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Mechanismus des Rißwachstums bei der Spannungsrißkorrosion des austenitischen Stahls X6 CrNiTi 18 10 in wäßriger Chloridlösung bei erhöhten Temperaturen
Authors: Engelmann H.‐J. , Mummert K.
Published: May 2005

Es wird der Mechanismus des Rißwachstums bei der Spannungsrißkorrosion von Dampferzeuger‐Heizrohren aus dem Werkstoff X6 CrNiTi 18 10 (Werkstoff‐Nr. 1.4541) im Eigenspannungszustand und Temperaturbereich von 150–250 C diskutiert. Aus Ergebnissen fraktographischer Untersuchungen mittles REM und Untersuchungen im unmittelbaren Rißspitzenbereich korrosiver Risse mit Hilfe von TEM werden unter Einbeziehung des Nachweises der Entstehung von Korrosions‐Wasserstoff Modellvorstellungen zu diesem Prozeß abgeleitet. Das vorgeschlagene Modell für den Mechanismus des Rißwachstums bei der Spannungsrißkorrosion geht demnach von einem mikrorißinduzierten, stufenweisen Rißwachstum aus, welches auf einer lokalen Wasserstoffversprödung beruht. Die Mikrorißbildung erfolgt durch Gleitbanddekohäsion. Die entscheidenden Faktoren für den Rißfortschritt sind der mechanische Spannungszustand an der Rißspitze sowie die Wasserstoffentwicklung beim Korrosionsprozeß.
Korrosionsschutz durch Auftragschweißen mit der Titanlegierung Ti Code 12
Authors: Draugelates G. U. , Bouaifi G. B. , Wesling G. V.
Published: May 2005

Die Chemische Industrie stellt bezüglich der Korrosionsbeständigkeit der eingesetzten Apparate und Maschinen sehr hohe Anforderungen. Der Einsatz von Sondermetallen, wie z.B. Titan und Titanlegierungen, als Werkstoffe für den Oberflächenschutz hochkorrosiv beanspruchter Anlagenkomponenten ist heute Industriestandard. Untersuchungen zum PHA‐Schweißen mit Titan und Titanlegierungen haben ergeben, daß es möglich ist, durch kontrollierte Wärmeeinbringung in den Grundwerkstoff und durch Abschirmung der Umgebungsatmosphäre Schweißplattierungen zu erzeugen. Bedingt durch die äußerst hohe Reaktivität von Titan mit Nicht‐Edelgasen und Metallen lagen die Schwerpunkte der Untersuchungen in der Minimierung der Gas‐Schweißgut‐Reaktionen und der damit verbundenen Bildung von spröden Reaktionsprodukten während des Auftragschweißprozesses durch Parameteroptimierung und Einsatz zusätzlicher Schutzgasabschirmung.

Im Rahmen dieser Untersuchungen wurden am Beispiel der Schweißzusatzlegierung Ti Code 12 (W.‐Nr. 3.7055) PHA‐Schweißplattierungen auf Kesselblech H II (W.Nr. 1.0425) hergestellt. Hierbei wurde, zur Unterdrückung oder zur Minimierung der Bildung von spröden Reaktionsphasen, als Zwischenschicht eine PHA‐Auftragschweißung aus einer Nickelbasislegierung verwendet, um somit eine metallurgische Verbindungsbildung mit Titan und eine hohe Haftfestigkeit im Verbundwerkstoff zu ermöglichen. Anschließend wurden zur Beurteilung der Güte der Schweißplattierungen metallographische, mikroanalytische und korrosionsmechanische Untersuchungen vorgenommen.
Schwingungsrißkorrosionsverhalten des austenitischen Stahles X 6 CrNiMoTi 17 12 2 in 3%iger NaCl‐Lösung unter Umlaufbiegebelastung
Authors: Roeder Erwin , Bassler Hans‐Jürgen , Huber Matthias , Vollmar Jürgen
Published: May 2005

Das dynamische Verhalten des hochlegierten austenitischen Stahles X 6 CrNiMoTi 17 12 2 (Werkstoff‐Nr. 14571) wird unter Umlaufbiegebelastung in chloridionenhaltigen wäßrigen Lösungen mit einer Prüffrequenz von 50 Hz untersucht. Als Korrosionsmedium wird dabei eine luftgespülte 3%ige NaCl‐Lösung, eingestellt auf pH 7 bei Raumtemperatur und 70 °C sowie pH 3 bei 70 °C, verwendet. Vergleichsversuche unter inerten Bedingungen in Thermoöl bei Raumtemperatur führen zu einer Dauerschwingfestigkeit von 315 N/mm2. Durch den zusätzlichen Korrosionsangriff sinkt die Zeitschwingfestigkeit für N = 107 um maximal 14%.

Bei allen SwRK‐Versuchen zeigt sich, daß das während der gesamten Versuchsdauer aufgezeichnete Ruhepotential der oberhalb der 107‐Korrosionszeitschwingfestigkeit belasteten Proben unmittelbar vor deren Versagen sehr stark absinkt und dieses Verhalten als Bruchvorankündigung genutzt werden kann.
Einflüsse von Silicium und Kohlenstoff auf die Sulfidierung von Eisen
Authors: Wegge S. , Grabke H. J.
Published: May 2005

Der korrosive Angriff durch H2S auf Stähle unter FeS‐Bildung behindert den Einsatz von Wärmetauschern in Verfahren, bei denen sulfidierende Gasgemische bei niedrigem Sauerstoffdruck auftreten. Es sollten Mittel und Wege geprüft werden, das FeS‐Wachstum zu hemmen. Thermogravimetrische Versuche in H2H2S bei 400 °C zeigten, daß während der ersten 100 h der Sulfidierung von Eisen ein Übergang von der „linearen”︁ durch die Phasengrenzreaktion H2S  S (im FeS) + H2 bestimmten Kinetik zur durch Diffusion im Korrosionsprodukt kontrollierten parabolischen Kinetik erfolgt, wobei die lineare Zunderkonstante mit der Zeit und zunehmender Schwefelaktivität an der FeS‐Oberfläche abnimmt (k1 ˜ 1/as). Bei der Sulfidierung von Fe‐6%Si wird eine innere Fe3Si‐Schicht gebildet. Hierdurch wird die Sulfidierung gehemmt, und es ist langzeitig (100 h) die langsame Phasengrenzreaktion bei hoher Schwefelaktivität an der FeS‐Oberfläche geschwindigkeitsbestimmend. Kohlenstoffabscheidungen, die in aufkohlenden Atmosphären (ac 1) auf der Eisenoberfläche erzeugt wurden, wirken sich dagegen nur wenig hemmend auf die Sulfidierung aus. Nur eine Graphitisierung der Eisenoberfläche bei 700 °C nach vorheriger Kohlenstoffsättigung bei 1000 °C in H2CH4 hat eine anfänglich hemmende Wirkung. Hiermit wurden Möglichkeiten der Hemmung der H2S‐Korrosion durch Si oder C aufgezeigt, die allerdings begrenzt sind.
Diffusionssperrschichten aus Al2O3 zur Beeinflussung der Haftschichtoxidation von MCrAlY‐Legierungen
Authors: Schmitt‐Thomas Kh. G. , Dietl U.
Published: May 2005

