemical analysis of biofilms from failed copper tubes, it was possible to develop model biopolymers of defined composition and well characterised surface adsorption properties to establish suitable electrochemical test procedures. Culture biopolymers showing similar chemical compositions could be produced from a range of copper‐pitting‐associated bacteria. It was possible to demonstrate cation selective behaviour by layers of these relevant model and culture biopolymers.

Two linked copper electrodes, one hare and the other coated with a cation selective biopolymer, were shown to establish a corrosion element. The covered areas acted as the cathode whilst the bare areas were anodic. This was also seen in single metal samples with disrupted polymer coatings giving “bare” patches.

In anodic areas the corrosion follows a chloride induced mechanism leading to repassivation of the surface. This could also be demonstrated in the original potable water taken from an institutional building affected by Microbially Influenced Corrosion (MIC). Sulphate ions inhibit this expected passivation process. The basic corrosion process appears to follow the chloride model, but this can become overshadowed by the effects of additional anions such as sulphate and bicarbonate.
Korrosionsverhalten nitrocarburierter Stähle
Authors: Pohl M. , Al‐Rubaie K. S. , Steinmeier F.
Published: May 2005

Diffusionsschichten werden in großem Umfang industriell genutzt, um die Oberflächeneigenschaften von Maschinenelementen den Anforderungen anzupassen. Diese Schichten werden in der Regel zur Verbesserung des Verschleißverhaltens eingesetzt. Häufig ist es wünschenswert, wenn zugleich eine Verbesserung des Korrosionsverhaltens bewirkt wird.

In dieser Arbeit wurde das Korrosionsverhalten verschiedener Diffusionsschichten untersucht. Dazu wurden drei Diffusionsverfahren ausgewählt, nämlich Salzbad‐, Gas‐, und Plasmanitrocarburieren, die an fünf verschiedenen Stählen zur Anwendung gelangten. Die Stähle waren St 52‐3, Ck 45,42 CrMo 4, 30 CrNiMo 8 und × 20 Cr 13. Die Schichtdicken und deren Porositäten warden mit Hilfe der Lichtmikroskopie untersucht. Der Schichtaufbau wurde mittels der Röntgenfeinstrukturanalyse, die Oberflächen‐Kenngrößen mittels des Tastschnittverfahrens bestimmt. Der Korrosionstest wurde mittels Salzsprühnebelprüfung durchgeführt. Die vorherrschenden, durch Korrosion verursachten Schädigungen wurden mittels Rasterelektronenmikroskopie dokumentiert.

Es stellte sich heraus, daß grundsätzlich alle Schicht/Substrat‐Kombinationen eine Verbesserung der Korrosionsbeständigkeit gegenüber den Grundwerkstoffen bewirkten. Größere Verbindungsschichten und gleichmäßig ausgebildete Nachoxidationen reduzierten die Korrosionsangriffe am besten. Als beständigste Schicht/Substrat‐Kombinationen gegen Korrosion stellten sich salzbadnitrocarburierte Vergütungsstähle heraus, während die dünnen Verbindungsschichten der plasmanitrocarburierten Werkstoffe am schlechtesten abschnitten.
Stress corrosion cracking of Inconel 600 in aqueous solutions at elevated temperature Part II: Effects of chloride and sulphate ions on the electrochemical behaviour of Inconel 600
Authors: Ashour E. A. , Schneider F. , Mummert K.
Published: May 2005

The influencing effects of temperature, potential and electrolyte composition on the electrochemical behaviour of Inconel 600 in aqueous solutions are presented. Considering these effects the connection between the data have been obtained from chemo‐mechanical fracture investigation on CT‐samples in Part I of this paper and pitting corrosion are discussed. The results have shown that chloride ions depassivate the surfaces of cracks locally and hinder the formation of a new protective oxide layer on the fracture surfaces. Furthermore, chloride promotes the dissolution of metal and initiates the cracking, respectively. The resulting crevice corrosion promotes an increase of hydrogen absorption by the metal. The increase of the hydrogen content of the metal influences the mechanical fracture behaviour. Contrary, sulphateions inhibit the initiation of corrosion mainly due to a hinderance of chloride ions adsorption on active sites of the fracture surfaces. The initiation of localized corrosion in the crevice region may be stimulated by chromate ions formed by oxidation of chromium from the oxide layer or the base metal in oxygen containing solutions.
Analysis of a premature failure of welded AISI 316L stainless steel pipes originated by Microbial induced corrosion
Authors: Otero E. , Bastidas J. M. , López V.
Published: May 2005

