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The influence of yttrium on the Oxidation behaviour of Ni‐23Co‐19Cr‐12Al alloy at high temperatures
Authors: Roszczynialska E. , Jedlinski J. , Gil A. , Danielewski M. 
Published: May 2005

AbstractThe effect of 0.6 wt.% yttrium addition on the oxidation behaviour of the coating material Ni‐23Co‐19Cr‐12Al was studied under isothermal and thermal cycling conditions in air at 1373 and 1473 K. The reaction was followed thermogravimetrically while the SEM, EDX, EPMA and X‐ray diffraction techniques were used to characterise the starting materials and the oxidized samples. Intensive spalling and the formation of a deep internal oxidation zone were observed in the case of the yttrium‐free alloy. Yttrium strongly improved the oxidation resistance by substantial suppression of scale spalling and considerable reduction of internal oxidation.
Chromated layer as an Anti‐tarnish protection of AuAgCu alloys
Authors: Randin J.‐P. 
Published: May 2005

AbstractThe electrochemical chromatation was carried out on a 14 ct AuAgCu alloy used in decorative applications as an anti‐tarnish treatment. The influence of the electrolyte composition and deposition parameters was studied. The tarnish resistance of the chromated layer was investigated in particular with respect to a previous mild abrasive treatment. Auger Electron Spectroscopy was used to estimate the thickness of the film as a function of the chromatation time. The chromated layer does not change the aspect of the alloy and provides a very efficient protection against tarnishing. It is very thin and does not withstand the abrasive effect of a polishing cloth commonly used by the jewellers. By contrast, it can be cleaned in isopropanol without any decrease in its tarnish resistance.
Hot rolled clad plates for application in flue gas desulfurization (FGD)‐systems
Authors: Malina‐Altzinger U. , Ornig H. , Schimböuck R. 
Published: May 2005

AbstractA newly developed roll cladding technique is described in this article. This so called on‐line‐technique allows roll claddings with materials that were not yet considered to be suitable for roll cladding. Herewith it was made possible to successfully produce hot rolled clad plates with base metal RSt 37‐2 and clad metals 1.4529, alloy 625, alloy C‐22 and alloy C‐276. Several investigations were made on these clad plates: The mechanical and technological properties of the base metal and the clad metals all met the specified limits. The plates showed excellent bonding behaviour. The microstructures of the claddings were free of precipitates. The corrosion resistance of the claddings was checked using standard tests, and compared with solution or soft annealed solid plates: The resistance against intergranular corrosion was tested in the Streicher test according to ASTM or SEP, in the ASTM G28B‐test and in the Huey test. The susceptibility to pitting or crevice corrosion was checked by determination of CPT and CCT according to ASTM or Cabot. In all these tests the corrosion resistance was equivalent to the corresponding solid materials. Finally the welding process of such clad plates is outlined, and some experiences in FGD‐plants are reported.
Application and performance of titanium linings in FGD ductwork and stacks
Authors: Cerny M. X. , Peacock D. K. 
Published: May 2005

AbstractWet scrubbing of flue gas to remove sulphur dioxide generates highly corrosive conditions in the operating plant. Conditions in the mixing zone are discussed in detail. Titanium has been evaluated and has been installed as a corrosion resistant liner in several major US plants. Competitive, cost effective installation has been achieved using Resista‐Clad Plate. Installation and seal welding techniques are detailed and discussed. Cost comparisons with other lining materials are given.Using five case studies the performance of titanium is considered in relation to operating environments and extraneous factors. Specific failures are commented upon in detail. The corrosion resistance of titanium to FGD environments, fluorides, and hot concentrated reducing acids is discussed. Plant monitoring is encouraged.Conclusions point to the overall satisfactory performance of titanium, despite the specific and localised failures experienced in service.
Corrosion in flue gas desulfurization plants and other low temperature equipment
Authors: Dahl L. 
Published: May 2005

AbstractA literature study of corrosion problems in flue gas desulfurization (FGD) plants and other low‐temperature equipment has been made.The study in question has been limited to coal‐ and waste‐fired plants. The results of the study shall contribute to selection of better materials and an optimization of the flue gas processing in such a way that the corrosion risk will be diminished leading to less costs of operation and maintenance.Before the selection of materials for FGD plants experiences from similar plants, pilot plant data, laboratory results and general recommendations for material selection must be carefully studied. Material recommendations from manufacturers are of great value, especially when selecting organic or inorganic coatings alternatively linings. The choice of an alloy is strongly dependent on the process chemistry, above all the pH and the chloride concentration. In several cases high‐alloyed steels, nickel base or titanium alloys are recommended, e.g. nickel base alloys or titanium can be installed either as solid plates, clad plates or attached liners.Properly selected protective linings or coatings of non‐metallics applied in a qualified manner and maintained well will, however, perform cost‐effectively.Different ways to minimize the corrosiveness of the process environment have also been discussed, e.g. the use of inhibitors but considerable interest has also been devoted to corrosion monitoring.
Structure of coatings and rubber linings exposed to operating stress in flue gas scrubbing systems
Authors: Willmes O. 
Published: May 2005