MCrAlY‐Haftschichten (M = Co und/oder Ni) für keramische Wärmedämmschichten sind bei Betriebsbedingungen einem starken Oxidationsangriff ausgesetzt. Eine Möglichkeit, die Haftschichtoxidation zu verringern, besteht in der Verwendung von Diffusionssperrschichten. Auf die Haftschicht werden Diffusionssperrschichten aus Al2O3 mittels CVD, PVD und Plasma‐Puls‐Verfahren aufgebracht und einer isothermen Oxidationsbelastung (T = 1273 K, t = 250 h) bei atmosphärischen Bedingungen unterworfen.

Die PVD‐ und CVD‐beschichteten Haftschichtproben weisen gegenüber unbeschichteten Proben stark reduzierte Oxidationsraten auf. Ein weiters Optimierungspotential des PVD‐ und CVD‐Verfahrens scheint vorhanden. Das Plasma‐Plus‐Verfahren ist aufgrund der damit erhaltenen porösen Schicht zum Aufbringen des Oxidationsschutzes ungeeignet.
Copper deterioration in a water distribution system of a county hospital in Germany caused by microbially influenced corrosion – II. Simulation of the corrosion process in two test rigs installed in this hospital
Authors: Wagner D. , Fischer W. , Paradies H. H.
Published: May 2005

A copper corrosion process of unknown origin in a county hospital in Germany has been observed in the cold and warm water supplies shortly after operating the hospital. It seemed that the cause of these damages could be attributed to microbially induced corrosion. The evaluation of damages indicated that the constructive design of the installations and the operating conditions are parameters influencing the pitting corrosion to a large extent. In the past other damages have occurred in this water distribution area already [1].

Two test rigs have been installed in the county hospital to simulate the corrosion process and to get a profounder understanding of the corrosion mechanism. The results obtained from these test rigs are compared to the findings in the hospital a few years ago concerning corrosion of copper as well as analytical, biological and operational parameters.
Untersuchung der Spannungsrißkorrosion von Baustählen in flüssigem Zink
Authors: Klemens Dietrich , Kaszàs Suzanne
Published: May 2005

Ziel dieser Forschungsarbeit war es, die Kenntnisse über das Auftreten der Spannungsrißkorrosion beim Verzinken von Stählen zu vertiefen. Es wurden unlegierte Baustähle mit z. T. erhöhten Gehalten an Kohlenstoff (bis 0,24%), Silizium (bis 0,30%) und Kupfer (bis 0,4%) untersucht. Zur Prüfung fertigungstechnischer Einflüsse wurden geschweißte und gekerbte Proben eingesetzt.

Bei den Versuchen mit konstanter Vorlast wurden die Proben mit 70, 80, 90 und 100% der jeweiligen Streckgrenzenwerte bei Raumtemperatur vorgespannt und dann ins Zinkbad von 450 °C eingetaucht.

Die Versuche mit konstanter Dehnung wurden mit Dehnraten von 5 · 10−4, 5 · 10−5 und 5 · 10−6 · s−1 durchgeführt. Bei einer Versuchsdauer von 250 h zeigten die Proben außerordentlich hohe Dehnungswerte. Nur bei der größten Dehnrate von 5 · 10−4 · s−1 gingen die Proben zu Bruch.

Keine der untersuchten Proben wurde durch Spannungsrißkorrosion zerstört.
Einfluß von Natriumchlorid auf die Oxidation von hochlegierten Chrom‐ und Chrom‐Nickel‐Stählen
Authors: Reese E. , Grabke H. J.
Published: May 2005

Untersucht wurde der Einfluß fester NaCl‐Ablagerungen auf der Zunderschicht auf die Oxidation der technischen Stähle X10 CrMoV 12 1, X15 CrNiSi 20 12 und X10 CrNiSi 25 20 bei 700°C. Unabhängig von der Legierungszusammensetzung löste die Anwesenheit von NaCl(s) auf der Oberfläche voroxidierter Proben stark beschleunigtes Wachstum von Fe2O3 aus, unter Bildung voluminöser, nicht‐schützender Schichten. Unterhalb dieser Zunderschichten, auf der metallischen Matrix, wurde in allen Fällen Chlorid festgestellt. Das Oxidwachstum erfolgt nach dem Mechanismus der “aktiven Oxidation”, in dem das Chlor eine katalytische Rolle spielt. Die Anwesenheit des Chlorids an der Metall/Oxid‐Grenzfläche setzt die Haftung der Zunderschicht herab und führt zum Abplatzen bei Abkühlen auf Raumtemperatur. Die beobachteten Effekte sind unabhängig von der Legierungszusammensetzung, ausschlaggebend ist vielmehr die Dicke der Oxidschicht und damit der Diffusionsweg des gasförmigen Eisenchlorids.
Die atmosphärische Korrosion von Kupfer und Bronze im Rahmen des UN/ECE‐Expositionsprogramms. Zwischenbericht nach 4‐jähriger Bewitterung
Authors: Stöckle Bruno , Fitz Stöckle , Mach Martin , Pöhlmann Georg , Snethlage Rolf
Published: May 2005

Begleitet von einem umfassenden Meßprogramm für Umweltdaten wurden an 39 Stationen in 14 Ländern Kupfer‐ (DIN 1787) und Bronzeproben (DIN 1705) exponiert und anschließend untersucht. Gemessen wurden die Gewichtsveränderung, der Massenverlust (nach Abbeizen der Korrosionsschichten), die Farbveränderung (Dreibereichsverfahren), die chemische Zusammensetzung der Korrosionsprodukte (Debye‐Scherrer), die Schichtdicke (Wirbelstromverfahren) sowie die Rauhigkeit der bewitterten Oberfläche (Perthometer). Die Korrosionsdaten stehen dabei im Zusammenhang mit den Umweltdaten, insbesondere der Schwefeldioxidkonzentration, der Leitfähigkeit der Niederschläge und der Luftfeuchtigkeit.
Nachweis der Korrosionsbeständigkeit von Lagerbehälterwerkstoffen gegenüber wassergefährdenden brennbaren und nichtbrennbaren Lagermedien durch die Bewertung von Korrosionsdaten
Authors: Weltschev M. , Höpfner W.
Published: May 2005