This paper analyses the causes of the premature failure call welded AISI 316L stainless steel (ss) pipes which formed part of a sea water cooling circuit. The service time of the pipes was 8 months. The laboratory tests carried out consisted of metallography tests, δ‐ferrite determination, intergranular corrosion susceptibility, cyclic anodic polarization curves, scanning electron microscopy (SEM), energy dispersive X‐ray (EDX) and X‐ray photo‐electron spectroscopy (XPS). The study presents typical forms of microbial induced corrosion (MIC) in AISI 308L and 316L ss in contact with natural sea water. The research is completed with the performance of bacteriological tests which demonstrate that the bacteria which cause the localized corrosion are of the sulphate‐reducing genus “desulfovibrio” and the sulphide‐oxidizing genus “thiocapsa”.
Untersuchungen zum Verhalten von Hochtemperaturwerkstoffen gegenüber Aufstickung
Authors: Klöwer J. , Brill U. , Rockel M.
Published: May 2005

In Industrieöfen, in denen stickstoffhaltige Atmosphären vorliegen, können auch hochlegierte Stäble eine Aufstickung und einen erheblichen Duktilitätsverlust durch die Bildung innerer Nitride erleiden. Um eine Auswahl geeigneter Werkstoffe für diesen Anwendungsbereich treffen zu können, wurde das Korrosionsverhalten von drei handelsüblichen austenitischen Stählen (AISI 314/1.4841; alloy DS/1.4862 und alloy 800H/1.4958) und vier Nickelbasislegierungen (alloy 600H12.4816: alloy 601H/2.4851; alloy 45‐TM/2.4889 und alloy 602CA/2.4633) mit unterschiedlichen Gehalten an Ni, Cr, Si und Al in einer N2/H2 Gasatmosphäre bei Temperaturen von 1000°C, 1100°C und 1200°C untersucht. Nach einer Auslagerung der Proben über jeweils 1008 Stunden wurden an allen Proben die Kerbschlagzähigkeit, die Massenänderungen als Folge der Stickstoffaufnahme sowie die Tiefe der inneren Nitrierung ermittelt. Es zeigte sich, daß Stickstoffaufnahme und Duktilitätsverlust für alle geprüften Werkstoffe bei 1000°C relativ gering sind. Bei 1100°C und 1200°C unterliegen jedoch alle Werkstoffe innerer Nitrierung, wobei die Eisenbasiswerkstoffe einen deutlich höheren Duktilitätsverlust erleiden als die Nickelbasiswerkstoffe. Die höchste Beständigkeit gegenüber Aufstickung zeigen die Nickelbasiswerkstoffe alloy 600H und alloy 602CA.
Untersuchung der Korrosionsschutzwirkung von Wärmeträgern Teil 1: Chemische Prüfungen, Screening‐ und Spezial‐Tests
Authors: Stichel W.
Published: May 2005

