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Der Einfluß einer mechanischen Behandlung auf das Oxidationsverhalten der Zr‐Nb3‐Sn1‐Legierung in Sauerstoff
Authors: Martinez V. , Hauffe K. 
Published: December 2004

AbstractMittels gravimetrischer, lichtmikroskopischer, rasterelektronenmikroskopischer und röntgendiffraktometrischer Untersuchungen wurde unmittelbar bestätigt, daß sich die Oxidationsbeständigkeit der Zr–Nb 3–Sn 1‐Legierung im Sauerstoff (po2= 3,33 × 104Pa) bei Temperaturen zwischen 400 und 460 °C mit zunehmender Kaltverformung (zwischen 10 und 50% Kaltverformungsgrad) erhöht. Die Oxidation folgt zuerst einem parabolischen Zeitgesetz mit einer Aktivierungsenergie, deren Wert mit steigender Kaltverformung zunimmt. Nach Erreichen einer kritischen Schichtdicke wird ein Übergang zu einem linearen Zeitgesetz beobachtet. Die Übergangszeit ihrerseits nimmt mit steigender Kaltverformung zu. Obwohl während des Aufbaus des Zunders drei miteinander verknüpfte Vorgänge erfolgen, stellt die Diffusion von Sauerstoff durch die Oxidschicht über Sauerstoffionen‐Leerstellen und längs von Kanten und Korngrenzen den reaktionsbestimmenden Schritt dar. Die Kaltverformung bestimmt die Art des Wachstums des Zirkonoxids, zunächst durch eine bevorzugte Orientierung der α‐Zr‐Körner in der Legierung und danach durch eine epitaktische Ausbildung der Oxidkeime und der Oxidkristallite im weiteren Verlauf der Oxidation.
Das elektrochemische Verhalten von Werkstoffen in sulfidhaltigen Medien
Authors: Pini G. C. , Calvillo R. 
Published: December 2004

AbstractDas Korrosionsverhalten von metallischen Werkstoffen in Wasser mit Schwefelwasserstoff und höheren Chloridkonzentrationen (130 g/l) ist abhängig von Zusammensetzung und Gefüge der Werkstoffe (Eisen und Nichteisenmetalle) und vom Gasgehalt (besonders Wasserstoff) des Mediums. Elektrochemische Messungen zeigen, daß mehrere Werkstoffe zwei Passivitätsbereiche aufweisen (−500 m V und −200 m V), wobei der letzte Potentialbereich für die Werkstoffe charakteristisch ist, die höhere Korrosionsbeständigkeit besitzen.
Untersuchungen zum Einfluß von Inhibitoren auf die Wasserstoffversprödung von unlegiertem Stahl in Salzsäure
Authors: Schmitt Günter , Olbertz Bernard 
Published: December 2004

AbstractDer Einfluß von vier kommerziellen Inhibitoren und der in ihnen enthaltenen Hauptwirkkomponenten auf das Korrosionsverhalten von unlegiertem Stahl in 16 und 32 proz. Salzsäure wurde durch potentiokinetische Polarisations‐ und elektrochemisch kontrollierte Wasserstoffpermeationsmessungen sowie durch Bestimmung von Massenverlustraten studiert. Die Inhibitoren hatten unterschiedliche, insgesamt aber positive Einflüsse auf die Permeationshemmung kathodisch erzeugten Wasserstoffs. Die besten Ergebnisse erbrachte der Inhibitor Benzylchinoliniumchlorid. Propargylalkohol erwies sich insbesondere in schwefelwasserstoffhaltigen Säuren als schlechter Inhibitor der Wasserstoffpermeation. Unter diesen Bedingungen verschlechterte der Zusatz von Propargylalkohol zu quartären Ammoniumsalzen sogar die an sich gute Wirkung der Einzelsubstanzen. Die vielfach beobachtete geringe zeitliche Beständigkeit optimaler Permeationshemmwerte wird nicht durch eine zeitliche Zunahme der Korrosionsgeschwindigkeit verursacht.
Determination of the instantaneous rate of atmospheric corrosion
Authors: González J. A. 
Published: December 2004