Bei der Lagerung wassergefährdender Flüssigkeiten bedingen aufgrund des Besorgnisgrundsatzes des Wasserhaushaltsgesetzes allgemeine Schutzanforderungen und Schutzmaßnahmen eine entsprechende Auslegung und Überwachung der Lagerbehälter. Zu den allgemeinen Schutzmaßnahmen gehört der Nachweis der Korrosionsbeständigkeit des Behälterwerkstoffes gegenüber dem Langzeiteinfluß der Lagermedien. Als Voraussetzung zum Nachweis der Korrosionsbeständigkeit müssen die verwendeten Werkstoffe, Schweißnähte und Medien definiert sein. Als geeignet werden Flüssigkeits‐Werkstoff‐Kombinationen bewertet, wenn die Korrosionsrate durch Flächenkorrosion <0,1 mm/Jahr beträgt und keine lokalen Korrosionserscheinungen durch Lochfraßkorrosion oder Spannungsrißkorrosion zu erwarten sind.

In der DIN 6601, die eine sogenannte Positiv‐Flüssigkeitsliste enthält, wurden auf der Basis von Literaturangaben, Erfahrungsnachweisen von Herstellern und Betreibern über einen Zeitraum von mindestens fünf Jahren sowie Ergebnissen von Korrosionsuntersuchungen wassergefährdender Flüssigkeiten hinsichtlich ihrer Werkstoffverträglichkeit mit unlegierten Stählen, austenitischen CrNi‐ und CrNiMo‐Stählen bei einer Temperatur von maximal 30°C bewertet. Die positive Korrosionsaussage gilt für viele Flüssigkeiten nur, wenn bestimmte stoffspezifische und betriebliche Auflagen erfüllt werden.

Für nicht in der DIN 6601 aufgeführte Flüssigkeits‐Werkstoff‐Kombinationen ist der Nachweis der Korrosionsbeständigkeit durch Einzelgutachten erforderlich.
Zum Einfluß des Ni‐Gehaltes austenitischer Stähle auf den Mechanismus der Rißausbreitung bei der chloridinduzierten transkristallinen Spannungsrißkorrosion
Authors: Engelmann Hans‐Jürgen , Mummert Kurt
Published: May 2005

Auf der Grundlage mikrostruktureller Untersuchungen im unmittelbaren Rißspitzenbereich korrosiver Risse mittels TEM wird der Einfluß des Ni‐Gehaltes austenitischer Stähle auf den Mechanismus der Rißausbreitung bei der chloridinduzierten transkristallinen Spannungsrißkorrosion im Temperaturbereich von 150°C bis 250°C diskutiert. Die an den Werkstoffen Nr. 1.4541 und Nr. 1.4558 gewonnenen Ergebnisse zeigen, daß der beim Korrosionsprozeß entstehende Wasserstoff den Prozeß der Rißausbreitung entscheidend beeinflußt. Der Einfluß des Wasserstoffs ist dabei von der Höhe der Stapelfehlerenergie und somit vom Ni‐Gehalt der austenitischen Stähle abhängig. Durch den Ni‐Gehalt wird aber auch die Diffusionsgeschwindigkeit des Wasserstoffs im Austenitgitter und damit die Möglichkeit der Ausbildung kritischer Wasserstoffkonzentrationen im unmittelbaren Rißspitzenbereich bestimmt. Mit Hilfe dieser Ergebnisse kann die aus der Literatur bekannte, mit wachsendem Ni‐Gehalt abnehmende Anfälligkeit gegen transkristalline Spannungsrißkorrosion besser verstanden werden.
Mikrobielle Werkstoffzerstörung – Grundlagen: Mikrobielle Schädigungsmechanismen
Authors: Sand W.
Published: May 2005

Grundsätzlich sind alle Gruppen von Mikroorganismen, also Bakterien (und Cyanobakterien), Algen, Pilze und Flechten, in der Lage, durch Ausscheidung von Stoffwechselzwischen‐ und Endprodukten oder auf enzymatischem Wege Werkstoffe anzugreifen und zu schädigen. Je nach Nutzung eines Werkstoffes reicht das Spektrum mikrobiell beeinflußter Schäden von ästhetischen Problemen z. B. durch Verfärbung eines Kunststoffes durch eingelagerte Farbstoffe bis hin zur vollständigen Zerstörung von Werkstoffen wie z. B. durch biogene Schwefelsäurekorrosion von Beton. Die Angriffsmechanismen lassen sich trotz der Vielfalt der an Schädigungsprozessen mitwirkenden Mikroorganismen in sieben Hauptkategorien gliedern:

Angriff durch Mineralsäuren wie Schwefelsäure, Salpetersäure, Kohlensäure → Säurehydrolyse von Werkstoffen.

Angriff durch organische Säuren wie Essigsäure, Zitronensäure, Oxalsäure, Gluconsäure, Ameisensäure, Aminosäure etc. → Säurehydrolyse von Werkstoffen und Chelatisierung von Metallionen.

Salzstreß durch Reaktionsprodukte von 1) und 2) → Bindung von Kristallwasser = Volumenvergrößerung und damit Sprengwirkung „treibender Angriff”︁, Erhöhung des Wassergehaltes poröser Werkstoffe durch hydrophile Wirkung = Verstärkung des Angriffes Frost Tau‐Wechsel, chemische Reaktionen mit Werkstoffmatrix durch Umkristallisationen.

Einwirkung von Schadstoffen wie Schwefelwasserstoff, Stickoxide → die mikrobielle Oxidation von Schwefelwasserstoff führt zur Säurebildung oder im Falle der Ausscheidung als Stoffwechselendprodukt zu Metallkorrosion durch Ausfällung von Metallsulfiden.

Einwirkung von Biofilm → Ausscheidung von exopolymeren Substanzen führt z. B. zu Metallkorrosion durch Bildung lokaler Spannungselemente, Erhöhung des Wassergehaltes wie bei 3), hydrophobierende Effekte durch Füllen und Verstopfen von Porenraum.

Angriff durch Enzyme → Bildung von Exoenzymen zur Spaltung unlöslicher organischer Makromoleküle wie Cellulose in kleine, wasserlösliche Bruchstücke wie Glucose.

Einwirkungen von oberflächenaktiven Substanzen → Ausscheidung von Stoffwechselzwischenprodukten zur Erhöhung der Wasserlöslichkeit hydrophober Substanzen.

