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Bestimmung der pH‐Abhängigkeit und der Aktivierungsenergie der Adsorption von Sauerstoff aus wäßriger Lösung an Platin
Authors: Grubitsch H. , Saiger S. 
Published: December 2004

AbstractDie Verfasser untersuchten die spontane Adsorption von Sauerstoff an Platin aus wäßrigen Elektrolyten in Abhängigkeit von der Zeit und bei verschiedenen PH− Werten sowie Temperaturen (25, 5 und 75° C) mit Hilfe kathodischer Ladungskurven, die galvanostatisch ermittelt wurden. Die Analyse der Kurven erforderte die Bestimmung der Doppelschichtkapazität bei verschiedenen PH−Werten und die Ermittlung des Rauhigkeitsfaktors der Platinoberfläche. Die Analyse dieser Gleichung führt zu einer ziemlich hohen scheinbaren Aktivierungswärme, woraus zu schließen ist, daß es sich um eine dissoziative Chemisorption von Sauerstoffatomen handelt. Der Kurvenverlauf deutet darauf hin, daß die Doppelschicht im neutralen Bereich Wassermoleküle aufnimmt, im alkalischen und sauren Bereich hingegen OH−‐Ionen. Versuche mit rotierender Scheibenelektrode ergaben keine lineare Beziehung zwischen Quadratwurzel der Winkelgeschwindigkeit. Diese Feststellung ermöglicht den Schluß, daß die Adsorption von Sauerstoff in gerührten Systemen nicht ausschließlich diffusionskontrolliert ist.
Studies on the pitting corrosion of zinc in aqueous solutions I. Variations of the potential of the zinc electrode in relation to the concentration of the aggressive anion
Authors: El Din A. M. Shams , El Haleem S. M. Abd 
Published: December 2004

AbstractThe way in which the stationary potential of a zinc electrode previously treated with various passivating and inhibiting solutions changes in the present of the chloride, bromide and iodide ions is studied in solutions of potassium chromate, disodium hydrogen phosphate and sodium tungstanate. It is shown that the potential change as a function of the halogenide concentration follows a S shaped curve. The potentials are established after an induction period the duration of which decreases as the concentration of the aggressive anion increases and/or the concentration of the inhibiting anion decreases. A linear relationship is obtained for the maximum permissible concentration of the aggressive anion at a given concentration of the inhibiting anion. This relationship is theoretically derived from the defect resulting from the specifical adsorption of both ions at the metal surface. While e.g. a temperature increase shifts the potential in pure chromate solutions to more positive potentials, thus improving the protective effect, the permissible concentration of the aggressive anion is simultaneously decreased. This phenomenon suggests that in these conditions the desorption of the inhibiting anions is increased.
Crevice Corrosion of Titanium and AISI 304 in Acid Solutions. Comparison of experimental and calculated results
Authors: Vicentini B. 
Published: December 2004

AbstractThe beginning of crevice corrosion of titanium and AISI 304 in acid solution was investigated experimentally. In addition, the current and potential distributions along the crevices were determined by numerical integration of the differential equation that describes the phenomenon. The experimental results agree satisfactorily with those obtained by calculation and confirm the assumptions introduced in the schematization of the phenomenon. However, long time experiments revealed a progressive deviation of the experimental results from the calculated ones, in the opposite direction for AISI 304 and titanium. Thus, in the first case, following a time that seems to be independent of the potential imposed upon the free surface, the entire surface within the crevice becomes gradually passivated. In contrast, in the case of Titanium the corrosion behaviour of the area within the crevice reaches a steady state.
Amines as Corrosion Inhibitors for Copper
Authors: Patel N. K. , Franco J. 
Published: December 2004

AbstractThe study of the inhibiting effect of certain pyridine and aniline derivatives on the corrosion of copper in persulphate solutions enables the compounds to be arranged in the following series of decreasing inhibiting power; 2,6‐lutidine – 2‐picoline – pyridine – m‐anisidine – p‐phenetidine – aniline.Inhibition may generally be attributed to the adsorption of organic molecules, nitrogen being an electron donor and becoming attached to the metal surface. Symmetric substitution by methyl groups in the pyridine molecule increases the inhibiting effect. In the case of aniline derivatives m‐anisidine is superior to the other compounds studied. On the base of electrochemical experiments it may be concluded that the reaction is under cathodic control, the cathode being extremely polarized at high current densities.
Die Ausbreitung von Spannungskorrosionsrissen in der Aluminium‐Legierung AlZnMg 3
Authors: Berggreen J. , Engell H.‐J. , Kaesche H. 
Published: December 2004