AbstractAn attempt has been made to determine the applicability of Stern's (or polarisation resistance) method for obtaining a reliable evaluation of the instantaneous rate of atmospheric corrosion.The tests carried out so far have revealed a good agreement between electrochemically obtained information on the influence of various corrosion factors and their real effect on the attack of metals when exposed to the atmosphere.
Zur Inhibition der Eisenkorrosion in wäßrigen Lösungen
Authors: Erbil M. , Lorenz W. J. 
Published: December 2004

AbstractDie Inhibitionswirkungen von Propan(1,3)‐biphosphonsäure und Hexan(1,6)‐biphosphonsäure auf die Korrosion von hochreinem Eisen (polykristallin, rekristallisiert) in wäßrigen Sulfatlösungen im Bereich 4 ≤pH ≤6 in Abwesenheit und Gegen wart von Sauerstoff wurde bei T = 298 K untersucht. Es wurden stationäre und zyklisch voltammetrische Messungen an rotierenden Elektroden durchgeführt. Beide Substanzen wirken als Grenzflächeninhibitoren. Die erhaltenen Schutzwerte am Korrosionspotential sind jedoch verhältnismäßig gering. Der Wirkungsmechanismus der Inhibitoren wird anhand kinetischer Daten und des bekannten anodischen Eisenauflösungsmechanismus diskutiert.
Der Einfluß der Umgebung auf die Rißzähigkeit und Rißausbreitung bei höherfesten Stählen
Authors: Kuster F. , Bohnenkamp K. , Engell H.‐J. 
Published: December 2004

AbstractEs wird das Rißzähigkeitsverhalten von vier Feinkornbaustählen und einem hochfesten Spannstahl mit unterschiedlicher Vergütung in einer NaCl‐Lösung mit 3 Gew. % in Abhängigkeit von der elektrochemischen Polarisation untersucht. Die Stähle haben handelsübliche Zusammensetzungen, ihre Festigkeiten liegen zwischen 635 und 1460 N/mm2. An DCB‐Proben mit Anriß werden die kritischen Spannungsintensitätsfaktoren KISCCfür langsames Rißwachstum beim Ruhepotential wie bei kathodischer und bei anodischer Polarisation bestimmt. Mit steigender Festigkeit nehmen im allgemeinen die KISCC‐Werte ab. Die Polarisation wirkt sich sehr unterschiedlich auf die Rißausbreitung in den untersuchten Stählen aus. Naturversuche in Meerwasser bestätigen die Laborergebnisse.
The effects of film formation and mechanical factors on the initiation of stress corrosion cracking of unalloyed steels in carbonate solutions
Authors: Wendler‐Kalsch E. 
Published: December 2004

AbstractInvestigations into the intergranular stress corrosion cracking (SCC) of unalloyed steel St 36 in carbonate‐bicarbonate solutions have shown that SCC susceptibility is limited to the potential range of magnetite formation for both constant load and constant strain rate tests. Experiments to determine the creep behaviour of the steel in the corrosive solution show that creep rates corresponding to the critical strain rates in the constant strain rate test occur during the crack initiation state after loading of the tensile specimen with a constant crack initiating load. These experimental findings establish, therefore, that critical crack initiating strain rates of the unalloyed steel are always present during the initial stage for SCC regardless of the test method used.The cause of crack initiation at grain boundaries can be attributed to the fact that the magnetite layers feature faults and grooves in the oxide along the grain boundaries in the entire critical potential range. These oxide grooves, which are also observed on unstressed steel, cause a notch‐like localized corrosion attack. The depth and crack tip radius of the resultant grain boundary notches appear to be sufficient to initiate propagating cracks under the single action of predominately pure stresses without macroscopic deformation of the steel. This does not necessarily mean, however, that a purely stress induced corrosion process is involved, for it is not out of question that the concentration of stress in the base of grain boundary notches is sufficient to cause localized deformation processes required for crack initiation.
Influence of the material properties upon liquid cavitation resistance
Authors: Kollek W. , Sitnik L. 
Published: December 2004