Die aufgeführten Angriffsmechanismen wirken nicht separat, sondern vielfach gemeinsam auf Werkstoffe ein. Chemische Methoden zum Nachweis mikrobiell beeinflußter Werkstoffzerstörung versagen häufig oder liefern ein verzerrtes Bild, weil es sich bei den angreifenden Agenzien vielfach um labile Stoffwechselprodukte handelt. Diese können in späteren Phasen des Wachstums von Mikroorganismen wieder aufgenommen und im Stoffwechsel verarbeitet werden. Das trifft z. B. auf organische Säuren, Nitrate und Enzyme zu. Chemisch meßbar sind nur intermediäre Poolgrößen, die kaum eine Aussage über die tatsächliche Angriffsstärke zulassen. Mikrobiologische Untersuchungen zur Klärung der Kausalität sind daher unbedingt erforderlich.
Mikrobielle Werkstoffzerstörung – Grundlagen: Grundvorgänge der Korrosion
Authors: Heitz E.
Published: May 2005

Durch mikrobiologische Wachstumsprozesse auf Metalloberflächen werden eine Reihe von Korrosionsreaktionen induziert, die mit Änderungen der Bedingungen an der Grenzoberfläche zusammenhängen. Die in Frage kommenden Korrosionssysteme sind dabei sehr vielfältig und die Schädigungsmechanismen entsprechend unterschiedlich.

Metallische Werkstoffe korrodieren nach bekannten elektrochemischen Mechanismen, wobei die Mikroorganismen eine indirekte Wirkung haben. Sie erzeugen Biofilme, die ihrerseits Ursache von Konzentrationselementen (Sauerstoff, pH, Metallsalze) sind und letztlich zu lokalen Korrosionserscheinungen führen. Ein weiterer, vielverbreiteter Mechanismus beruht auf der Sulfidbildung durch sulfatreduzierende Bakterien mit dem Effekt einer Stimulierung der elektrochemischen Teilvorgänge. Eine dritte große Gruppe ist den säurebildenden Mikroorganismen zuzuordnen, die sowohl metallische als auch anorganische Werkstoffe angreifen können. Eine direkte Beteiligung von Mikroorganismen an den Grundvorgängen der Metallkorrosion ist nicht nachgewiesen worden. Der Korrosionsmechanismus an anorganischen Werkstoffen wie z. B. bei dem System Beton/Schwefelsäure ist rein chemischer Natur und beruht auf Vorgängen wie Bindungsabbau durch Ionenaustausch, Solvatation, hydrolytischer Spaltung sowie auf chemischer Umwandlung. Im Gegensatz hierzu beteiligen sich bei organischen Werkstoffen die Mikroorganismen vorwiegend direkt am Abbauprozeß. Für jedes natürliches Hochpolymere existiert ein Mikroorganismus, der, zu ihrem teilweisen oder vollständigen Abbau befähigt ist, wobei sie selbst oder Additive (z. B. Weichmacher) als C‐ und/oder N‐Quellen dienen. Die Erklärung der Mechanismen verlagert sich hiermit auf das Gebiet der Mikrobiologie und kann physikalisch‐chemisch nur bedingt interpretiert werden.
Corrosion protection of sintered metal parts by coating deposition. Part II: Corrosion and electrochemical characterization
Authors: Fedrizzi L. , Deflorian F. , Rossi S.
Published: May 2005

Coated sintered steel parts were subjected to corrosion resistance tests and electrochemical characterization. A wide range of industrially produced coatings, covering all the main proposed treatments, were analysed.

Conventional corrosion tests were employed to compare corrosion resistance, whereas electrochemical test methods were used with the aim of giving a better understanding of the mechanisms which control corrosion processes and the corrosion rate. In particular, electrochemical impedance spectroscopy showed to be very helpful in allowing the monitoring of corrosion behaviour as a function of testing time, without introducing significant electrical perturbation on the examined system.

The experimental results of this study showed that sintered steel protection by coating is possible if the process is very well controlled, however, defects in the coating can always be present due to the substrate porosity. With this fact in mind the use of sacrificial coatings is recommendable due to the possibility of a cathodic protection corresponding to coating defects.
Atmospheric galvanic protection, of 55% Al‐Zn precoated steel
Authors: Morcillo M. , Palma E. , Fernández B.
Published: May 2005

This paper presents the results obtained in a study of the galvanic protection of steel provided by 55% Al‐Zn coatings relative to zinc coatings (Sendzimir) in the atmosphere. While 55% Al‐Zn coatings exhibit a passive behaviour under low aggressive atmospheres (e.g. in rural and urban areas), they provide good anodic performance (comparable to that of zinc coatings) under marine atmospheres.
Der Einfluß von Kupfer auf das Korrosions‐ und Passivierungsverhalten von Eisen‐Chrom‐Legierungen Teil II: Oberflächenanalytische Untersuchungen
Authors: Postrach B. , Strehblow H.‐H. , Garz I.
Published: May 2005

Es wurden potentiostatisch in 1N H2SO4 erzeugte bzw. einer Ausschaltaktivierung unterworfene Passivschichten von reinen FeCr‐Legierungen mit 7 bzw. 11% Chrom sowie solchen mit je 1% Kupfer mit XPS‐Analyse und XPS‐Drehwinkelexperimenten untersucht. Nach einstündiger Passivierung wurden Schichtdicken von 1 bis 4 nm erhalten. In Übereinstimmung mit den früher bestimmten Schichtbildungsströmen wird die Schichtdicke durch Kupfer erhöht und durch höhere Chromgehalte verringert. Die unmittelbar nach der Selbstaktivierung bestimmten mittleren Restschichtdicken zeigen die gleichen Tendenzen.

Die Passivschichten weisen, wie bekannt, höhere Chrom‐ und niedrigere Eisengehalte als die Legierung auf. Die Chromanreicherung wird durch Kupfer merklich erhöht. Kupfer liegt ausschließlich im metallischen Zustand vor und führt zu steigenden Anteilen von γ‐Fe2O3. Es wird angenommen, daß dies aus der Oxidation von Fe‐II‐Gitterionen durch Kupferkationen resultiert und eine wesentliche Ursache der beschleunigten Passivierung darstellt.

Tiefenprofile zeigen die bekannte Chroman‐ und Eisenabreicherung an der Oxid/Elektrolyt‐Grenzfläche. Kupfer ist infolge der kurzzeitigen Legierungsauflösung nach der Passivierung an der Oxid/Legierungsgrenzfläche angereichert. Nach Selbstaktivierung ist der Kupferanteil der Restschicht besonders zur Elektrolytgrenze hin wesentlich erhöht.