Als Ergänzung zum AGK‐Arbeitsblatt W l “Korrosionsuntersuchungen in Wärmeträgern von Solaranlagen” wurden die dort genannten Verfahren zur Prüfung der Korrosionsschutzwirkung von frostgeschützten Wärmeträgern auf Glykol‐Basis vergleichend getestet. Zu diesen Verfahren zählen die Coupon‐Prüfungen nach ASTM D 1384 und der EMPA‐Test sowie die Spezial‐Prüfungen nach ASTM D 4340 und der FVV‐Heißtest. Die Untersuchungen wurden mit Stahl, Gußeisen, zwei Aluminiumknet‐, einer Aluminium‐Gußlegierung, mit Kupfer und Messing sowie mit einem Zinnlot in inhibitorfreien und ‐haltigen Wärmeträgern durchgefuhrt. Erstere Wärmeträger wurden aus Härtewasser mit Ethylen‐ und Propylenglykol, letztere aus konfektionierten Frostschutzkonzentraten namhafter deutscher Produzenten hergestellt. Alle untersuchten Produkte wiesen ein hervorragendes Korrosionsschutzvermögen auf. Der Coupon‐Test nach ASTM D 1384 war bisher die effektivste Prüfung alter untersuchten Prüfverfahren. Dieser Artikel wird fortgesetzt.
Applications and experience with a Superaustenitic 7Mo stainless steel in hostile environments
Authors: Olsson J. , Wasielewska W.
Published: May 2005

A new superaustenitic stainless steel is described in terms of chemical composition. mechanical properties and corrosion resistance.

Results obtained by using this highly alloyed stainless steel, EN 1.4652, in a number of hostile environments are reported. Applications include neutral and acid chloride containing environments such as those existing in e.g. – pulp bleach plants, – ventilation systems of pharmaceutical plants, – equipment for flue gas cleaning in power plants and municipal waste incineration plants, – equipment for recovery of chlorinated hydrocarbons, – sea water piping, – nuclear power plant condenser tubes.

The paper also contains laboratory corrosion test results positioning this steel in relation to other highly alloyed stainless steels and nickel base alloys, mainly in terms of its resistance to chloride induced localised corrosion.
Messen des Korrosionspotentials an Schweißverbindungen im Kleinbereich
Authors: Lajain H.
Published: May 2005

Berichtet wird über die Korrosionsempfindlichkeit von Schweißverbindungen. Potential‐Kurven ermöglichen es, die noch unvollständigen Ergebnisse auf diesem Gebiet zu vervollständigen und abzusichern und gestatten eine eindeutige Aussage bezüglich des Korrosionsverhaltens. Hingewiesen wird auf Fehler, die bei dieser Art von‐Messung durch Polarisation entstehen. Mit Hilfe der Impulsmethode gelingt es, Konzentrationsänderungen durch Reaktionen und Änderungen des pH‐Wertes zu verhindern. ‐ Die Arbeitsmethode liefert in kurzer Zeit brauchbare Informationen und deckt gleichzeitig die korrosiv empfindlichen Zonen einer Schweißverbindung auf.
Hochpolymere Werkstoffe. Aufbau – Eigenschaftsbild – Anwendung
Authors: Müller K.
Published: May 2005

Es wurde gezeigt, wie durch die enge sachbezogene Bindung zwischen dêm Institut für Werkstoffkunde und der Staatlichen Materialprüfungsanstalt eine zwanglose und stete Wechselwirkung zwischen Werkstofforschung, Werkstoffprüfung und ‐lehre — hier speziell bezogen auf das Gebiet der Hochpolymeren — erreicht wurde.

Aus den Forschungsschwerpunkten der letzten fünf Jahre wurden einige kennzeichnende Beispiele herausgegriffen und — pars pro toto — Themenentwicklung, Aufgabenstellung, Themenverflechtung und Ergebnisse skizziert. Hierbei handelt es sich vornehmlich um Untersuchungen der Zusammenhänge zwischen Aufbau und Eigenschaftsbild duroplastischer Mehrstoffsysteme, die Abhängigkeit der molekularen Orientierung und elektrostatischen Aufladung thermoplastischer Kunststoffe von den Verarbeitungsbedingungen sowie um Fragen des Verhaltens von Bauteilen aus Duro‐ und Thermoplasten. Begonnene und geplante Forschungsarbeiten konzentrieren sich wie bisher auf die anwendungsbezogene, ingenieurmäßige Bearbeitung des zwischen Rohstoff und Fertigerzeugnis liegenden Feldes. Es ist jedoch bereits erkennbar, daß die interdisziplinäre Zusammenarbeit bei diesen Aufgaben wesentlich intensiviert werden wird.