AbstractThe flue gas desulphurization plants in the brown coalpower stations of RWE Energie AG operate in accordance with the limestone process. 37 scrubbers with a total of 210 000 m2 steel surface are lined with a soft rubberized coating based on chloroprene base, butyl rubber/chloroprene and butyl rubber. The 110 000 m2 surface of the outlet ducts is coated with synthetic resin materials based on polyester/glass flake and vinylester/glass flake spray‐coatings.This paper reports on the erroneous modifications which have already occurred during a short operating period.With metallographic methods combined with light‐optical and scanning electron microscopy (SEM) as well as X‐ray diffraction analysis the structure of the material in the as‐received condition is characterized and compared with the changes resulting from the stress due to the exposure during operation.
Corrosion experience with carbon steel in spray absorption FGD plant
Authors: Jansen P. , Hansen V. , Jensen T. 
Published: May 2005

AbstractCarbon steel is the traditional material for boiler flue gas ducts and stacks. The introduction of flue gas desulphurisation systems in existing power plant units requires major changes in the flue gas system from boilers to the flue stack. In the semidry spray absorption plant at Studstrupværk power plant carbon steel has been used. This concept was chosen to utilize part of the existing carbon steel ducting and avoid the use of expensive high alloyed materials and coating systems.During the first year of operation emission of fine flakes of rust from the ducting and the stack become a major problem. To overcome this, corrosion testings were performed in laboratory and in the plant. The corrosion problems were found to be related to an atmospheric corrosion with hygroscopic chloride containing deposits. The aim of the tests was to establish the critical humidity for corrosion of carbon steel in FGD plant products and deposits. The examinations cover products and deposits from different operational conditions and parts of the Studstrupværk power plant. The laboratory tests were followed by corrosion probe tests in the plant and full scale operation tests with the plant.The results of this programme showed that carbon steel can be used and corrosion can be kept at a very low level by controlling the humidity of the flue gas below 40% RH with fresh water as process water and down to 30% RH with salt water as process water. In practice this has to be controlled by the temperature difference between the flue gas and the adiabatic saturation temperature of the flue gas.Effective insulation of the ducting has been found to be of outmost importance as the humidity should be measured relative to the surface temperature. Experience from the plant shows that the most severe corrosion is found in cold spots.
Korrosionseigenschaften dünner Schichten im System TiBN
Authors: Knotek O. , Schrey A. , Schultze J. W. , Siemensmeyer B. 
Published: May 2005

AbstractDünne metallische Hartstoffschichten aus TiN, TiBN, TiB2 wurden durch die PVD‐Technik des reaktiven Hochleistungskathodenzerstäubens auf Titangrundwerkstoff abgeschieden und durch Röntgenstrukturanalyse und Elektronenrasteraufnahmen charakterisiert. Die Härte der Schichten wächst mit zunehmendem Borgehalt. Photoelektronenspektroskopische Untersuchungen belegen, daß alle Schichten an Luft mit einer dünnen Oxidschicht bedeckt sind. Elektrochemisch ist TiN in 1 N H2SO4 bis 1,3 V (SHE) stabil, oberhalb 1,3 Verfolgt Oxidation zu TiO2 und N2. Die Oxidationsprodukte lassen sich mit XPS nachweisen. Korrosionstests in HNO3 zeigen, daß die Korrosionsstabilität von TiN deutlich geringer als von Ti ist. Die Korrosion von TiBN und TiB2 ist bei der Oxidation von H2SO4 wesentlich größer als bei TiN. TiB2 läßt sich nicht passivieren, sondern löst sich anodisch vollständig auf.
Oberflächenbehandlung als Korrosionsschutzmaßnahme von nichtrostenden Stählen
Authors: Reichau U. , Pletka H. D. , Schütze K.‐G. 
Published: May 2005