Die ambivalente Wirkung des Kupfers, d. h. die Förderung der Passivierung und die Beschleunigung des Passivschichtabbaus bei Selbstaktivierung werden diskutiert.
Nachweis der IK‐Beständigkeit von verschleißfesten Auftragschweißungen mit dem EPR‐Verfahren und mit Salpetersäure‐Flußsäurelösung
Authors: Garz I. , Boese E. , Weber F.
Published: May 2005

Die Beständigkeit von Auftragschweißungen der Elektrode Tube S 17 8 Si (austenitische Legierung des Typs FeCr18Ni8Si4Mn mit ≥ 18% ≥‐Ferrit) gegen interkristalline Korrosion (IK) wurde mit Hilfe der elektrochemischen potentiodynamischen Reaktivierung (EPR), des Salpetersäure‐Flußsäure (SF) Tests nach ASTM A 262 Practice D sowie metallographisch und mikrostrukturanalytisch (REM, EDX) untersucht. Es wurden mit Schutzgas und open arc geschweißte sowie wärmebehandelte Proben geprüft. Der SF Test wurde außerdem in weniger aggressiven Varianten wie 2 M HNO3 + 0,5 M HE 30°C erprobt.

In SF besteht kein direkter Zusammenhang zwischen der relativen Korrosionsgeschwindigkeit und IK‐Anfälligkeit, was auf eine Inhibition durch Fe‐III‐Ionen zurückgeführt wird. Durch freies und potentiostatisches Ätzen in SF‐Lösung können jedoch chromverarmte Bereiche und zerfallener ≥‐Ferrit sichtbar gemacht werden. Mit einem optimierten double‐loop‐EPR‐Verfahren (0,5 M H2SO4 + 0,01 M KSCN, 30°C) wurde eine Sensibilisierung über das Reaktivierungs/Passivierungs‐Ladungsverhältnis in Verbindung mit einer Gefügebeurteilung ermittelt, Die Ergebnisse zeigen, daß die entwickelte EPR‐Variante im Gegensatz zu den konventionellen Verfahren zur IK‐Prüfung bei bis zu 30% δ‐Ferrit geeignet ist. In geschweißtem Ausgangszustand (SAZ) sind alle Proben beständig. Temperaturen von 400°C bzw. 450°C werden bis mindestens 1000 bzw. 100 h vertragen. Sensibilisierung kann durch Carbid‐ und δ‐Phasenausscheidung sowie durch den Zerfall von δ‐Ferrit eintreten, dessen Menge und Verteilung dann entscheidend ist.
The interactions of sulphidation and particle erosion at high temperatures
Authors: Stott F. H. , Lekatos S. , Jordan M. P. , Wood G. C. , Stack M. M.
Published: May 2005

Although there have been many studies of erosion‐corrosion of alloys involving impact by solid particles in air or oxygen at high temperatures, there have been very few, if any, in gases of high‐sulphur, low‐oxygen activities. As these environments are pertinent in processes such as coal gasification and catalytic cracking of oil, there is a need for some basic studies of the interactions of erosion and corrosion in oxidizing/sulphidizing gases. Thus, a whirling‐arm rig has been designed and constructed; it can operate under a range of erosion conditions (velocities to 30 m s−1, particles fluxes to 1 g m−2 s−1) in gaseous environments consisting of mixtures of nitrogen, hydrogen, hydrogen sulphide and water vapour as necessary, at temperatures to 800°C.

Some preliminary tests have been carried out using 310 stainless steel and Alloy 800HT at 500 and 700°C and Fe‐2.25Cr‐1 Mo and 410 stainless steel at 500°C. Erosion particles were 25 μm alumina, with impact velocities of 10 to 25 m s−1 and fluxes of 0.06 to 0.16 g cm−2 s−1. The gaseous environment was a mixture of hydrogen, hydrogen sulphide and nitrogen; this caused sulphidation of all the alloys at both temperatures. The extents of erosion‐corrosion damage were determined by thickness‐change measurements taken every 5 h and overall metal‐recession measurements taken at the end of the full test period of 35 h.

The extents of damage were increased significantly with increasing impact velocity for the austenitic alloys at 700°C; similar trends were observed at 500°C for Fe‐2.25Cr‐ 1 Mo and 410 stainless steel, although the presence of impacting particles had only a small effect on the austenitic alloys at the lower temperature. These initial results are discussed in terms of the interactions of growth of the sulphide scale and removal of scale by the particles.
A laboratory study of the corrosion behaviour of Alloys exposed in a non‐equilibrated coal gasification atmosphere at 600°C
Authors: Norton J. F. , Levi T. P.
Published: May 2005

The ability of alloys to resist corrosion during exposure to high temperature process atmospheres is one of the primary factors governing their selection in the manufacture of components such as heat exchangers in coal conversion plant. In particular, sulphidation attack in the low oxygen‐containing environments often encountered in such plant can pose significant problems.

Many laboratory studies have been carried out over the years in gases simulating those found in coal gasifiers but these experiments have almost always utilised equilibrated gas mixtures in which the activities of the principal reactants, S, O and C were known and controlled. In many industrial situations, however, the combustion gases are quenched from very high temperatures, e.g. 1200–1400°C before coming in contact with the much cooler heat exchanger tube surfaces and therefore chemical equilibration between the gaseous constituents does not have time to occur.

This paper presents results from a study concerned with the corrosion behaviour of candidate heat exchanger alloys exposed to a CO‐rich, non‐equilibrated gas mixture of the type found in a dryfeed entrained slagging gasifier. Data on three selected alloys, i. e. HR 3C (a chromia‐former), MA 956 (an alumina‐former) and HR 160 (a silica‐former) exposed at 600°C are reported. The kinetics and mechanisms of corrosive degradation are described for test durations of up to 2000 hours. Significant differences in corrosion rate and in the depths of metal loss exhibited by these alloys were observed. Alloy HR 160, containing approximately 2.75% Si, exhibited the best corrosion resistance.
Chloride‐induced stress corrosion cracking of Duplex stainless steels. Models, test methods and experience
Authors: Kangas P. , Nicholls J. M.
Published: May 2005

Stress corrosion cracking (SCC) induced by chlorides frequently causes problems in applications where standard austenitic stainless steels are being used. Often this problem can be solved by the use of duplex stainless steels.

In this report the mechanisms for SCC have been surveyed, and the cause for the high SCC resistance of duplex stainless steels has been discussed and evaluation of test methods for SCC and how duplex stainless steels respond to them, as well as practical experience of duplex stainless steels. The study shows that no single mechanism can be attributed to the good resistance to SCC of duplex stainless steels. Probably a synergistic effect of electrochemical and/or mechanical effects is responsible for the good performance.