AbstractDie Autoren untersuchten die Rißausbreitung in gekerbten Proben in einer Natriumchloridlösung bei 30°C und unter konstanter Last. Die Rißausbreitung wurde mit Hilfe der Mikrofotografie verfolgt, mit der auch Gleitvorgänge innerhalb des Metalls erfaßt werden konnten. Geht man vom Ruhepotential aus und verschiebt dieses nach mehr kathodischen Werten, so ergibt sich zunächst eine Verlangsamung der Rißausbreitung, was durch einen kathodischen Schutzeffekt zu erklären ist und dann – im Bereich der Wasserstoffentwicklung mit gleichzeitiger kathodischer Korrosion – eine Erhöhung der Rißausbreitungsgeschwindigkeit. Diese Tatsache kann einer Wasserstoffversprödung zugeschrieben werden. Diese höhere Beständigkeit der technischen Legierung im Vergleich zur hochreinen Legierung läßt vermuten, daß die Verunreinigungen verzögernd wirken und zu einer Verlängerung der Inkubationsperiode führen.
Effect of Arsenic on Permeation of Hydrogen Through Steel Membranes polarized cathodically in aqueous solution
Authors: Zakroczymski T. , Szklarska‐Śmiałowska Z. , Smialowski M. 
Published: December 2004

AbstractA sensitive technique is developed for studying the effect of As and its compounds on the permeation of hydrogen through steel membranes electrolytically charged at various pH values. Use of a rotating disc electrode permits to change pH at the cathode over a large range without changing composition of the bulk electrolyte. The results of this study strongly support previous conclusions as to the dominant part played by promoter hydrides as species accelerating the entry of hydrogen into metals. In the case under consideration, AsH3 has been found to promote the permeation of hydrogen evolved from acid and alkaline media. On the other hand, surface films, deposits, and precipitates of As impede the entry of hydrogen into the steel.
Deposits formed on iron during cathodic polarization in the presence of arsenic and their effect on hydrogen permeation
Authors: Lunarska E. , Szklarska‐Śmiałowska Z. , Smialowski M. 
Published: December 2004

AbstractDeposits produced on iron and steel during cathodic polarization in the presence and absence of arsenic in acid and alkaline solutions have been studied microscopically, by electron microprobe analysis, and by double layer capacity measurements. The results of these studies are compared with permeation rates of hydrogen through rotating membranes. It is shown that the compactness of the deposits and their effect on the permeation depend on following major factors: surface condition and pre‐treatment of the cathode, pH of the electrolyte, As concentration, electrode potential. Elemental arsenic deposited on the cathode does not promote the permeation of hydrogen. On the contrary, adherent and compact films impede the entry of hydrogen into the metal phase. Arsine adsorbed on the metal surface is the main promoting species.
The Influence of Chloride Concentration on the Kinetic Behaviour for the Initiation Stage of pitting corrosion on aluminium
Authors: Broli Aa. , Holtan H. , Sigurdsson H. 
Published: December 2004

AbstractExperiments are performed to study the influence of applied potential and chloride concentration on the kinetic behaviour of pitting corrosion initiation for unalloyed aluminium. A potentiostatic method is used at 30°C in deaerated solutions of sodium chloride. The pitting potential, Ep, is determined by the extrapolation method described by Broli, Holtan and Midjo, and a relation between Ep and chloride concentration is found. Kinetic interpretations such as the influence of applied potential and chloride concentration on the induction time are given.
Zum Potentialverhalten der Oberfläche metallischer Werkstoffe bei milder und starker Schwingungskavitation – V. Eisen‐Werkstoffe
Authors: Althof F.‐C. , Buhl H. , Voigt H. 
Published: December 2004

