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Korrosion von Zinkpigmenten im alkalisch wäßrigen Medium
Authors: Müller B. , Heilig M. 
Published: May 2005

AbstractZinkpigmente korrodieren in einem alkalischen Gemisch aus Wasser und Butylglykol im Verhältnis 9: 1 unter Wasserstoffentwicklung. Die Korrosionsgeschwindigkeit nimmt dabei in der Reihe blättchenförmiges non‐leafing‐Zinkpigment > blättchenförmiges leafing‐Zinkpigment > kugelförmiger Farbenzinkstaub ab. Die relativ hohe Stabilität des Farbenzinkstaubs ist auf seine deutlich geringere spezifische Oberfläche zurückzuführen. Die Art der zur pH‐Einstellung verwendeten Base hat einen deutlichen Einfluß auf die Korrosionsgeschwindigkeit des blättchenförmigen leafing‐Zinkpigments; die Korrosivität fällt dabei in der Reihe Ammoniak > Natriumhydroxid > Dimethylethanolamin > Triethylamin. Dagegen hängt die Korrosionsgeschwindigkeit des non‐leafing‐Zinkpigments nur vom pH‐Wert und nicht von der Art der untersuchten Basen ab. Die Bestimmung der Konzentrationen von gelöstem Zink(II) im Korrosionsmedium durch Atomabsorptionsspektroskopie ergibt, daß die Korrosionsgeschwindigkeit näherungsweise mit der Löslichkeit von Zink(II) im Korrosionsmedium zunimmt.
Metal dusting phenomenon during carburization of FeNiCr‐alloys at 850–1000°C
Authors: Forseth S. , Kofstad P. 
Published: May 2005

AbstractThree austenitic FeNiCr steels, G 4848, G 4852 and 36 XM, have been corroded in CH4 + H2 mixtures at 850, 900 and 1000°C. Under these conditions a new metal dusting phenomenon has been observed where closed cavities near the exposed surfaces of the alloys are filled with a powdery mixture of graphite, iron metal, chromium carbide and also in cases SiO2. It is tentatively concluded that the powder is formed through the decomposition of (Cr, Fe)7C3.
Elektrochemische Migration – eine typische Korrosionserscheinung in der Mikroelektronik
Authors: Schmitt‐Thomas Kh. G. , Wege S. , Schweigart H. 
Published: May 2005

AbstractZu den häufigsten Ausfallursachen von elektronischen Baugruppen durch Korrosionsvorgänge zählt die elektrochemische Migration. Dabei kommt es infolge der Ausbildung eines Feuchtigkeitsfilmes auf kontaminierten Leiterplatten zur Bildung von Kurzschlußbrücken zwischen Metallisierungen und Lötstellen. Durch die Verminderung der Leiterabstände zur Erzielung einer größeren Leistungsdichte wird die Gefahr des Funktionsausfalles durch Brückenbildung noch erhöht.In diesem Beitrag wird der Mechanismus der elektrochemischen Migration, der sich in die Teilschritte Metallauflösung, Ionenwanderung und Metallabscheidung gliedern läßt, ausführlich beschrieben. Weiterhin werden Maßnahmen zur Vermeidung von Migrationsvorgängen angegeben.
Korrosionsinspektion im Flugzeugbau
Authors: Tober G. , Meier Th. 
Published: May 2005

AbstractDie erforderlichen Inspektionen an einem Flugzeug in der Nutzungsphase werden wesentlich durch die verwendeten Werkstoffe und Bauweisen bestimmt. Die praktischen Erfahrungen zeigen, daß an metallischen Leichtbaustrukturen Korrosion generell nicht zu verhindern ist, auch bei sorgfältigster Auswahl der Oberflächenschutzsysteme, Luftfahrtspezifische Bauweisen und Werkstoffe und daraus resultierende Korrosionsarten werden vorgestellt. Darauf aufbauend wird das Inspektionskonzept erläutert. Anschließend werden typische Inspektionsaufgaben gezeigt und die Meßergebnisse mit verschiedenen zerstörungsfreien Prüfverfahren dargestellt und diskutiert.
Korrosionsprüfung an Rohrleitungen mit Shearografie
Authors: Ettermeyer A. , Walz T. 
Published: May 2005