Test methods for SCC often give relatively good correspondence with real applications, but ranking is often doubtful, and comparisons of different material types should be made with caution. Numerous cases with SCC on standard austenitic stainless steels have been solved by the use of duplex stainless steels.
Veränderung der Korrosivität der Atmosphäre gegenüber metallischen Werkstoffen auf dem Gebiet der neuen Bundesländer seit 1989
Authors: Seidel M. , Schulz W.‐D.
Published: May 2005

Die Ergebnisse der Langzeituntersuchungen zur Korrosivität der Atmosphäre haben gezeigt, daß im Zeitraum von 1979 bis 1989 auf dem Gebiet der ehemaligen DDR keine signifikanten Veränderungen erfolgten.

Der Vergleich dieser Ergebnisse mit denen aus den Jahren 1989 bis 1994 zeigt eine deutliche Abnahme der Korrosivität gegenüber metallischen Werkstoffen, die auf eine geringere Belastung durch den Schadstoff SO2 zurückzuführen ist. Diese positive Entwicklung kann sowohl durch die Verbesserung der Immissionssituation als Folge wirtschaftlicher Strukturveränderungen als auch durch aktive Umweltschutzmaßnahmen in den neuen Bundesländern in den Jahren nach 1989 erklärt werden.
Erkennen von Korrosion in Fernrohrleitungen mit der Magnetstreuflußtechnik
Authors: Barbian O. A.
Published: May 2005

Prüfungen an Fernrohrleitungen zum Transport von Flüssigkeiten und Gasen hinsichtlich der Verringerung der Sollwanddicke, hervorgerufen durch Korrosion, Erosion, mechanische Beschädigungen und was sonst auch immer, wie vielleicht sogar durch fehlerhafte Produktion, durchgegangen bei mangelhafter Produktions‐/Qualitätskontrolle, werden mit sogenannten „intelligenten”︁ Molchen durchgeführt. Diese Molche sind Geräte, die ähnlich einer Rohrpost von dem durch die Leitung transportierten Medium durch die Leitung geschoben werden. Das hier beschriebene Gerät arbeitet nach dem Prinzip der Vermessung der Veränderung des magnetischen Streufeldes im Innern einer Rohrleitung beim Vorhandensein von Wanddickenänderungen.

Die Funktionsweise dieser Technologie wird kurz beschrieben, danach die Verifizierung in einem Prüfmolch, inklusive der Datenaufarbeitung und der Datenspeicherung im Molch. Die Prüfergebnisse und die Qualität dieser Ergebnisse werden an Hand von Beispielen demonstriert, wobei auch auf die zur Zeit vorhandenen Restriktionen und die in der Entwicklung befindlichen Systeme eingegangen wird.

Die Beispiele zeigen, daß die Streuflußtechnologie sehr wohl eine zuverlässige Prüftechnik zur Auffindung und zur Klassierung von Innen‐ und Außenkorrosion darstellt. Zudem erlaubt die anschauliche Darstellung der Prüfergebnisse einen hervorragenden Einblick in den Zustand der Fernrohrleitungen.
The influence of the ferritic and austenitic phases and of silicon on the Corrosion resistance of alloyed cast steels
Authors: Vehovar L. , Godec B.
Published: May 2005

The paper deals with the influence of the α/gamma; phase ratio and silicon on the corrosion resistance of low carbon alloyed cast steels in strongly oxidizing media. Electrochemical investigations in 65% HNO3 + 5g Cr6+ ions/I showed that none of the four tested cast steels, with γR = 100%, γR = 75%, γR = 50% and γR = 0%, achieved a passive state, and that the corrosion process was under cathodic control. Under such conditions the calhodic activation overpotential is considerably greater than the anodic activation overpotential, and, as well as this, the Tafel coefficient for a cathodic reaction has higher values than those which are characteristic for an anodic reaction. The austenitic cast steel is the most resistant to corrosion, since for the corrosion process to take place the greatest activation energy is needed. The results of investigations of corrosion resistance in 12M HNO3, at 115°C, for 240 hours, confirmed the results of the electrochemical measurements and the predominant role of the austenitic cast steel with γR = 100%. By means of AES analysis it was found that the good resistance to corrosion of such a cast steel is based on the building up of a thin mechanically‐protecting barrier, which mainly consists of silicon.
Die Korrosionsprobleme der Klein‐ und Mittelständischen Industrie ‐ eine Herausforderung für die Gesellschaft für Korrosionsschutz
Authors: Heitz E.
Published: May 2005

Die Lösung von Werkstoff‐ und Korrosionsproblemen der Klein‐und Mittelständischen Industrie ist eine vordringliche Aufgabe der Gesellschaft für Korrosionsschutz (GfKORR). Hierzu werden die historischen Trends aufgezeigt und vorhandene Aktivitäten auf den Gebieten Korrosion und Korrosionsschutz in verschiedenen Institutionen analysiert. Es zeigt sich, daß verglichen mit der Groß‐industrie bei der Klein‐ und Mittelindustrie der größte Dienstleistungsbedarf existiert. Aus der Tätigkeit des Karl‐Winnacker‐Instituts der DECHEMA e.V. und der Bundesanstalt für Materialforschung und ‐prüfung werden Zahlen über Art und Verteilung von Korrosionsprojekten angegeben. Hieraus ergeben sich Konsequenzen für die zukünftige Arbeit der Gesellschaft, die insbesondere darin bestehen, einen produktions‐ und produktintegrierten Korrosionsschutz aufzubauen, der schon bei der Konzeption von Verfahren und Produkten vorgesehen wird. Diese Vorgehensweise sollte den additiven Korrosionsschutz, der erst wirksam wird, wenn das Schadensereignis eingetreten ist, ersetzen.
Selektive Korrosion von Kupfer‐Zink‐Legierungen
Authors: Köhler S.
Published: May 2005

Ausgehend von neueren Vorstellungen zum Mechanismus der Korrosion werden die wichtigsten werkstoffseitigen und wasserchemischen Einflußgrößen der Entzinkung, Lochfraßkorrosion und interkristallinen Korrosion von CuZn‐Legierungen behandelt. Entzinkung tritt verstärkt auf, wenn die Legierung die β‐Phase enthält (Duplexmessing). An. diesen Werkstoffen kann innerhalb gewisser Grenzen des Chlorid‐ und Sulfatgehaltes die Entzinkung durch hö Hydrogencarbonatkonzentrationen des Mediums verhindert werden. An reinem α‐Messing geht der Entzinkung eine lokale Zerstörung der natürlichen Schutzschicht voraus.

