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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

AbstractPitting 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

AbstractThe 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

AbstractThe 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

AbstractThe 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

AbstractThe 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

AbstractA 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.
Wasserstoffinduzierte Spannungsrißkorrosion an Spiralfedern aus Vergütungsstahl infolge kathodischer Polarisation von Rostschutzapplikationen
Authors: Pletka H. D. , Reichau U. 
Published: May 2005

AbstractVorliegende Arbeit beschäftigt sich mit dem Versagen von Spiralfedern in Sicherheitsventilen durch Bruch. Als Schadensursache wurde vom Hersteller Schwingbruch ausgehend von Korrosionsnarben diagnostiziert. Metallographische Untersuchungen der Schadenstelle und umfassende Betrachtungen des Korrosionssystems lassen aber nur den Schluß zu, daß die Federn durch wasserstoffinduzierte Spannungsrißkorrosion geschädigt wurden.
Die Bestimmung der chemischen Widerstandsfähigkeit von Rohren aus thermoplastischen Kunststoffen
Authors: Hessel J. , Barth E. , Kempe B. 
Published: May 2005

AbstractIn einem Überblick über die historische Entwicklung zur Bestimmung des Langzeitverhaltens von Kunststoffrohren and der Untersuchungen zur Beurteilung der Widerstandsfähigkeit der Kunststoffe gegen Chemikalieneinwirkung werden these Methoden beschrieben.Die Zeitstandinnendruckprüfung von Rohren bei gleichzeitiger Chemikalieneinwirkung wird erläutert und die bisher ermittelten Versuchsergebnisse nach der Prüfung mit konstanten Drucksteigerungsraten entsprechend ISO 8584 T2 mitgeteilt [1].Ein Vergleich dieser Prüfergebnisse mit den Ergebnissen aus konventionellen Zeitstandinnendruckversuchen unter konstanten Prüfspannungen entsprechend ISO 8584 T1 [2] wird vorgenommen und eine erste Bewertung der Drucksteigerungsmethode für die Bestimmung von chemischen Resistenzfaktoren durchgeführt.
Corrosion of platinum electrodes in phosphate buffered saline solution
Authors: Zeitler S. , Wendler‐Kalsch E. , Preidel W. , Tegeder V. 
Published: May 2005

AbstractA high sensitive detection method allows the direct determination of Pt2+/Pt4+ within a concentration range of ng/1 (ppt). The procedure was used to establish the development of soluble platinum species during constant or dynamic polarisation of platinum electrodes in phosphate buffered saline solution.Platinum showed some properties of a passive metal. In the passivated state the dissolution was influenced by a surface film. Furthermore a soluble platinum species was found to be produced during the reduction of the surface oxide. These results confirmed by direct evidence the conclusions of earlier investigations concerning the corrosion of platinum based on electrochemical measurements.
Failure of stainless steel blade fixing band in a steam turbine
Authors: Ocampo R. 
Published: May 2005

AbstractA case study is presented about the failure of a stainless steel blade reinforcing band in a steam turbine. The inspection results and analysis of samples of material are discussed. Being pitting corrosion and cracks the main defects found, a study of chemical composition and heat treatment state of the steel is made and findings are related to type of failure.
Electrochemical investigations of high strength Stainless steels for rock and ground anchors
Authors: Mietz J. , Rückert J. 
Published: May 2005

AbstractStainless steel ground anchors are still rarely used in Europe. A project was initiated to demonstrate the technical and economic performance of stainless steels for such applications.Three different steel grades were examined, i.e. two austenitic grades 1.4311 (‘304LN’) and 1.4406 (‘316LN’) and one duplex grade 1.4362 (‘2304N’). All of them had low carbon contents (< 0.03%) and were alloyed with nitrogen to improve their strength properties.Different electrochemical tests were carried out to assess the performance of stainless steel in chloride/sulphate environments. The results confirmed that the investigated stainless steels may be employed for a wide range of corrosive ground anchor environments.
Innere Korrosionsgefährdung durch Elementbildung oder durch anodische Beeinflussung bei Rohrleitungen im Bereich von Isolierstücken
Authors: Schwenk W. 
Published: May 2005

AbstractBei kathodisch geschützten Rohrleitungen oder bei Leitungssystemen mit Mischinstallation werden Isolierstücke eingebaut. Die Isolierstücklänge muß ausreichend groß sein, um eine anodische Gefährdung gering zu halten. Die anodische Belastung im Bereich der Isolierstücke kann mit einer Ringsäulen Versuchsanordnung untersucht werden. Bei Messungen mit verschiedenen Isolierstücklängen kann ein Summenpolarisationsparameter ermittelt werden, dessen Auswirkung einer Addition zur Isolierstücklänge gleichkommt. Durch Strommessungen und Vorgabe einer tolerablen Elementstromdichte können Mindestlängen der Isolierstücke berechnet werden.
Temporärer Korrosionsschutz von Spannstählen mit filmbildenden Mitteln
Authors: Isecke B. , Mahicke W. , Mietz J. , Rückert J. 
Published: May 2005