AbstractThe influence of the liquid cavitation on the elements of fluid‐flow machines can be removed in either an active or passive way. In this paper possibilities of reduction of the cavitation effect on the constructional materials in a passive way are described. Different methods of the material erosion wear description, depending on its properties, are discussed. A mathematical model, regarding the principal mechanical features of the material, is proposed. The mathematical model shows the relation between cavitation resistance of the material and its properties. The effect of principal properties of the material on its resistance on the liquid cavitation influence based on this model is discussed.
Feste Korrosionsprodukte – II. Aluminium und Eisen
Authors: Grauer R. 
Published: December 2004

AbstractEs wird eine Übersicht über die festen Korrosionsprodukte von Aluminium und Eisen gegeben. Es werden nur solche Verbindungen berücksichtigt, die sich an der Atmosphäre, in natürlichen Wässern oder im Erdboden bilden. Die Arbeit enthält Angaben über den Gittertyp, die Bildungsbedingungen, die Löslichkeit und über die Morphologie der Korrosionsprodukte.
The application of conversion electron Mössbauer spectroscopy (C.E.M.S.) to the study of corrosion inhibition in brass condenser tubes
Authors: Müller R. , Schmied H. , Williams A. F. 
Published: December 2004

AbstractThe construction is described of a simple counter for measuring the conversion electron Mössbauer spectrum of the inside surface of a tube. The counter is used to investigate the effects of adding ferrous sulphate to the cooling water of condensers with brass tubes to inhibit corrosion. It is concluded that the treatment leads to the formation on the inside of the tube of a layer of FeOOH, the exact nature of which depends slightly on the local conditions.
Factors affecting the high‐temperature carburisation behaviour of chromium‐nickel alloys in gaseous environments
Authors: Norton J. F. , Blidegn L. , Canetoli S. , Frampton P. D. 
Published: December 2004

AbstractThe paper is concerned with the corrosion behaviour of a range of commercial and simpler “model” high chromium‐nickel alloys exposed to gaseous carburising environments of low oxygen activity, at temperatures within the range 825°C to 1000°C. H2‐CH4 mixtures have been used and carbon activities of 0.3 and 0.8 studied by varying the proportion of CH4 in the mixture. The surface condition of the specimens and its effect upon carburisation behaviour has been investigated as a variable by the use of standardised surface preparation techniques.The kinetics of the corrosion process have been studied by the use of conventional gravimetric techniques and cross‐sectional microstructural examinations have aided in establishing the factors of primary importance in the degradation of materials by carburisation. The contributions made by the temperature and carbon activity of the gaseous environment have been highlighted and the important material variables such as metallurgical form, composition and surface condition have been investigated in order to evaluate their significance.
The effect of sulfide inclusions on the susceptibility of steels to pitting, stress corrosion cracking and hydrogen embrittlement
Authors: Szklarska‐śmialowska Z. , Lunarska E. 
Published: December 2004

AbstractRecent opinions on the effect of nonmetallic inclusions, especially sulfides, on the nucleation of pits, stress corrosion cracks, and hydrogen‐induced cracks are reviewed.The nonmetallic inclusions present in steels as impurities adversely affect the corrosion resistance of steels. This is true for both the general and local corrosion mechanisms, like pitting corrosion, stress corrosion cracking (SCC), and hydrogen embrittlement (HE).The effect of nonmetallic inclusions (in particular that of sulfides) on the pitting corrosion mechanism has been the subject of numerous investigations. A fairly aboundant information can be found in vast original literature and in many review articles [1–3]. The role of nonmetallic inclusions in SCC is relatively less covered in the pertinent literature. Since, however, the nucleation of corrosion cracks frequently starts from pits, and pits nucleate at sulfides, the presence of sulfides is likely to affect the SCC process.Another corrosion mechanism that leads to a local cracking of a metal is the hydrogen embrittlement. The presence of nonmetallic inclusions enhances susceptibility of steel to hydrogen‐induced cracking [4].This review will be concerned with the effect of nonmetallic inclusions on the local corrosion types mentioned.
Disposition of fracture zones under hydrogen embrittlement
Authors: Marichev V. A. 
Published: December 2004