AbstractVier Werkstoffe – Reineisen, niedriglegierter Stahl, 13% Cr‐Stahl und CrNi‐Stahl 18 9 – wurden in 1 n NaCl‐Lösung und in künstlichem Meerwasser untersucht, wobei der Sauerstoffgehalt zwischen gesättigt und Null verändert wurde. Die Änderungen des Elektrodenpotentials ermöglichen Schlüsse bezüglich des Kavitationseinflusses. Reineisen und niedriglegierter Stahl sind unter den Versuchsbedingungen in aktivem Zustand; Schwingungen bis 20000 g führen zu einer Potentialverschiebung nach positiverer Richtung. Bei noch höheren Schwingungsbelastungen kommt es zu einer Verschiebung in entgegengesetzter Richtung (zurückzuführen auf Entgasung der Lösung). Der CrNi‐Stahl befindet sich im Passivzustand, doch die Art der Potentialverschiebung ist etwa die gleiche. An der Grenzfläche zur Flüssigkeit kommt es jedoch zu Martensitbildung. Der Chromstahl nimmt eine Zwischenstellung ein und ist in der NaCl‐Lösung aktiv, im Meerwasser hingegen passiv. Die Potentialverschiebung nach negativeren Werten, die bei allen untersuchten Werkstoffen im sauerstoffreien Elektrolyten bei hohen Beschleunigungen beobachtet wird, läßt sich einer Erleichterung der anodischen Teilreaktion zuschreiben.
Zur Eignung des Huey‐Tests als Abnahmeprüfung
Authors: Kohl H. , Souresny H. , Zitter H. 
Published: December 2004

AbstractBei Abnahmen nach dem Huey‐Test wird der Vergleichstreubereich zwischen den Laboratorien meist nicht berücksichtigt, bzw. dem Wiederholstreubereich innerhalb eines Laboratoriums gleichgesetzt, was im Falle einer Nachprüfung zu unerwarteten Abweichungen führt. In einer Gemeinschaftsarbeit von 7 Laboratorien wurde bei einer verhältnismäßig geringen Wiederholstreuung von etwa 4 bis 8 Relativprozent eine wesentlich größere Vergleichstreuung von 10 bis 20 Relativprozent festgestellt. Das bedeutet, daß der Sicherheitsabstand gegenüber dem geforderten oder vereinbarten Grenzwert des Gewichtsverlustes merklich ins Gewicht fällt und in manchen Fällen eine Einschränkung des Lieferumfanges bewirken kann.
Pitting Potentials of Aluminium Alloys
Authors: Holtan H. , Sigurdsson H. 
Published: December 2004

AbstractThe pitting potential of the following aluminum alloys in 3% sodium chloride solution was measured using potentiodynamic and potentionstatic methods: Al‐2.7 Mg with 0–0.47% Cr, Al‐2.7 Mg with 0–0.94% Mn, Al‐2.7 Mg‐0.43 Mn with 0–0.31% Cr, Al‐4.7 Mg‐0.13 Cr‐0.78 Mn, Al‐51 Mg with 0.1 and 0.3% Sb, Al 2S‐1/2H (commercial aluminum) super pure Al (99,99% Al). The results show that the pitting potential is not much affected by the alloying elements. The pitting potetial decreases with increasing content of magnesium and increases slightly with increasing content of manganese up to a certain point. The nature and amount of secondary phases do not seem to have any marked influence upon the pitting potential.
Cast Iron with High Al‐Content in Sulfuric Acid
Authors: Defrancq J. N. 
Published: December 2004

AbstractThe corrosion characteristics of Al‐cast iron with 25% of Al in sulfuric acid are determined and compared to the values that were obtained on Al‐cast iron with 1–3% Al. It is concluded that the corrosion current density is very high. The value of B is 0.020. For p the value of 1 was obtained and for q: 1.17 BA is 0.044 and bC = −∞.
Automatische Ermittlung von Kontaktkorrosionsdaten und ihre Auswertung mittels Polarisationsdiagrammen
Authors: Wiedemann K. H. , Gerodetti B. , Dietiker R. , Gritsch P. 
Published: December 2004