AbstractSpannstähle können während der Verarbeitung auf Baustellen korrosiven Belastungen ausgesetzt sein, die zu einer Gefährdung der Stähle durch wasserstoffinduzierte Spannungsrißkorrosion führen kann. Marktübliche filmbildende Korrosionsschutzmittel wurden durch elektrochemische Untersuchungen und Dauerstandversuche im Hinblick auf ihre Eignung als temporäre Korrosionsschutzmittel untersucht. Die Ergebnisse zeigten, daß zwei der in die Untersuchung einbezogenen Mittel eine risikolose Anwendung im Spannbetonbau ermöglichen.
Untersuchung der Korrosionsschutzwirkung von Wärmeträgern Teil 2: Chemische Korrosionsuntersuchungen mit dem Rotations‐Zylinder und zum Schutz gegen Spaltkorrosion
Authors: Stichel W. 
Published: May 2005

AbstractIn diesem zweiten Teil der Arbeit wird über chemische Korrosionsprüfungen mit dem Rotations‐Zylinder‐Prüfstand zur Schutzwirkung inhibierter, frostgeschützter Wärmeträger aus Wasser‐Glykol‐Gemischen auf Metalle berichtet. Untersucht wurden unlegierter Stahl, Gußeisen, Aluminium‐Knet‐ und ‐Gußlegierungen, Kupferwerkstoffe und eine Lotlegierung. An einigen Metallen wurde zusätzlich der Einfluß der Zeit, der Verdünnung und der Strömung auf den Korrosionsschutz untersucht. Auf der Basis aller Ergebnisse aus Teil 1 und 2 werden Standard‐Prüfverfahren und Grenzwerte für die Bewertung der nach diesen Verfahren geprüften Schutzwirkung vorgelegt. Abschließend werden Untersuchungen zum Schutz gegen Spaltkorrosion vorgestellt. Diese Arbeit wird durch einen dritten Teil mit einem Bericht über elektrochemische Untersuchungen mit dem RZ‐Prüfverfahren abgeschlossen.
The method of calibration charts for Monitoring corrosion rates
Authors: Rocchini G. 
Published: May 2005

AbstractThe definition and meaning of the polarization resistance, after Bonhöffer and Jena, are discussed, and its relationship with the corrosion rate is given. The basic mathematical ideas suitable to introduce the method of calibration charts, first proposed by Skold and Larson, are expounded by considering the current‐voltage characteristic i(ΔE) = Ic(eβE – e‐βE) and the correctness of their practical application based on a suitable relationship between Id and RP is proved. Some numerical methods which are useful to compute RP by processing experimental data in the vicinity of βE = 0 or inside intervals as wide as β−50, 50 mV are concisely given. Experimental applications refer to laboratory tests and show that usually Id as a function of RP must be best‐fitted with the function Id(Rp) = NRP−M, M being different from 1. In the case of iron in 0.5 m H2SO4 solutions, containing some primary aliphatic amines, the corrosion rate takes the form Id = NRP−1 and confirms the goodness of the polarization resistance method, even if the value of the proportionality constant N differs from that one predicted by the theory of Stern and Geary. The results were very satisfactory and proved that the calibration chart method is a valid tool to monitor the reaction kinetics when corrosion is of the uniform type.
Chloridinduzierte Korrosion von Nichtrostenden Stählen in Schwimmhallen‐Atmosphären Teil 1: Elektrolyt Magnesium‐Chlorid (30%)
Authors: Arnold N. , Gümpel P. , Heitz T. , Pscheidl P. 
Published: May 2005

AbstractAnlaß der Untersuchungen war das Versagen von Abhängern aus austenitischem Niro‐Stahl einer Betonunterdecke in einem Hallenbad in Uster (Schweiz). Untersucht warden hochlegierte nichtrostende Stähle bei definierten mechanischen und umweltrelevanten Belastungen. Dazu wurden in einer Versuchsreihe Salzspots an Bügelproben aufgebracht und bei 40°C und 35 bzw. 70% rel. Feuchte ausgelagert. In einer Spannungsriss‐Prüfanlage wurden zugbelastete Rundproben bei den selben Temperatur‐ und Feuchtigkeitsbedingungen untersucht.Die beste Korrosionsbeständigkeit zeigen die hochstickstoffhaltigen Stähle 1.4529 und 1.4565. Den größten Korrosionsangriff erlitten die Stähle 1.4401, 1.4462 und 1.4539. Spannungsrisskorrosion (SpRK) konnte metallographisch nur an den Stählen 1.4401 und 1.4462 bei 35% rel. Feuchte nachgewiesen werden. Ein Zusammenhang zwischen Wirksumme der Stahlzusammensetzung und Korrosionserscheinung ist deutlich zu erkennen.
The Deuterium attack of titanium electrodes under electric discharge conditions
Authors: Sannikov V. I. , Averin S. A. , Sulimov E. M. , Chelokh S. O. , Bainova G. D. 
Published: May 2005