AbstractDisposition of the fracture zones during hydrogen embrittlement is discussed by using experimental data on crack growth kinetics by stress corrosion cracking and internal hydrogen embrittlement of the titanium alloy Ti‐7 AL‐2 Zr‐1,5 Mo‐1 V. The situation of these zones ahead of the crack tip depends on the kind of embrittlement and on KIand can change within wide limits.
The detailed examination of two stainless steel specimens oxidised for 20,000 hours in high pressure CO2/2% CO
Authors: Smith A. F. 
Published: December 2004

AbstractDetailed examination has been carried out on two specimens of 18/8 steels representing the extremes of the rates of parabolic duplex scale growth at 600°C using metallography, scanning electron microscopy, microprobe and nuclear microprobe analysis.The high growth rate material, vacuum annealed 316, had an inner layer of mainly a uniform spinel but with a chromium rich low nickel spinel (healed oxide) at the metal interface. The underlying alloy was extensively carburised with a carbon concentration near the metal surface of ∼1 wt%. The low growth rate material had a more complex inner layer and a much lower degree of carburisation. The results are explained in terms of the composition of the inner oxide and the rate of healing layer formation being controlled by the prevailing oxygen potential there.
Untersuchung über die Auswirkung der Elementbildung zwischen Stahl in Beton und Stahl in Erdboden
Authors: Abel H.‐J. , Kruse C.‐L. 
Published: December 2004

AbstractDie Untersuchung der kathodischen Polarisation von Stahl in Beton an Proben aus Portland‐ und Hochofenzement ergab, daß die Sauerstoffreduktion an Stahl in Portlandzement weniger gehemmt ist als an Stahl in Hochofenzement. für die Größe der kathodischen Ströme ist die Belüftung des Betons wichtig. Trocken vorgelagerte Proben liefern höhere Stromdichten als naß vorgelagerte. Eine deutliche Abhängigkeit der kathodischen Stromdichte vom Wasser/Zement‐Wert und von der Auslagerungszeit des Betons konnte nicht festgestellt werden. Die Potarisationswiderstände liegen für Portlandzementproben zwischen 86 und 3000 kΩ · cm2, für Hochofenzementproben zwischen 430 und 5100 kΩ · cm2.Die Messung der anodischen Stromdichte an Korrosionselementen Stahl in Beton/Stahl in Lösung bzw. feuchtem Sand lieferte bei Variation des Flächenverhältnisses Kathode/Anode von 1000: 1 bis 1: 1 für Portlandzement‐Proben. Werte zwischen 560 und 1,2 μA/cm2 (entsprechend einer Abtragungsrate von 6,5 bzw. 0,014 mm/a), für Hochofenzementproben zwischen 730 and 0,28 μA/cm2 (entsprechend einer Abtragungsrate von 8,5 bzw. 0,003 mm/a). Ein zeitlicher Abfall der Anodenstromdichte bei Messungen über 28 Tage konnte nicht beobachtet werden.Aufgrund der Untersuchungen lassen sich folgende Schlußfolgerungen ziehen:Eine Elementbildung Stahl in Beton/Stahl im Erdboden ist besonders dann zu erwarten, wenn der Beton von einer Seite trocken ist, z. B. das Fundament eines Gebäudes, in welchem von der Innenseite der Sauerstoff über die Gasporen im Beton zur Kathode diffundiert. Sie ist weniger gravierend, wenn der Beton voll im Erdboden eingebettet und durchfeuchtet ist. In diesem Fall muß der Sauerstofftransport über die mit Wasser gefüllten Poren im Beton erfolgen.
Corrosion and mass transfer degradation processes in ferritic and austenitic steels and alloys in liquid sodium at elevated hydrogen contents at 600°C
Authors: Eremiáš B. , Fresl M. 
Published: December 2004