AbstractZur Beurteilung der Kontaktkorrosionsgefahr an einer Werkstoffkombination interessieren die Ruhepotentiale der beteiligten Werkstoffe, das Mischpotential des Kontaktelementes und der Elementstrom. Es wurde ein Prüfstand mit 6 Meßplätzen entwickelt, auf dem diese Daten von 6 Varianten von Werkstoffkombination/Lösung/Lösungskonditionierung/Temperatur gleichzeitig automatisch erfaßt werden. Die Meßplätze sind mit je zwei elektrolytischen Zellen ausgerüstet. Während in der einen Zelle die Ruhepotentiale der beiden Werkstoffproben ermittelt werden, lassen sich in der anderen an einem kurzgeschlossenen identischen Probenpaar das Mischpotential des Kontaktelements und der Elementstrom messen. Die Meßgrößen werden von einem programmierbaren Meßstellenabtaster nacheinander abgefragt und registriert.Bei Werkstoffkombinationen aus einem niedriglegierten Baustahl, einem CrNiTi‐Stahl 18 9, einer NiCrFe‐Legierung 72 20 und einer Molybdänlegierung mit 0,5% Ti und 0,1% Zr in je einer basischen und einer sauren reduzierenden Lösung ist der unlegierte Stahl stets der unedlere, die Molybdänlegierung stets der edlere Partner. Stellt man die Meßgrößen in Polarisationsdiagrammen dar, so gewinnt man einen überblick über mögliche Kontaktkorrosionen in den verschiedenen Systemen sowie Hinweise auf den Korrosionsmechanismus.
Die Wasserstoffaufnahme von Eisen bei der Korrosion in neutralen bis schwach sauren Elektrolyten
Authors: Riecke E. 
Published: December 2004

AbstractBei der atmosphärischen Korrosion und der Korrosion in wäßrigen Elektrolyten kann Stahl Wasserstoff aufnehmen. Mittels einer Permeations‐Methode wird die im Eisen bei der Korrosion in verdünnten Lösungen von Schwefelsäure, Salzsäure und Eisensalzen auftretende Wasserstoff‐Aktivität im pH‐Bereich von 1 bis 6 untersucht. Bei pH‐Werten unter 5 in sauerstoffarmen und unter 4 in luftgesättigten Lösungen erreicht die Wasserstoffaktivität Werte über 0,1 (bezogen auf aH = 1 für PH2 = 1 bar) und kann damit langsames Rißwachstum in wasserstoffempfindlichen Stählen auslösen. Anionen und Na+‐Ionen beeinflussen diese Ergebnisse nur wenig; der Einfluß von Fe3+‐Ionen und des Sauerstoffgehalts der Lösung wird erörtert.
Dehnungsinduzierte Korrosionsprozesse
Authors: Herbsleb G. , Pöpperling R. , Schwenk W. 
Published: December 2004

AbstractBei der Untersuchung der Spannungsrißkorrosion standen bisher statische Belastungen σ im Vordergrund. Eine weitere Einflußgröße, die bisher weniger beachtet wurde, ist die durch eine mechanische Spannung erzeugte Dehnung ϵ. Zunehmend werden auch den zeitlichen Änderungen dieser Einflußgrößen,\documentclass{article}\pagestyle{empty}\begin{document}$ \dot \sigma $\end{document}und\documentclass{article}\pagestyle{empty}\begin{document}$ {\dot \varepsilon }$\end{document}, Beachtung geschenkt. Eine durch Aufbringen einer Last erzeugte Dehnung kann zwei Wirkungen haben: (i) Aufreißen von Schutzschichten und/oder (ii) mechanische Stimulation der anodischen Metallauflösung. Beide Schadenstypen werden erörtert. Der Schadenstyp (i) wird als spannungsinduzierte, der Schadenstyp (ii) als dehnungsinduzierte Korrosion bezeichnet.Es wird untersucht, ob bei der Spannungsrißkorrosion der Schadenstyp (ii) stets beteiligt ist. Für einige Systeme ist diese Frage mit Sicherheit zu verneinen, bei zahlreichen Systemen hat jedoch die Dehngeschwindigkeit einen Einfluß auf das Auftreten von Spannungsrißkorrosion. Die jeweiligen Systeme werden näher beschrieben. Wesentlich für die aufgestellten Betrachtungen ist die Einführung einer unteren und oberen kritischen Dehngeschwindigkeit für das Auftreten von Spannungsrißkorrosion. Übergänge von dehnungsinduzierter Spannungsrißkorrosion zur Schwingungsrißkorrosion liegen bei sehr hohen unteren kritischen Dehngeschwindigkeiten vor.Aus dem Einfluß der Dehnung auf die Spannungsrißkorrosion ergeben sich Folgerungen für die Anwendung von Prüfverfahren zum Erkennen einer Anfälligkeit metallischer Werkstoffe für Spannungsrißkorrosion.
Kinetics and mechanism of the reaction of iron with sulfur vapor in the temperature range of 250 to 500°C
Authors: Foroulis Z. A. 
Published: December 2004