AbstractMit Lasershearografie können Rohrleitungen schnell und zuverlässig auf innenliegende Korrosionsstellen und Fehler überprüft werden. Dabei werden alle Stellen an der Rohroberfläche angezeigt, die bei einer Innendruckbelastung gegenüber ihrer Umgebung erhöhte Biegedehnungswerte aufweisen. Die wichtigsten Eigenschaften und Randbedingungen für den Einsatz des Verfahrens werden dargestellt. Es wird über Erfahrungen bei praktischen Prüfeinsätzen in Kraftwerken berichtet und verschiedene Einsatzmöglichkeiten im Kraftwerksbereich werden aufgezeigt. Außerdem werden neue Entwicklungen dieser Prüftechnik vorgestellt, die eine einfachere und zuverlässigere Fehlerkennung durch numerische Datenaufbereitung und grafische und farbliche Darstellungen gewährleisten.
Erste Erfahrungen bei der Detektion von Rissen in Fernrohrleitungen mit Impuls‐Wirbelstrom
Authors: Bach G. 
Published: May 2005

AbstractErdverlegte Fernrohrleitungen werden mit sogenannten Molchen auf deren Zuverlässigkeit untersucht. Für die Prüfung auf Innenrisse wurde ein Molch auf Impulswirbelstrombasis entwickelt. Der Aufbau des Molches, das verwendete Wirbelstromverfahren und erste Meßergebnisse werden beschrieben. Die Vor‐ und Nachteile werden aufgezeigt.
Corrosion of pretreated aluminium after cathodic electrodeposition of paint
Authors: Beck F. , Krüger U. A. , Blecher A. , Kurzmann P. 
Published: May 2005

AbstractCathodic deposition of paint (CDP) is Well introduced for the industrial coating of primers onto steel since nearly two decades. Epoxy resins provide optimum results. There is an increasing demand to apply the same technique for aluminium, especially for mixed constructions Fe/Al in motor car bodies. However, this metal may be attacked by the OH−‐ions, generated by the cathodic electrolysis of water according to: H2O + e− → ½ H2 + OH−. The Al2O3 · xH2O protecting layer may dissolve slowly as aluminate and Al‐metal then reacts rapidly with water to generate the threefold volume of hydrogen under the reestablishment of the oxide layer. Thus, the overall reaction for this cathodic corrosion of Al is given by: Al + 2H2O + e− → AlO + 2H2.It can be foreseen, that the changes at the phase boundary Al, AlOOH/paint and the accumulation of hydrolysed aluminate in the coating may influence, among other, the corrosion protection behavior of the paint layers. A systematic study of the influence of four different industrial epoxy resins from BASF Lacks & Farben AG (1)–(4) with their individual pigment systems, the one for paint (3) to be free of lead silicate, was undertaken. Seven different aluminium (alloy) substrates were employed. Their pretreatment modes were mostly due to zincphosphatation. Three standard corrosion tests for conventional corrosion, (CC) and one for filiform corrosion (FFC) were employed and evaluated, as usual. The accelerated open air corrosion test lasted 360 days.It was found, that for CC the corrosion protection capability was predominantly influenced by the resin, and it decreased in the following order:

The effect of the substrate was not very pronounced, but a relative optimum could be seen with Al Mg 0.4 Si 1.2‐chromate pretreatment and Bonazinc 2000® and with Al Mg 1.5 Si 0.5 Cu 4.0‐chromate pretreatment (with one exception). The ranking for FFC changed to:

, and zincphosphated Al Mg 3 was superior over all the other substrates. The analytically determined rate of cathodic corrosion for unpigmented paints did not correlate to these results, and this may be indicative for specific pigment effects. In conclusion, this systematic study reveals, on the basis of practical systems and corrosion test methods, a way for the optimization of CDP on aluminium.
Korrosionsverhalten von Plasma‐ Heißdraht‐Auftrag‐Schweißungen. Teil I: Beständigkeit von auftraggeschweißten Nickelbasislegierungen gegen Loch‐ und interkristalline Korrosion
Authors: Garz I. , Schultze S. , Gollner J. , Bouaifi B. , Schreiber F. 
Published: May 2005