AbstractElectrochemical and electrophysical investigations methods of TiD2, LiD(v)‐LiD(m)‐Me systems with subsequent structure and metallographic testing of the titanium electrodes were carried out. Electrophysical properties of a system depend upon metallic (liquid) cathode emission properties. TiD2 content was shown to be higher in Ti anodes with significant surface changes (nondeep cracks creation) after testing and Ti‐cathodes show deep cracks. The maximal hardened material was observed at the crack creation zone.
Inhibitors for the protection of aerospace aluminium alloy
Authors: Kabasakalog̃lu M. , Aydin H. , Aksu M. L. 
Published: May 2005

AbstractChromate pigmented paints are commonly used in painting the aluminium parts of the aircrafts. This study is directed to find an alternative inhibitor in place of chromate the most widely used inhibitor in aircraft paints. In that effect sodium benzoate, polyacrylic acid (PAA), strontium chloride, cerium chloride, malic acid, glycin, cobalt sulphate, pyrrol, and quartamin T (alkyl three methyl ammonium chloride) were tried in place of Na2CrO4. The anodic and cathodic polarisation curves were recorded and weight loss measurements were carried out in 0.1 M NaCl solutions with and without inhibitor. Quartamin T, pyrrol and PAA which were observed to provide satisfactory inhibition effect were added to the polyurethane based paints used in the aircraft industry and the Al (2024) alloy painted with this paint was subjected to electrochemical corrosion tests in 0.1 M NaCl. Pyrrol and quartamin T containing paints were observed to give results as good as those obtained with chromate containing paints.
Long‐term atmospheric cathodic protection of 55 % Al‐Zn coating on steel and its comparison with galvanized steel
Authors: Palma E. , Morcillo M. , Fernéndez B. 
Published: May 2005

AbstractThis paper presents the results obtained in a 5 year study of the galvanic protection afforded to the base steel by a 55 % Al‐Zn Made in Spain by CSI Planos under the trademark Algafort which has been licensed by BIEC International, Inc. This product is commercially available in U.S.A. under the trademark Galvalume.
coating and its comparison with a galvanized coatin., in different types of atmospheres. While both coatings hardly supply cathodic protection (CP) in rural and urban atmospheres, in marine and industrial type atmospheres they present excellent galvanic performance, which is conditioned only by the duration of the anodic material on the steel substrate. This duration is considerably greater in the 55% Al‐Zn coating, due to its lower corrosion rate in the atmosphere.
Untersuchungen zur Bleiabgabe der Messinglegierung CuZn39Pb3 an Trinkwasser – Testverfahren nach British Standard BS 7766 und NSF Standard 61
Authors: Büchler H. , Türpe M. 
Published: May 2005

AbstractIm Zuge der Revision der Europäischen Trinkwasserverordnung wird der Grenzwert für Blei in Trinkwasser in Deutschland voraussichtlich von derzeit 40 μg/l auf 10 μg/l abgesenkt. Vor diesem Hintergrund wurden die Testverfahren British Standard BS 7766 und NSF Standard 61 ausgewählt und ihre Durchführbarkeit und Aussagefähigkeit untersucht. Die Bleiabgabe von CuZn39Pb3 an Trinkwasser wurde nach beiden Verfahren ermittelt und bewertet. Es zeigt rich, daß dieser weitverbreitete Zerspanungswerkstoff die derzeitigen Anforderungen beider Testverfahren erfüllt.
Untersuchungen über die Bestimmung der Zähigkeit von Bauteilen im Apparatebau durch Messungen an Modellbehältern von praxisähnlicher Größe. Versuche mit Behältern aus Kesselblech H 1 bei Temperaturen −80°C
Authors: v. Meysenbug C.‐M. , Gramberg P. 
Published: May 2005

AbstractDie Arbeit befaßt sich mit einem Untersuchungsprogramm des Dechema‐Fachausschusses „Werkstoffe für chemische Apparate”︁, das versucht, eine Relation zwischen der Zähigkeit als Werkstoffkennwert und dem Zähigkeitsverhalten von Bauteilen zu finden. Auf einem Tieftemperaturprüfstand werden Modellbehälter bei verschiedenen Temperaturen durch Innendruck bis zum Bersten belastet und dabei die Verformungen eines kompliziert gestalteten Behälterbodens ausgemessen. Verformung und Berstdruck in Abhängigkeit von der Temperatur lassen den vorläufigen Schluß zu, daß die Temperatur der beginnenden Versprödung für solche Bauteile tiefer liegt als die für den Werkstoff ermittelte Übergangstemperatur der Kerbschlagzähigkeit. Dieses Ergebnis muß jedoch noch durch Versuche mit anderen Werkstoffen und anders gestalteten Bauteilen bestätigt werden.
Konzentrationsverlauf in binär legierten zylindrischen Metallstäben nach dem Zonenschmelzen bei veränderlicher Schmelzzonenlänge
Authors: Tensi Hans‐Maria , Schmid Robert 
Published: May 2005