AbstractThe kinetics and mechanism of the reaction between iron and sulfur vapor were investigated in the temperature range of 250 to 500°C and sulfur vapor pressures of 10 to 300 mm Hg. The sulfurization of iron has been found to follow a parabolic law. In the temperature range 250 to 370°C the reaction product consisted of an inner FeS scale, and an outer thin FeS2 layer. The activation energy of this process amounts to 27 kcal/mole, and the parabolic reaction rate constant varies according to approximately the 1/2 power of the sulfur pressure. In the temperature range 370 to 500°C the reaction product consists entirely of an FeS scale. The activation energy of the limiting process in this temperature range is about 14 kcal/mole. The parabolic reaction rate constant at 500°C shows a sulfur pressure dependence according to approximately the 1/7 power of the sulfur vapor pressure. The mechanistic significance of the experimental results is considered in some detail.
The high temperature oxidation behaviour of austenitic stainless steels
Authors: Hales Royden 
Published: December 2004

AbstractHigh temperature annealing in a dynamic vacuum has been utilised to induce the growth of duplex oxide over the whole surface of stainless steel specimens. It is found that duplex oxide grows at a rate which does not obey a simple power law. The oxidation kinetics and oxide morphology have also been studied for a series of ternary austenitic alloys which cover a range of composition between 5 and 20% chromium.A model has been developed from the observations to describe the formation of duplex oxide and the subsequent formation of a “healing layer” which virtually causes the oxidation process to stop. This phase tends to form at grain boundaries and a relationship has been derived for the reaction kinetics which relates the reaction rate with grain size of the substrate.
Atmospheric corrosion of zinc as measured by an electrochemical technique
Authors: Haagenrud S. E. 
Published: December 2004

AbstractThe performance of the electrochemical technique first developed by Mattsson and Kučera, has been studied under long term exposure of a zinc cell at the test site Birkenes in Southern Norway. This site has a large impact of long range transported sulphur pollutants, and the measurements have also been used to evaluate the question of possible corrosion effects from these pollutants on zinc. The cell has performed well for almost the whole measuring period, small shortcircuiting periods may be excluded with negligible error. Analysis of the electrochemical and environmental data show significant corrosion effects on zinc from the precipitation as such and also indicate qualitatively short term corrosion effects from rural levels of sulphur pollutants. The study has shown that the electrochemical technique is a promising method for providing informations about short term variation of the corrosion rate and time of wetness under various environmental conditions.
Influence of the surface state on the Initiation of Crevice Corrosion on stainless steels
Authors: Sydberger T. 
Published: December 2004

AbstractResults from sea‐water and laboratory exposure tests with multiple crevice assemblies are presented. The results from tests on austenitic and ferritic‐austenitic stainless steel samples subjected to various surface treatments demonstrate that an acid treatment greatly improves the crevice corrosion resistance of previously ground surfaces. Pickling in dilute sulphuric acid and passivation in nitric acid has thereby virtually the same beneficial effect as the common nitric + hydrofluoric pickling acid. The beneficial effect of pickling and passivation is related to the removal from the surface of sulphide inclusions, being potential nucleation sites for the initiation of discrete pitting attacks preceding the onset of crevice corrosion. Potentiodynamically determined pitting potentials and results from testing in 10% FeCl3 · 6 H2O according to ASTM G 48–76 show poor correlation with results from sea‐water exposures.
The atmospheric corrosion of unprotected carbon steel – a comparison between field study and laboratory test
Authors: Johansson L.‐G. , Vannerberg N.‐G. 
Published: December 2004