AbstractDie vorliegende Arbeit beinhaltet Untersuchungen an Plasma‐Heißdraht‐Auftrag‐Schweiflungen (PHA) aus den Nickelbasislegierungen C 276, C 4 und C 22 auf St 52‐3. Eine korrekte Wärmeführung wahrend des Schweißprozesses ist zur Erreichung einer weitgehend ausscheidungsfreien und aufmischungsarmen Plattierung von ausschlaggebender Bedeutung. Deshalb erfolgte eine Optimierung der Prozeßparameter. An den hergestellten Plattierungen sowie an Walzmaterial analoger Zusammensetzung wurden metallografische, mikroanalytische und Korrosionsuntersuchungen durchgeführt.Die Plattierungen sind sowohl gegenuber der Lochkorrosion als auch der interkristallinen Korrosion sehr beständig und stehen dem Walzmaterial kaum nach. Das konnte durch die Bestimmung der kritischen Lochfraßtemperatur in quinärer Losung, an Hand von elektrochemischen Messungen in saurer Chloridlösung und mit Hilfe der Eisen‐III‐Sulfat‐Schwefelsäure‐Prüfung nachgewiesen werden.
Inhibition of copper corrosion in 1M nitric acid with benzoyl benzaldehyde hydrazone derivatives
Authors: El‐Shafel A. A. , Mostafa H. A. , Fouda A. S. , El‐Maksoud S. A. Abd. 
Published: May 2005

AbstractThe effect of substituted benzoyl benzaldehyde hydrazone derivatives on the inhibition of copper corrosion in IM nitric acid solution at 303 K was investigated by potentiodynamic and weight‐loss measurements. A significant decrease in the corrosion rate of copper was observed in the presence of the investigated compounds. The corrosion rate was found to depend on the nature and the concentration of the inhibitors. The Tafel slope is approximately constant independent of the concentration of the inhibitor. The observed corrosion data indicate that the inhibition of copper corrosion is due to surface adsorption of inhibitor molecules which follow the Langmuir adsorption isotherm. The results of potentiodynamic measurements indicate that all investigated compounds act mainly cathodically.
De‐alloying and dissolution induced cracking of the Zinc‐iron δ phase
Authors: Kaiser H. 
Published: May 2005

AbstractThe preferential anodic dissolution of zinc from the brittle zinciron δ phase has been investigated in acidified sulphate solutions. From electrochemical measurements, light optical and scanning electron microscopy, electron microprobe analysis and X‐ray diffraction experiments it is deduced that this process results in the formation of considerable concentration gradients within the alloy phase that set up a local state of stress and thus induce the formation of cracks. By the interplay of de‐alloying and crack propagation the corrosion degradation of the δ phase is significantly enhanced. Diffusion driven phase transformations to form the iron‐rich intermediate phases, Γ1 and Γ, were not observed. The ultimate corrosion morphology that results from the de‐alloying of the δ phase is rather a sponge structure which appears to consist of porous ferrite with a zinc concentration that considerably exceeds its room temperature solubility limit.
Experiments for stimulating Microbiologically induced corrosion of copper pipes in a cold‐water plumbing system
Authors: Arens P. , Tuschewitzki G.‐J. , Follner H. , Jacobi H. , Leuner S. 
Published: May 2005

AbstractThe influence of Fe2O3, pyruvate and a sealing putty on microbiologically induced corrosion in part of a copper cold‐water plumbing system in a large building was investigated. For this purpose, these three substances were injected into the pipe lumen of a non‐disinfected and a thermally disinfected section of a tap line affected by microbiologically induced corrosion. It was shown that these substances stimulate, in varying degrees, the microbiological corrosion of copper pipes.
Korrosionsmonitoring mit elektrochemischen Sensoren unter Einsatz von Evolutionsstrategien
Authors: Zosel J. , Fichtner W. , Kaden H. , Rau B. 
Published: May 2005