Interkristalline Korrosion tritt bevorzugt an α‐Messing auf, wenn der Werkstoff Ausscheidungen an den Korngrenzen enthält. Begünstigt wird der interkristalline Angriff durch hóhere Temperaturen, ein grobkörniges Gefüge, hóhere Gehalte der Legierungselemente Arsen und Phosphor sowie wasserseitig durch Ammoniak und die Tätigkeit von Belüftungselementen.
The Rheology and corrosivity of water‐base drilling fluid under simulated downhole conditions
Authors: Shokoya O. S. , Al‐Marhoun M. A. , Ashiru O. A.
Published: May 2005

The rheological property and corrosion behavior relationship of mild steel type 1018 in a typical drilling fluid used in deep drilling and hot wells was studied. The tests were conducted under conditions that simulate flow, temperature, and pressure encountered during drilling operations. Physical properties that were considered are: shear stress‐shear rate relationship, effective and plastic viscosities, yield strength and gel strength. The properties were determined under high temperature and pressure by using a flow loop, the Baroid roller oven and the FANN‐70 viscometer. The corrosion measurements were carried out by weight loss and electrochemical techniques.

The effective and plastic viscosities of the drilling fluid decrease with increase in temperature and increase in time of exposure to downhole conditions. The corrosion rate of 1018 mild steel increase with decrease in pH of the fluid. The corrosion rates are lower at the mildly alkaline pH and higher in the mildly acidic pH range. The drilling fluid generally attacks the grain boundaries of the steel samples. Diffusion was found to be the rate limiting step for the corrosion reactions.
Der postgraduale Diplomstudiengang „Korrosionsschutztechnik”︁ an der Märkischen Fachhochschule Iserlohn
Authors: Schmitt G. , von Franqué O.
Published: May 2005

An der Märkischen Fachhochschule Iserlohn wird ein postgradualer Diplomstudiengang „Korrosionsschutztechnik”︁ sowohl als dreisemestriges Vollzeitstudium als auch als berufsbegleitendes Teilzeitstudium mit offener Zeitachse (Laufzeit im Mittel 3 Jahre) angeboten. Das im Baukastensystem angelegte Studium mit den Modulen Physikalische Chemie, Werkstoffkunde, Meßtechnik, Korrosionskunde, Korrosionsschutz, Schadensanalyse und Ausgewählte Kapitel wird durch Studienbriefe selbststudienmäßig unterstützt. Der stoffliche Inhalt wird in acht getrennten ein‐ bis zweiwöchigen Präsenzphasen und Praktika im Bereich des Labors für Korrosionsschutztechnik in Iserlohn vertieft. Das in der Industrie inzwischen hochgeschätzte Studium schließt mit einer dreimonatigen Diplomarbeit ab und wird integraler Bestandteil derzeit erarbeiteter Konzepte zur Personenzertifizierung auf dem Gebiet Korrosion/Korrosionsschutz sein. Der Aufsatz erläutert im einzelnen den Aufbau und die Inhalte des Diplomstudienganges.
Plasma‐Auftragschweißen mit CrNiMoN‐legierten Duplex‐Werkstoffen
Authors: Draugelates U. , Bouaifi B. , Schreiber F. , Schultze S. , Göllner J.
Published: May 2005

Der vorliegende Beitrag berichtet über Untersuchungsergebnisse zur Prozeßführung beim Plasma‐Heißdraht‐Auftrag‐(PHA)‐Schweißen mit den Duplex‐Werkstoffen X2CrNiMoN22‐5‐3 und X2CrNiMoN25‐7‐4 sowie die Ermittlung der Gefügemorphologie und der mechanisch‐technologischen und korrosionschemischen Schichteigenschaften derartiger Schweißplattierungen. Zunächst wurden die Schweißparameter optimiert mit dem Ziel der Herstellung von ebenen Auftragschweißungen mit einer Schichtdicke von 2 bis 3 mm. Hierbei stand die Untersuchung der Beeinflussung der Ferrit‐Austenit‐Gehalte durch den Schweißprozeß bzw. des Aufmischungsgrades mit im Vordergrund. Es wurden die Abkühlzeiten t12/8 und t8/5 während des ein‐ und zweilagigen Schweißplattierens ermittelt. Die erhaltenen Ergebnisse ordnen die Abkühlgeschwindigkeiten als ausscheidungsfrei ein, was durch metallographische Untersuchungen an ein‐ und zweilagigen Duplex‐Schweißplattierungen bestätigt wurde. Faltversuche an ein‐ und zweilagigen Normal‐ und Seitenbiegeproben belegen die sehr gute Haftung zwischen Substrat und Plattierung. In korrosionschemischen Untersuchungen wurde ein nahezu gleiches Lochkorrosionsverhalten der Schweißplattierungen im Vergleich zu den jeweiligen Walzmaterialien ermittelt. Bei Plattierungen aus X2CrNiMoN22‐5‐3 zeigt sich ein starker Einfluß des Oberflächenzustandes. Ein‐ und zweilagige Plattierungen aus X2CrNiMoN25‐7‐4 weisen unabhängig vom Ausgangszustand gleiche Lochkorrosionsbeständigkeit wie das Walzmaterial auf. In Untersuchungen nach SEP 1877 und mit dem EPR‐(elektrochemische potentiodynamische Reaktivierung)‐Verfahren wurde die Beständigkeit der PHA‐Plattierungen gegen interkristalline Korrosion nachgewiesen.
A protective‐decorative Cathodic conversion coating on steel
Authors: Keping Han , Jingli Fang
Published: May 2005

A decorative conversion coating was formed on mild steel from a solution of sodium molybdate and phosphate by cathodic treatment. Anodic corrosion curves demonstrated the good anticorrosive ability of the coating formed. The results of XPS analysis showed that iron existed as iron (II) and iron (III) in the film; molybdenum existed as molybdenum (VI) in the surface layer of the film, while as molybdenum (VI) and molybdenum (IV) in the inner layer of the film; phosphorus in the film was present in the pentavalent state. The relative atomic percent content (A.C.%) of the film was obtained by AES profile to be oxygen 58.6, molybdenum 21.3, phosphorus 10.2, iron 6.5 and carbon 3.4.
Examination of methanation vessel after overheating — a case study
Authors: Ocampo R. S.
Published: May 2005

Methanation vessels in ammonia production plants are subjected to high temperature and pressure. Process parameters deviations may cause not only operating troubles but damage to vessels and machines. The present paper is a case study in which actual temperature surpassed design values. Inspection carried out is detailed and results obtained in dimensional, hardness and metallographic checks are discussed to reach conclusions about future operating capabilities of the vessel.
Fatigue behaviour of 8090‐Al‐Li alloy in chloride containing environments
Authors: Bertolini L. , Cigada A. , Donzelli G. , Pastore T. , Ranucci T.
Published: May 2005

The effect of an environment containing chloride on the fatigue behaviour of a 8090 AlLiMgCu alloy was studied. Results were compared with those obtained on a traditional 2024 AlCuMg alloy. Fatigue and corrosion‐fatigue tests were carried out both on smooth specimens and riveted samples. In order to assess the corrosion behaviour of the materials and their susceptibility to stress corrosion cracking, potentiodynamic polarization and slow strain rate tests were carried out.