AbstractEs wird ein eindimensionales Modell beschrieben, mit dem die Konzentrationsverteilung binär legierter zylindrischer Stäbe nach dem Zonenschmelzen aus einer vorgegebenen, veränderlichen Schmelzzonenlänge bestimmt werden kann. Dazu sind folgende physikalische Vereinfachungen gemacht:Die kontinuierliche Wanderung der Schmelzzone wird aufgegliedert in ein schrittweises Erstarren konstanter Volumenanteile mit gleichzeitigem Aufschmelzen variabler Volumenanteile („Scheibchenmodell”︁).Die Schmelzzone wird an der Aufschmelz‐ und Erstarrungsfront durch ebene Querschnittflächen begrenzt. Gewichtkonzentrationen werden durch nichtwirkliche Volumenkonzentrationen ersetzt („fiktive Volumina”︁). In der Schmelzzone findet ein vollständiger Konzentrationsausgleich statt.Nach diesem Modell errechnet sich der für konstant bleibendes Schmelzvolumen bereits bekannte Konzentrationsverlauf, und zwar umfassend für die Bereiche Anlauf, Mittellauf und Auslauf.Für verschiedene vorgegebene Veränderungen des Schmelzzonenvolumens während der Wanderung durch den Stab werden die sich daraus ergebenden theoretischen Konzentrationsverteilungen errechnet. Ferner wird für einen einheitlichen Schmelzzonenverlauf entlang der Stabachse der Einfluß verschiedener Lagen von Liquidus‐ und Soliduslinien auf die Konzentrationsverteilung bestimmt.
Ein umfassendes Gerätesystem für die zerstörungsfreie, elektromagnetische Werkstoffprüfung. — Einflüsse auf das Prüfverfahren sowie die Möglichkeiten der Störgrößen‐Unterdrückung
Authors: Fuchs Horst 
Published: May 2005

AbstractDem Praktiker wird ein System von Wirbelstromgeräten zur zerstörungsfreien Werkstoffprüfung vorgestellt, das nach dem Baukastenprinzip verschiedenen Erfordernissen angepaßt werden kann. Die Wirkungsweise wird besprochen; die sich daraus ergebenden Möglichkeiten der Fehlerunterscheidung und der Unterdrückung von Störsignalen werden aufgezeigt.
Einige mechanische Eigenschaften binärer Thermoplast‐Legierungen
Authors: Barentsen W. M. , Heikens D. 
Published: May 2005

AbstractDie Spannungs‐Dehnungs‐Diagramme beim Zugversuch von Mischungen von isotakitischem Polypropylen mit Polyäthylen von hoher und niedriger Dichte und einem Äthylen‐Vinylacetat‐Copolymerisat werden beschrieben. Für die Klärung wurden Dehnungsversuche an Modell‐Mischungen durchgeführt und die Ergebnisse mit Hilfe der Spannungskonzentrations‐Theorie diskutiert. Die Modelle bestanden aus einem Prüfstäbchen von Polyäthylen hoher Dichte mit einem kreisrunden Loch in der Mitte. — Das Loch wird gefüllt mit einer zweiten Komponente. Genau wie bei Polymer‐Legierungen entstand bei dem Dehnungsversuch ein zäher oder ein spröder Bruch, abhängig von der Art der zweiten Komponente. Gefunden wurde, daß die Bruchdehnung mit abnehmendem Modul der dispersen Komponente und ebenfalls mit zunehmender Haftung zwischen beiden Komponenten steigt.
Der Lasermikrospektralanalysator als Anregungsgerät für die Emissionsspektralanalyse
Authors: Schühler W. 
Published: May 2005

AbstractDer seit einigen Jahren auf dem Markt erhältliche Lasermikrospektralanalysator (LMSA) eignet sich besonders zur gezielten Mikroanalyse. Er läßt sich so aufbauen, daß er oder das Funken‐Bogen‐Stativ wahlweise ohne Umrüstung zur Anregung verwendet werden kann.Die im Vergleich zu verfahren ähnlicher Wirksamkeit niederen Anschaffungskosten lassen erwarten, daß dieses vielseitig verwendbare Gerät bei der Durchführung von Mikroanalysen trotz einiger Unvollkommenheiten weiterhin Beachtung finden wird.