AbstractEine komplexe Sensorik zur Messung korrosionsbeeinflussender Faktoren wurde am Beispiel der Lochkorrosion des Stahls X 5 CrNi 18 10 untersucht. Potentiodynamische Messungen des Lochfraßpotentials wurden unter Variation der Chloridionenkonzentration (10−3 … 1 mol 1−1), des pH‐Wertes (2 … 8), des Gelöstsauerstoffgehaltes (0 … 8 mg 1−1), der Temperatur (10 … 60 °C) und der Strömungsgeschwindigkeit (0 … 2 m s−1) in einem Strömungskreislauf durchgeführt. Der Einfluß dieser Größen auf das Lochfraßpotential wurde mit einer aus Literaturdaten abgeleiteten Gleichung unter Einsatz von Evolutionsstrategien ausgewertet. Die damit gewählte Optimierungsmethode zeichnet sich im vorliegenden Anwendungsfall durch stabile Konvergenz aus und ergibt eine empirische Gleichung, die eine Vorhersage der Größe des Lochfraßpotentials im untersuchten Parameterbereich ermöglicht.
Schweißnaht‐Korrosion an verzinkten Stahlrohren der Trinkwasser‐Installation
Authors: Stichel W. 
Published: May 2005

AbstractIn den letzten Jahren sind an geschweißten, verzinkten Stahlrohren in Trinkwasser‐Installationen gehäuft Korrosionsschäden an Schweißnähten aufgetreten. Ihrer Erscheinungsform wegen werden sie als Grabenkorrosion bezeichnet. Sie tritt auch in deckschichtbildenden Wässern auf und wird durch schwefelhaltige Blockseigerungen im Bandstahl verursacht. Betroffen sind lediglich ERW‐geschweißte Rohre ohne Nachbehandlung, meist mit Schwefelgehalten über 0,008%. Grabenkorrosion ließe sich zwar durch metallurgische Maßnahmen vermeiden. Dieser Weg ist jedoch kostspielig und schwer gangbar. Aus diesem Grunde wird der DVGW gebeten, den bisher registrierten Rohren mit einschlägigen Schwächen die Register‐Nummer zu entziehen. Die Anfälligkeit geschweißter Rohre gegenüber Grabenkorrosion kann durch Beizen mit Salzsäure geprüft werden.
Mikrobielle Werkstoffzerstörung — Biofilm und Biofouling. Simulation mikrobiell beeinflußter Metallkorrosion (MIC) zur Prüfung von Gegenmaßnahmen
Authors: von Rège H. , Sand W. 
Published: May 2005

AbstractMikrobiell beeinflußte Korrosion von Metallen ist in der Regel mit dem Vorhandensein eines Biofilms verbunden. Zur Simulation und zum Monitoring dieser Vorgänge wurde eine mobile Versuchsanlage entwickelt. Sie bietet die Möglichkeit, verschiedene metallische Werkstoffe gleichzeitig auf ihr Verhalten gegenüber MIC testen zu können. Bislang wurden die Biofilmbildung auf der Metalloberfläche sowie das Korrosionsverhalten von Probekörpern aus St 37‐ und 1.4301‐Stahl untersucht. Dabei zeigte sich, daß der stärkste Angriff auf St 37‐Stahl dann erfolgt, wenn ein biogen durch Sulfat reduzierende Bakterien erzeugter Sulfidfilm auf der Metalloberfläche Sauerstoff ausgesetzt wird. Ein regelmäßiger Wechsel zwischen Anaerobiosis und Aerobiosis bei Anwesenheit von Sulfat reduzierenden Bakterien hatte einen maximalen Abtrag von etwa 1 mm/Jahr bei St 37‐Stahl zur Folge. Unter rein anaeroben Bedingungen betrug er 0,7 mm/Jahr. Weiterhin wurde ein mikrokalorimetrischer Test entwickelt, um die mikrobielle Aktivität von Biofilmproben zu bestimmen. Eine besondere Bedeutung erhält dieses Testverfahren im Hinblick auf einen effizienten Biozideinsatz. So konnte bei der Untersuchung der Wirksamkeit eines kommerziellen Biozids gezeigt werden, daß dieses, um eine zuverlässige Wirkung zu erzielen, in wesentlich höheren Konzentrationen als angegeben eingesetzt werden muß.
Metal dusting of nickel‐base alloys
Authors: Grabke H. J. , Krajak R. , Müller‐Lorenz E. M. , Strauß S. 
Published: May 2005