AbstractAn verschiedenen rostfreien, austenitischen Stählen und einem Stahl mit ferritisch/austenitischem Gefüge wurde das Beizverhalten in Beizlösungen auf Basis Flußsäure unterschiedlicher Zusammensetzung geprüft. In einer weiteren Versuchsserie ist die Brauchbarkeit von wäßrigen Citronensäurelösungen bezüglich ihres Einsatzes als Beizchemikalien für die Werkstoffe W.‐Nr. 1.4541 und W.‐Nr. 1.4571 untersucht worden. Schließlich wurden die Beizverfahren auf Basis Salpetersäure/Flußsäure mit mechanischen Reinigungsverfahren einerseits und mit Beizverfahren auf Basis Citronensäurelösungen andererseits hinsichtlich ihres Einflusses auf die Korrosionsbeständigkeit der behandelten Werkstoffe verglichen. Die Bewertung erfolgte anhand eines Lochkorrosionstests in Natriumchloridlösungen verschiedener Konzentrationen nach Herbsleb und Schwenk. Bei korrosiver Belastung ist das Beizen mit Lösungen auf Basis Flußsäure den anderen Reinigungsverfahren überlegen. Die umweltfreundlichen Citronensäurelösungen vermögen lediglich die Anlauffarben an den Werkstoffen 1.4541 und 1.4571 zu entfernen.
Aufklärung von Korrosionsprozessen bei der Erdölverarbeitung mittels Mössbauer‐ und Röntgenuntersuchung – I. Atmosphärische Destillationskolonnen
Authors: Peev T. , Taseva V. , Akala A. 
Published: May 2005

AbstractMittels Mössbauerspektroskopie und Röntgendiffraktion werden Proben aus Zonen intensiver Korrosion in Destillations‐ und Stabilisierungskolonnen zur atmosphärischen Erdöldestillation untersucht. Qualitative und quantitative Zusammensetzung der Oberflächenschichten werden bestimmt. Es wurde gefunden, daß diese aus Sulfiden, Sulfaten, Oxiden und Oxihydroxiden des Eisens sowie Schwefel bestehen. Sulfid‐, Sauerstoff‐ und Sulfatkorrosion überwiegen. Von Bedeutung sind sekundäre physikalisch‐chemische und chemische Umwandlungen der entstandenen Produkte. Der wahrscheinliche Ablauf der Korrosionsprozesse wird diskutiert.
On the resistance of duplex steel to stress corrosion cracking
Authors: Číhal Vladimír 
Published: May 2005

AbstractThe paper gives the results of tests carried out into the stress corrosion cracking in duplex stainless steel (Type 02Cr22Ni5Mo3N, W.Nr. 1.4462); this grade is characterized by high resistance to intergranular corrosion, while resistance to stress corrosion cracking may be impaired by temperature and mode of loading. This behaviour requires special attention. The tests included testing in 35% MgCl2 solution under constant load at 120°C, the drop evaporation test using a 0.1 mol · 1− NaCl solution and the slow strain rate test in 35% MgCl2 solution at 120°C.
Investigation of the SCC behaviour of alloy 2024 using the slow strain rate technique
Authors: Braun Reinhold 
Published: May 2005

AbstractThe stress corrosion cracking (SCC) behaviour of 2024 plate in T351 and T851 tempers was investigated in short transverse direction performing accelerated tests under constant deformation, constant load and slow strain rate conditions. Corrosive media used were: aqueous 3.5% NaCl solution, an aqueous solution of 2% NaCl + 0.5% Na2CrO4at pH 3 (according to LN 65666), an aqueous solution of 3% NaCl + 0.3% H2O2, and substitute ocean water according to ASTM D1141. Alternate immersion tests in 3.5% NaCl solution indicated the low SCC resistance of the alloy 2024‐T351 as well as the improved SCC behaviour due to aging to T851 condition. Similar results were obtained from constant load tests under permanent immersion conditions in the acidified chloride‐chromate solution, in 3% NaCl solution with peroxide, and in substitute ocean water, whereas no SCC failure was observed with specimens which were permanently immersed in 3.5% NaCl solution. Using the slow strain rate method, 3% NaCl + 0.3% H2O2and substitute ocean water were found to be effective synthetic environments. The other two electrolytes did not promote severe stress corrosion cracking with alloy 2024‐T351. The SCC behaviour of 2024‐T851 was difficult to determine employing the slow strain rate technique. Large scatter in data, observed even in inert environment, and the low elongation of the aged material, exacerbated by a further degradation of ductility due to pitting and intergranular corrosion, precluded an evaluation.
Untersuchungen der Spannungsrißkorrosion austenitischer Stähle durch saure Chloridlösungen bei Niedrigen Temperaturen
Authors: Liu X. , Wu Y. , Dahl W. , Schwenk W. 
Published: May 2005