AbstractCorrosion and mass transport of ferritic and austenitic steels exposed in 100 h corrosion tests to liquid sodium with elevated hydrogen contents at 600°C are described. Results of weight losses, carbon and nitrogen analysis and mechanical properties after exposure to sodium are given. A partial explanation is given for observed corrosion and mass transport in relation to the effect of elevated hydrogen contents in sodium.
Untersuchungen zur Korrosionsschutzwirkung von Teer‐ und Teerpech‐Epoxidharz‐Beschichtungen auf Stahl in Salzwässern bei kathodischem Schutz
Authors: Hildebrand H. , Schwenk W. 
Published: December 2004

AbstractEine statistische Auswertung der Korrosionsversuche von Beschichtungen aus Teer‐ und Teerpech‐Epoxidharz sowie verschiedenen Grundbeschichtungen auf Stahl zeigt eine gute Korrelation zwischen der Blasenanfälligkeit und abnehmenden Umhüllungswiderständen sowie kathodischer Polarisation. Ferner besteht ein Zusammenhang mit der Haftfestigkeit und dem Vorhandensein von Verletzungen in der Beschichtung. Die Blasen orientieren sich meist an diesen sowie an Fehlern, die mit der Applikation zusammenhängen.Für die Güte der Beschichtung sind eine fehlerfreie Applikation, eine geeignete Grundbeschichtung (kein Natriumsilikat), eine ausreichende Schichtdicke (zweckmäßig um 500 μm) und eine hochqualitative Deckbeschichtung (möglichst Teer‐Epoxidharz) bestimmend. Bei der Kombination mit kathodischem Korrosionsschutz sollte der konventionelle Schutzbereich (0,3 V negativer als Schutzpotential) nicht unterschritten werden.
Anodic behaviour of zircaloy 4 in concentrated sulphuric acid media: Formation of two surface films
Authors: Chatainier G. , Mankowski G. , Roques Y. , Dabosi F. 
Published: December 2004

AbstractCurrent‐potential curves drawn in different polarization conditions in the range ‐ 750 to + 500 mV/SCE show that two oxide films can be developed on zircaloy 4 in concentrated sulphuric acid media (70 wt %). The prepolarization times and conditions, the potential sweep direction and the temperature all influence the potential ranges of existence of the two films and the range of their interactions.
Monitoring Atmospheric corrosion with electrochemical methods in laboratory environment
Authors: Metikoš‐Huković M. , Zevnik C. 
Published: December 2004

AbstractAn atmospheric corrosion monitor (ACM) has been developed for monitoring atmospheric corrosion of Zn‐coated iron and tin and SnPb coated copper in salt spray and hot steam atmosphere using the electrochemical technique of polarization resistance Rp. ACM for Sn and SnPb coatings is made using the printed circuits technology.The measurement of atmospheric corrosion using the Rpprinciple and the impulse galvanostatic method, is a novelty in the atmospheric corrosion studies. The method is fast, sensitive, non‐destructive and suitable for all the anodic and cathodic coatings used on metals.
Korrosionsverhalten von ungeschütztem und feuerverzinktem Stahl bei der Lagerung von Heizöl
Authors: Kruse C.‐L. 
Published: December 2004

AbstractEs wurden Untersuchungen mit ungeschütztem und feuerverzinkten Stahl unter Heizöl‐Lagerungsbedingungen durchgeführt. Durch Zugabe von Natriumchlorid als korrosivem Mittel und einem handelsüblichen Korrosionsinhibitor wurden Bedingungen für die örtliche Korrosion von ungeschütztem Stahl simuliert. Die Ergebnisse zeigen, daß bei feuerverzinktem Stahl keine örtliche Korrosion auftritt.
The thinning of the passive layer of iron by halides
Authors: Khalil W. , Haupt S. , Strehblow H.‐H. 
Published: December 2004

AbstractThe attack of Cl−, Br−, and I− on the passive layer of iron has been studied by XPS. A pronounced thinning of the oxide is found. The effect decreases in the sequence of ions mentioned above and increases with the halide concentration. With the rotating ring disc technique no increase in Fe3+ dissolution was detected before pit nucleation. Apparently the oxide thinning is a relatively slow process leading to the breakdown of passivity which occurs locally or generally depending on the kind and concentration of the halides.
Über Elektrochemische Messungen zum Passivierungsverhalten austenitischer CrNi‐Stähle in schwefelsauren Lösungen
Authors: Riedel G. , Voigt C. 
Published: December 2004