AbstractMetal dusting, the disintegration of metallic materials into fine metal particles and graphite was studied on nickel, FeNi alloys and commercial Ni‐base alloys in COH2H2O mixtures at temperatures between 450–750°C. At carbon activities ac > 1 all metals can be destroyed into which carbon ingress is possible, high nickel alloys directly by graphite growth into and in the material, steels via the intermediate formation of instable carbide M3C. Protection is possible only by preventing carbon ingress. Chromium oxide formation is the best way of protection which is favoured by a high chromium concentration of the alloy and by a surface treatment which generates fast diffusion paths for the supply of chromium to the surface.The metal dusting behaviour of Alloy 600 is described in detail. A ranking of the metal dusting resistance of different commercial nickel‐base alloys was obtained by exposures at 650°C and 750°C.
Study of two new aqueous alkaline Copper cleaning solutions and comparison with a conventional bath
Authors: Otero E. , Bastidas J. M. 
Published: May 2005

AbstractThis paper studies the cleaning of commercial copper with two new aqueous alkaline solutions containing formaldehyde and D(+)glucose at room temperature. The results are compared with a conventional cleaning solution. Three organic corrosion inhibitors were used: Phloroglucinol, 8‐Quinolinol and Resorcinol. Rest potential, polarization resistance and polarization curves were the electrochemical techniques used. The gravimetric technique was also used. It has been observed that the two new cleaning solutions remove copper tarnishing. The solution with D(+)glucose produces the best surface finish. Likewise, the conventional solution is an excellent copper cleaning bath. The order of inhibition efficiency of the organic inhibitors is as follows: 8‐Quinolinol > Phloroglucionol > Resorcinol.
Effects of yttrium on the oxidation behaviour of Iron‐Chromium‐Aluminium Alloys
Authors: Klöwer J. , Li J.‐G. 
Published: May 2005

AbstractThe effects of yttrium additions on the oxidation behaviour of Fe‐20Cr‐5Al(wt%) alloys have been investigated in oxidation tests and cyclic heating‐element tests at temperatures ranging from 1100 to 1400°C in air. Experimental results showed that the oxidation resistance of the alloys depends sensitively on the yttrium concentration. It was found that yttrium additions of about 0.045 wt% are sufficient to prevent the oxide scale from spalling. When the yttrium content is increased to more than 0.08 wt%, on the other hand, substantial internal oxidation of the alloys takes place, resulting in rapid wastage of the materials.
Correlation of damage in Copper Potable Water Installations with laboratory data with emphasis on operating conditions and design parameters
Authors: Wagner D. , Peinemann H. , Siedlarek H. , Fischer W. R. 
Published: May 2005

AbstractMicrobial influenced corrosion (MIC) occurred in copper drinking water installations of a water distribution area in Germany in a number of mainly institutional buildings. The extent of the manifestations of corrosion typical for this process differed considerably although the operating time of the affected installations was comparable. This difference must have been caused mainly by operating conditions and design parameters since the composition of the potable water and the quality of the copper tubes did not vary. This question has been investigated by setting up two test rigs operating at ambient temperature in an institutional building whose copper installation was severely affected by MIC. The corrosion process was successfully simulated in these test rigs.Corroded copper samples were taken from different house installations in this water distribution area and from the test rigs. The copper pipes of the different sources were inspected with respect to different operating conditions and design parameters. The obtained results cover the spectrum of the extent of the manifestations typical for this MIC process. Besides an induction period, a seasonal influence was evaluated for one institutional building.
Sulfidation behaviour of nickel aluminides
Authors: Schramm B. , Auer W. 
Published: May 2005