Results showed a remarkable effect of the aggressive environment on the fatigue behaviour both of the innovative 8090 alloy (in T8 ageing conditions) and on the traditional clad 2024 alloy (in T3 natural ageing conditions), though the former showed slightly better behaviour. Nevertheless, in the presence of rivets the reduction in fatigue strength in the aggressive environment was negligible. Slow strain rate tests showed premature fractures under anodic polarization above the pitting potential and with a strain rate of 10−6 s−1, only for the 8090 T8 alloy.
The role of solution chemistry on the Corrosion of Copper in Tap Water: The effect of dissolved silica on uniform and localized attack
Authors: Alhajji J. N. , Reda M. R.
Published: May 2005

Pitting of copper pipes was stimulated in the laboratory in synthetic tap waters with various water chemistries under stagnant conditions at room temperature. The primary interest was the effect of dissolved silica on uniform and localized attack. Long term experiments were conducted by immersion tests over eight months period. Short term tests were conducted using cyclic potentiodynamic tests. It is found that the effect of dissolved silica is similar to the behavior of an anodic inhibitor. The corrosion mechanism of copper in the presence of dissolved silica seems to proceed by a two step mechanism. An initial activation control corrosion reaction for a period of two months and a final diffusion control reaction with respect to dissolved silica. The effect of the ratio of dissolved silica to calcium ion concentration seems to indicate the predominate effect of dissolved silica. The effect of the ratio of dissolved silica to carbonate ion concentration seems to indicate the fact that increasing dissolved silica and/or decreasing bicarbonate ion concentration intensifies the corrosion rate. The effect of the ratio of dissolved silica to sulfate ion concentration seems to indicate the predominate effect of dissolved silica.
High temperature Corrosion behaviour of iron aluminides and iron‐aluminium‐chromium alloys
Authors: Klöwer J.
Published: May 2005

The high temperature corrosion of different iron aluminides and iron‐aluminium‐chromium alloys containing between 6 and 17 wt% aluminium, 2 and 10 wt% chromium and additions of mischmetal has been investigated in air as well as in carburising, chlorinating and sulphidising environments. It was found that all alloys showed excellent corrosion resistance to both oxidation in air and carburisation in CH4/H2 up to at least 1100°C and to sulphidation in SO2/air up to at least 850°C. In these environments the corrosion behaviour is not influenced by the concentrations of aluminium and chromium. In oxygen deficient H2S‐atmospheres, however, the corrosion behaviour depends sensitively on the aluminium and chromium concentration. At least 12 wt% aluminium in chromium‐free alloys or 10 wt% aluminium in alloys containing 10 wt% chromium are required to provide sulphidation resistance at 550°C. The chlorination resistance of iron‐aluminium‐chromium alloys is low due to their formation of volatile aluminium chlorides.
Development and microstructure of the Al‐depleted layer of oxidized TiAl
Authors: Dettenwanger F. , Schumann E. , Rakowski J. , Meier G. H. , Rühle M.
Published: May 2005

The microstructure and development of the scale of oxidized γ‐TiAl were studied in cross section by electron microscopy and metallographic techniques. Ti‐50(at.%)Al samples were oxidized at 900°C in air for various times and especially the evolution of the scale/metal interface was investigated. The formation of the aluminium deplete d subsurface layer could be observed after 1 h and develops from a single phase to a two phase region with longer exposure times The single phase region is visible up to 100 h and consists of a simple cubic phase with lattice parameter a = 0.692 nm. After an oxidation time of 140 h the formation of a two phase region consisting of and the cubic phase occurred. Both phases are depleted in aluminium compared to the base metal and contain some amount of oxygen whereby the cubic phase contains more Al and O than α2‐Ti3Al. The metallographic cross sections suggest that the α2‐Ti3Al phase forms at the ‐γ‐TiAl/cubic‐phase interface and grows into the cubic phase.
Influence of Moisture on the oxidation of γ‐TiAl
Authors: Kremer R. , Auer W.
Published: May 2005

The influence of water vapour on the oxidation of Ti‐50 at.% Al was studied at 900°C. Thick, well‐adherent oxide scales were formed consisting of an outer TiO2 layer and an inner heterogeneous mixture of TiO2 and Al2O3. The interface between these layers is marked by large pores and Al2O3 particles embedded in TiO2. No compact Al2O3 barrier layer was observed. The oxidation leads to formation of a two phase, oxygen enriched subsurface zone, which is Al‐depleted by inner oxidation of Al to Al2O3.

The oxidation kinetics were followed by continuous thermogravimetry. Exposure in moist oxygen leads to an accelerated attack compared with oxidation in dry oxygen. In moist oxygen the rate is linear after a short transition period. The oxidation rate is influenced by water partial pressure and oxygen partial pressure.
Protection of titanium aluminides by FeCrAlY Coatings
Authors: Bennett M. J. , Bull S. J.
Published: May 2005

The effectiveness of Fe+15%Cr+5%Al+0.3%Y coatings. produced by sputter ion plating, in improving the oxidation behaviour of γ‐2 Ti3Al at 800°C and γ‐TiAl at 900° and 1000°C. during cyclic exposures in air of up to 1000 hours duration, has been studied. The 45‐135 μm coatings were tested in both the as‐coated condition and following densification by peening. The kinetics of attack and of spallation were followed gravimetrically, while the reaction product compositions were examined by a range of surface analytical techniques.

Oxidation protection was afforded by the formation on the coating surface of a γ‐Al2O3 oxide scale but chemical reactions at the coating‐substrate interface with accompanying voidage development, eventually caused the coating to fail mechanically. To surmount this problem the potential of several ceramic interlayers produced by the same coating route, and interposed as diffusion barriers between the FeCrAlY overlayers and the Ti3Al substrate was examined in 1000 hour oxidation tests at 800°C.
A protective coating of Silicate on zincplate
Authors: Keping Han , Xiangrong Ye , Jingli Fang
Published: May 2005

A protective chemical conversion coating, developed on zincplate from a silicate aqueous solution, was found to be more effective in anticorrosive performance than molybdate, tungstate and some heteropoly acid conversion coatings. The relative atomic percent content (A.C. %) of the film, obtained from the constant elemental composition region of the AES profile curves, were oxygen 59.2 zinc 5.9% silicium 19.1%, nitrogen 2.7%, sulfur 4.2%, phosphorus 3.6% and carbon 5.3%. The results of XPS analysis showed that zinc existed as zinc sulfide in the surface layer of the film, while as zinc oxide in the internal layer of the film.