AbstractDie Bestimmung von Passivierungsstromdichten, Passivierungspotentialen, Potentialen der kompletten Passivierung aus potentiodynamischen Strom‐Spannungskurven in 0,5 M H2SO4 von austenitischen CrNi‐ und CrNiMo‐Stählen wird durch die Überlagerung der kathodischen Teilstrom‐Spannungskurven gestört. Durch Zusatz von KSCN wird infolge der Vergiftung der Wasserstoffabscheidung die Messung möglich, da durch den KSCN‐Zusatz die Summenstrom‐Potential‐Kurven mit den Teilstrom‐Potential‐Kurven der anodischen Metall‐auflösung identisch werden. In entlüfteter 0,5 M H2SO4 wird der Zusatz von 10−5 bis 10−2 Masse‐% KSCN bei 25°C auf die anodische Auflösung von austenitischen CrNi‐ und CrNiMo‐Stählen mittels potentiodynamischer Polarisationskurven (0,02 V min−1) untersucht. Für vergleichende Untersuchungen wird vorgeschlagen, diese Kennwerte in entlüfteter 0,05 M oder 0,5 M H2SO4 mit einem Zusatz von 10−4 Masse‐% KSCN zu bestimmen. Diese Versuchsbedingungen führen zu realen Werten von Passivierungsstromdichten mit einer ausgezeichneten Reproduzierbarkeit.
Korrelationsbetrachtungen zum Einfluß von Säureinhibitoren auf die Metallauflösungsgeschwindigkeit und die Kinetik der Wasserstoffabsorption
Authors: Schlerkmann Hubertus , Schmitt Günter 
Published: December 2004

AbstractDurch weitere Auswertung von Literaturdaten über die Inhibitorwirkung von 53 quartären Ammoniumsalzen, 13 aliphatischen und aromatischen Aldehyden sowie 12 aliphatischen und aromatischen Ketonen auf die Metallauflösungsgeschwindigkeit und Wasserstoffpermeationsströme bei Stahl in H2S‐freier und H2S‐gesättigter 16%iger Salzsäure bei Raumtemperatur wird mit Hilfe von Rang‐Korrelationskoeffizientenbetrachtungen gezeigt, daß bei keinem Vertreter dieser Stoffklassen in keiner der betrachteten Medienarten eine Korrelation zwischen der Inhibition der Metallauflösungsrate und der Hemmung der Wasserstoffabsorption im Metall besteht. Es existiert auch keine Korrelation zwischen der Antipromotor/Promotor‐Wirksamkeit bei freier Korrosion und bei kathodischer Polarisation in H2S‐freier und H2S‐gesättigter Säure. Fragen der H‐Absorption sind daher im Einzelfall unter praxisnahen Bedingungen zu prüfen.
Korrosionsverhalten von unlegierten Stählen bei Berührung mit Baustoffen
Authors: Kruse Carl‐Ludwig 
Published: December 2004

AbstractWenn Stahl in Beton eingebettet ist, tritt selbst bei Gegenwart von Wasser keine Korrosion auf, solange das Wasser in den Poren hinreichend alkalisch reagiert, um die Passivität des Eisens aufrecht zu erhalten. Die Passivität kann durch Chlorid‐Ionen zerstört werden, die Bestandteil von Betonzusatzmitteln sein können. Eine weitere Möglichkeit für den Verlust der Passivität ist die Abnahme der Alkalität als Folge der Reaktion mit Kohlendioxid.In Berührung mit nicht alkalisch reagierenden Baustoffen wie z. B. Wärmedämmassen wird die Korrosion durch den Zutritt von Wasser bestimmt. Ein sehr großes Schadensrisiko als Folge eines galvanischen Elements liegt vor, wenn Stahl in Berührung mit nicht alkalischem Material sowohl über einen metallischen als auch über einen elektrolytischen Leiter mit Stahl in Beton verbunden ist.