AbstractDie Werkstoffe Nr. 1.4301, 1.4571, 1.4439 und 1.4558 wurden bei Raumtemperatur in kalter Salzsäure (c(Cl−) = 1,5 mol/L und c(H+) = 1 mol/L, vereinzelt auch 0,1 und 0,01 mol/L) untersucht. Potentiostatische Halteversuche ergeben Daten für aktive Korrosion, Passivität und Lochkorrosion. CERT‐Versuche (10−6s−1, vereinzelt auch 2 · 10−7s−1) bei freier Korrosion zeigten eine Überlagerung zwischen transkristallinem Angriff und gleichförmigem Flächenabtrag, wobei das Ruhepotential bei verhältnismäßig negativen Potentialen im Aktivbereich liegt. Sauerstoffspülung hat nur einen geringen Einfluß und erhöht den Flächenabtrag. Mit abnehmendem c(H+) geht die Rißbildung stark zurück. Bei kathodischer Polarisation verbleiben dehnungsinduzierte Ankerbungen, die auf H‐ind. Korrosion zurückgeführt werden können. Bei anodischer Polarisation erfolgt Lochfraß ohne Rißansätze. Die Merkmale für Spannungsrißkorrosion nehmen mit abnehmender Dehnrate zu.Aus den Untersuchungsergebnissen folgt, daß für aktive Spannungsrißkorrosion hohe Säurekonzentrationen vorliegen müssen. Für die Untersuchung sind zeitraffende CERT‐Versuche wenig geeignet. Stichversuche in warmen NaCl‐Lösungen, in denen langfristig Spannungsrißkorrosion auftreten kann, zeigten, daß ebenfalls mittels CERT‐Versuchen die Anfälligkeit für Spannungsrißkorrosion nicht erkannt werden kann. Auch eine Vorschädigung durch Lochfraß ändert nicht diesen Befund.
Inhibiting action of α‐pyrophthalone in copper corrosion
Authors: Petkova G. , Ivanov P. , Sokolova E. , Raicheva S. 
Published: May 2005

AbstractThe mechanism of the inhibiting action of α‐(pyridyl)‐1,3‐indandione (known as α‐pyrophthalone, αPP) in the corrosion of copper in nearly neutral solutions is studied by XPS analysis of the metal surface, capacitance and polarization measurements.α‐Pyrophthalone decreases the rate of the cathodic as well as of the anodic partial reaction. The capacitance measurements show that the inhibitor's molecules adsorb on the copper surface at potential values more negative than that of the corrosion potential.According to the data of the XPS analysis the inhibiting action of α‐pyrophthalone on the corrosion process is determined by the formation of a Cu(αPP)2‐complex on the copper surface. The composition and the structure of the inhibiting film show a complex process of the formation and the precipitation of the Cu(αPP)2‐complex on the surface.
Interkristalline Korrosion von Auftragschweißungen einer FeCrNiSiMn‐Legierung EB9/300rc
Authors: Garz Irmgard , Friedel Anja , Heyse H. 
Published: May 2005

AbstractDie Beständigkeit von Auftragschweißungen der Elektrode EB9/300rc (austenitische Legierung des Typs FeCr18Ni8Si4Mn mit etwa 18% δ‐Ferrit) gegen interkristalline Korrosion (IK) wurde mit Hilfe der elektrochemischen potentiodynamischen Reaktivierung (EPR), des Strauß‐Tests sowie metallographisch und mikro‐strukturanalytisch (REM, EDX) untersucht.Der wegen der Sprödigkeit des Materials nur metallographisch auswertbare Strauß‐Test erwies sich wegen mangelnder Erkennbarkeit von Schädigungen als nicht geeignet. Mit dem double‐loop EPR‐Verfahren (0,5 M H2SO4 + 0,01 M KSCN, 30°C, 5 mV/s) wurde die Sensibilisierung an Hand des Ladungsverhältnisses von Reaktivierung/Passivierung in Verbindung mit einer metallographischen Gefügebeurteilung ermittelt und für wärmebehandelte Proben ein Kornzerfallsschaubild entwickelt. Als IK‐Ursachen wird außer der Chromverarmung durch Ausscheidung chromreicher Carbide auf den γ‐δ‐Korngrenzen und s̀‐Phasenausscheidung der Zerfall des δ‐Ferrits diskutiert. Letzterer führt zum Absinken der Chromium‐ und Nickelgehalte und bei Vorliegen eines zusammenhängenden Ferritnetzwerkes zur „Ferritpfadkorrosion”︁. Die unbehandelte Auftragschweißung ist IK‐beständig.
Die Rolle der Begleitstoffe von Abgaskondensaten aus der Erdgasverbrennung bei der Korrosion von Wärmetauschern
Authors: Bühler K. 
Published: May 2005