AbstractA comparison is made between the atmospheric corrosion of unprotected carbon steel in outdoor exposures and results from laboratory tests. The atmospheric corrosion in the outdoor exposures is expressed as a function of certain atmospheric parameters (e.g. SO2 concentration). In the laboratory tests the atmosphere consisted of air containing known amounts of SO2 and water vapour. The experiments were carried out in such a way that both supply and deposition of SO2 was known. There was good agreement between the empirical formula and the results from the laboratory tests provided that the supply of SO2 in the laboratory test was below ca. 0.5 μg · h−1 · CM−2.
Untersuchung zur Schwingungsrißkorrosion an unlegierten und niedrig legierten Stählen
Authors: Weidemann R. 
Published: December 2004

AbstractEs wurden 6 handelsübliche Stähle – 3 Feinkornstähle im normalisierten Zustand, 1 vergüteter Stahl, 1 warmfester Stahl und 1 vergüteter Stahl hoher Festigkeit – in einer mit Korrosionskammer ausgestatteten Umlaufbiegemaschine geprüft. Als Medium diente 0,05 m NaCl‐Lösung. Das Ergebnis zeigt, daß bei allen untersuchten Stählen die Biegewechselfestigkeit durch dieses schwache Korrosionsmedium deutlich herabgesetzt wird. Der Einfluß der SwRK ist um so größer, je höher die Festigkeit des Stahls ist. Im Vergleich dazu sind die Prüfparameter von untergeordnetem Einfluß. Durch kathodische Polarisation wird die SwRK‐Beständigkeit bei den Stählen hoher Festigkeit und SwRK‐Empfindlichkeit verbessert; bei den Stählen niedrigerer Festigkeit wird vollständiger kathodischer Schutz erzielt.Auch in kondensierender Feuchtigkeit wird die Biegewechselfestigkeit herabgesetzt.
Phasenumwandlungen in Korrosionsschichten auf Eisen: Mößbauerspektroskopische Untersuchungen
Authors: Meisel W. , Gütlich P. 
Published: December 2004

AbstractZur Untersuchung der Korrosion von Stahlblechen wurde die mößbauerspektroskopische Phasenanalyse in Transmissions‐ und Streugeometrie eingesetzt.Die Korrosion von Stahlblechen führt in einer Atmosphäre von geringer Korrosivität nach langen Expositionszeiten vorwiegend zu den relativ stabilen β‐Phasen der möglichen Fe‐Korrosionsprodukte. Bei durch HCl‐Zusatz erhöhter Korrosivität ergibt sich eine Bevorzugung der Bildung von β‐FeOOH und kein Auftreten der α‐Phasen. Auch der Einfluß von. Beschichtungen auf die Phasenzusammensetzung wird behandelt. Die Entstehung und Umwandlung der verschiedenen Fe‐haltigen Phasen im Rost läßt sich anhand eines Stabilitätsdiagramms verstehen. Auch die Wirkung von sogenannten „Rostumwandlern”︁ wird betrachtet. Sie führen nicht zu den beabsichtigten, sondern eher zu schädlichen Phasenumwandlungen in den Rostschichten.
To the problems of the function and the spreading of sulphate nests in the layer of corrosion products on steel
Authors: Beránek E. , Bartoň K. , Míček K. 
Published: December 2004

AbstractThe formation and propagation of sulphate nests in the corrosion products formed during atmospheric corrosion of steel is controlled to a large extend by the osmotic pressure within these nests. The same importance can be attributed to the composition of the FeOOH containing film covering the nests; as the FeOOH content increases the elasticity of the film is increased, too, so that the membrane is able to remain intact, i.e. without cracking even at increasing osmotic pressures in the nest. This behaviour improves the resistance of steel to atmospheric corrosion. These conditions are very important in particular with periodic wetting regimes. This mechanism also explains the effect of silicon which is incorporated in amorphous form in the corrosion products and thus improves the elasticity of the corrosion product membrane.