AbstractThe sulfidation behaviour of four nickel aluminium alloys containing 25 to 45 at.% Al was studied over the temperature range of 750 to 950°C in a gas mixture of H2‐H2S (0.1 to 10 vol.%). The sulfidation kinetics were determined using a continous weight gain system. The corrosion products were examined by SEM, EDX and XRD.Sulfidation in H2‐H2S gas mixtures formed bilayered scales consisting of an outer layer of Ni3S2 and an inner layer of NiAl3,5S5,5 on all alloys regardless of the different aluminium contents. In H2‐H2S gas mixtures the sulfidation kinetic generally followed the parabolic rate law for all alloys. The influence of aluminium content on corrosion rate was relatively low.The influence of low oxygen partial pressure on sulfidation was investigated in H2‐H2S‐H2O mixtures. In these atmospheres the corrosion mechanism is completely different. Severe attack by rapid internal oxidation destroyed all the alloys except Ni25Al (25 at.%Al). The internal oxidation zone consisted of a mixture of γ‐Ni3Al and Al2O3. On the alloys containing 36 and 45 at.% Al local attack occurred, fast growing pocks were observed after an incubation period.Nickel aluminides show this corrosion phenomena only in H2‐H2S‐H2O mixtures. An interruption of the H2S gas flow stops the running internal oxidation. In flowing H2‐H2O atmospheres no internal oxidation was observed. These facts prove that H2S is necessary for starting and maintaining the internal oxidation of the nickel aluminides.
Beneficial and detrimental Effects of Nitrogen on the oxidation behaviour of TiAl‐based intermetallics
Authors: Schaaf P. , Quadakkers W. J. , Zheng N. , Wallura E. , Gil A. 
Published: May 2005

AbstractThe isothermal oxidation of binary and ternary, Nh‐containing titanium aluminides was studied at 900°C in air and Ar/O2. It was found that the presence of nitrogen in the atmosphere is in some cases beneficial, in others detrimental. For an interpretation of the effects of nitrogen it is necessary to consider the various oxidation stages in which the mechanisms of titanium aluminide oxidation fundamentally differ. For High‐Al alloys, which tend to form protective alumina based scales in the early oxidation stages, nitrogen always scenes to he detrimental because it promotes the formation of a more rapidly growing mixed alumina/titania scale. After this shift to mixed oxide scales, nitrogen can be detrimental as well as beneficial. It is proposed that the last mentioned case prevails if a near‐continuous Ti‐rich nitride layer is stable at the oxide/alloy interface, thereby preventing internal oxidation of aluminium. This beneficial effect, of nitrogen was found under all studied conditions for the Nb‐containing alloys but only in some cases for the binary alloys.
Ion Implantation as a tool to study the oxidation behaviour of TiAl‐based intermetallics
Authors: Stroosnijder M. F. , Schmutzler H. J. , Haanappel V. A. C. , Sunderkötter J. D. 
Published: May 2005

AbstractTiAl‐based Intermetallic alloys are being considered as structural materials for high‐temperature applications due to their low density and substantial mechanical strength at high temperatures. The effect of various elements added by ion implantation on the oxidation behaviour of near‐γ Ti‐48Al‐2Cr and Ti‐48Al‐2Cr‐2Nb (compositions are given in at‐%) in air at 800°C has been studied. Ions implanted (1017 Ions/Cm2) were Al, Ti, Cr, Mo, Y, Mn, Pt, Nb, and Si in case of Ti‐48Al‐2Cr and Nb in case of Ti‐48Al‐2Cr‐2Nb. Comparison was made with the oxidation behaviour of Ti‐48Al2Cr‐2Nb and Ti‐47Al‐2Cr‐0.2Si alloys in which quaternary elements were added by alloying. It is Concluded that ion implantation can serve as a research tool to study, in the frame of screening tests, the influence of various elements on the corrosion behaviour of materials.
Microstructure of Porous anodic films on aluminium
Authors: Bestgen H. , Willems T. , Osterhold M. 
Published: May 2005

AbstractOptical microscopy (OM), scanning electron microscopy (SEM) and analytical transmission electron microscopy (AEM) were used to characterise anocid films on aluminium. Of special interest in our investigations was to study the dependence of the microstructure of the films on the current density at sample‐preparing. The results show that the size of the pores increases with increasing current density.