AbstractDie vorliegende Arbeit untersucht die säurebildenden Bestandteile von Erdgaskondensaten. Art, Herkunft und zu erwartender Gehalt entsprechender Begleitstoffe im Kondensat werden dargestellt. Ihr korrosiver Einfluß auf Gerätekomponenten von häuslichen Heizungsanlagen wird unter Praxisbedingungen beleuchtet, wobei branchengängige Konstruktionswerkstoffe auf Aluminium‐basis, Edelstahlbasis sowie Kupferbasis Berücksichtigung finden.Es wird gezeigt, daß die bei Taupunktunterschreitung entstehenden Kondensate als belüftete und verdünnte Säuren mit einem mäßig abgesenkten pH‐Wert anzusehen sind. Ihr korrosives Potential ist bei Einwirkung auf Aluminiumlegierungen und Edelstähle aus den vorliegenden Gehalten starker Säuren abzuleiten. Bei gezielt herbeigeführtem Kondensatausfall, wie er in der BrennwerttechnikDie Brennwerttechnik erzwingt im Gegensatz zur konventionellen Technik die Kondensation des im Rauchgas enthaltenen Wasserdampfs im Wärmetauscher und nutzt damit wirkungsgradsteigernd die latente Kondensationswärme.
genutzt wird, wirkt ein mit der Unterschreitung des Taupunktes zunehmender Verdünnungseffekt korrosionsmindernd.Beim Werkstoff Kupfer dominiert die Sauerstoffkorrosion. Ein Verdünnungseffekt bezüglich der Säuregehalte ist nicht oder nur eingeschränkt wirksam. Ungeschütztes Kupfer gilt für kondensierende Anwendungen wie in der Brennwerttechnik als wenig geeignet.
Metastabile Eisenmanganlegierungen als neue Auftragwerkstoffe für den Armaturenbau
Authors: Draugelates U. , Reiter R. , Kecke H. J. , Röthig J. 
Published: May 2005

AbstractDas Auftragschweißen von Schutzschichten ist häufig die einzige Möglichkeit, die Zuverlässigkeit und Lebensdauer von verschleißbeanspruchten Bauteilen mit geringen Kosten wesentlich zu erhöhen. Für Beanspruchungen adhäsiven und abrasiven Verschleißes unter höchsten Flächenpressungen, wie sie z. B. im Dichtflächenbereich von Armaturen auftreten, können neu entwickelte austenitische Eisen‐Manganlegierungen bisher verwendete Eisen‐Chrom‐Nickel‐Werkstoffe sowie Kupfer‐, Nickel‐ und Kobaltbasiswerkstoffe gut substituieren. Diese preisgünstigen, auch schweißtechnisch gut verarbeitbaren Werkstoffe bilden aufgrund eines metastabilen Zustandes unter Belastung einen optimal beanspruchungsgerechten Randschichtaufbau aus, der sich bei Verschleiß ständig reproduziert. Reibungs‐ und Verschleißverhalten, Oberflächenausbildung und Korrosionsbeständigkeit und die damit primär beeinflußte Standzeit übertreffen dadurch die der konventionellen Werkstoffe teilweise erheblich.
Effect of surfactants on the Corrosion of amorphous 76Ni‐24P alloy in neutral solutions
Authors: Gomaa N. G. , Khamis E. , Ahmed A. , Abaza S. 
Published: May 2005

Abstract76Ni‐24P amorphous alloys have been electrodeposited from solutions containing sodium lauryl sulphate (SLS) and triton‐X 100 (TX‐100) to improve the surface quality of the specimens. Corrosion behaviour of electrodeposited amorphous alloys in sulphate and chloride solutions at 25°C has been studied by potential‐time decay, linear polarization resistance and potentiodynamic techniques. Anodic polarization curves show that the specimens exhibit mild passivity at potentials between approximately –200 mV and 200 mV (SCE) and dissolve transpassively above 200 mV (SCE). The sulphate solution was found to increase the dissolution of the samples treated by the surfactants during the substrate brass plating. The nonanionic surfactant increases the corrosion current by 10 times compared to the anionic one which enhances the current by 400 times; the interpretation was based on the enhanced dissolution of the microcrystals of the specimens in the sulphate solution and to the steric hindrance of the surfactants. In addition, the alloys are more resistant to chlorides due to the formation of a phosphate/hypophosphite film which protects the surface from dissolution.