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Phasenumwandlungen im Rost

Abstract: Die Hauptkomponenten des Rostes sind Lepidokrokit (γ-FeOOH), Boethit (α-FeOOH) und Magnetit (Fe3O4). Von diesen bildet sich als erste Kristallphase, evtl. uber (FeOH)2, Lepidokrokit. Dieser kann sich in Geothit und in Magnetit umwandeln. Pseudomorphosen von Goethit und Magnetit nach Lepidokrokit werden beschrieben. Wahrend Magnetit, der sich bei hoheren Temperaturen direkt auf dem Eisen bildet, epitaktisch aufwachst und eine Schutzschicht darstellt, die weitere Korrosion verhindert, ist dies bei aus Lepidokrokit umgewandeltem Magnetit nicht zu erwarten. Die notwendige Haftfestigkeit und Porenfreiheit ist durch die Epitaxie einer Schutzschicht bedingt. Phase conversions in rust The principal components of rust are lepidocrocite (γ-FeOOH), gothite (α-FeOOH) and magnetite (Fe3O4). The first crystal phase, possibly via (FeOH)2, is lepidocrocite. This may later be transformed into gothite and magnetite. The paper describes pseudo-morphoses of gothite and magnetite after lepidocrocite. Magnetite, which at higher temperatures is formed directly on the iron, grows epitactically and forms a protective layer which prevents further corrosion. In contrast, magnetite transformed from lepidocrocite cannot be expected to have such an effect. The necessary adhesion and freedom from pores is conditioned by the epitaxy of a protective layer.

Untersuchungen über die Lochfraßkorrosion des passiven Eisens in chlorionenhaltiger Schwefelsäure

Abstract: Die Lochfraskorrosion metallischer Werkstoffe ist allgemein an die Anwesenheit einer Deckschicht gebunden, die eine ortliche Differenzierung des elektrochemischen Verhaltens der Metalloberflache ermoglicht. Der auf passiven Metallen durch Halogenionen verursachte Lochfrasangriff wird am Beispiel des passiven Eisens in chlorionenhaltiger Schwefelsaure untersucht. Es werden quantitative Aussagen uber den Ablauf der Einzelvorgange der Lochfraskorrosion in einem etwa drei Zehnerpotenzen umfassenden Chlorionenkonzentrationsbereich und im gesamten Potentialbereich der Passivitat des Eisens vom Fladepotential bis zum transpassiven Durchbruch gemacht. Die Lochbildung erfolgt im Normalfall nach einem linearen Zeitgesetz, ihre Geschwindigkeit hangt insbesondere von der Chlorionenkonzentration und der Dicke der Passivschicht ab. Die Lochradien wachsen nach einem linearen Zeitgesetz, die Auflosungsstromdichte in den Lochern hangt von der Chlorionenkonzentration ab. Vergleichende Untersuchungen am aktiven Eisen und Messung der ortlichen Potentialverteilung in den Lochern zeigen, das das Metall in den Lochern gleichfalls aktiv ist. Der heterogene Mischelektrodenzustand „aktives Loch — passive Metalloberflache”; wird durch Widerstandspolarisation stabilisiert. Die Untersuchungen erlauben jedoch keine Aussagen uber die spezifische Wirkung der Chlorionen. Investigation into pitting corrosion of passive iron in sulphuric acid containing chloride ions Pitting corrosion of metallic materials is generally connected with presence of a surface layer giving rise to a local differentiation of the electrochemical behaviour of the metal surface. The pitting corrosion by halogen ions on passive metals is investigated using passive iron in chloride ion-containing sulphuric acid as the model system. Quantitative data are presented concerning the mechanism and kinetics of the individual processes giving rise to pitting corrosion in a chloride ion concentration range covering three powers of ten, and in the whole potential range of iron passivity, from the Flade potential to the transpassive breakthrough potential. Pit formation normally follows a linear kinetic law, the rate depending in particular from the chloride ion concentration and from the thickness of the passive layer. The growth of pit diameters follows a linear kinetic law, too; the dissolution current density in the pits depends from the chloride ion concentration. Comparative investigations carried out on active iron, and potential distribution as measured in the pits show that the metal is active in the pits, too. The heterogeneous mixed electrode condition — active pit/passive metal surface — is stabilised by resistance polarisation. The investigations so far do not permit any statement concerning the specific effect of the chloride ions.

Untersuchungen über den Einfluß von Schwefelwasserstoff und Schwefeldioxyd auf die Korrosion chemisch beständiger Chrom‐Nickel‐Stähle in schwefelsaurer Natriumsulfatlösung

Abstract: Durch Aufnahme von Strom-Spannungs-Kurven und Bestimmung der Gewichtsverluste wurde der Einflus von H2S und SO2 auf die Korrosion eines 18/18 CrNi-Stahles mit 2% Mo und 2,8% Cu in schwefelsaurer Natriumsulfatlosung untersucht. Durch H2S und SO2 wird im Vergleich zu stickstoffdurchspulter Losung das Ruhepotential zu unedleren Werten verschoben, der Potentialbereich der aktiven Auflosung verbreitert und die Korrosionsgeschwindigkeit im Aktivbereich stark erhoht. Aus den Mesergebnissen ist auf eine Katalysierung der Metallauflosung durch Schwefelwasserstoff bzw. Hydrogensulfidionen und wahrscheinlich durch Reduktionsprodukte des Schwefeldioxyds zu schliesen. Diese katalytische Wirkung tritt nicht nur im Bereich der Aktivierungsuberspannung auf, sondern auch im Bereich des aktiven Plateaus, dessen Ausbildung im wesentlichen durch Transportvorgange bestimmt wird. SO2 bewirkt auserdem eine Erhohung der Auflosungsgeschwindigkeit im passiven Zustand. Investigations into the influence of hydrogen sulphur dioxide on the corrosion of chemically resistant chrome nickel steels in a sulphuric acid chrome nickel steels in a sulphuric acid solution of sodium sulphate By measuring the current/potential curves and determining the weight losses, the influence of H2S and SO2 on the corrosion of an 18/8 CrNI steel and of an 18/8 CrNi stell with 2pCMo and 2.8pC Cu in sodium sulphate solution has been investigated. H2S and SO2 have the effect of shifting the rest potential towards the electronegative side, compared with a solution flushed with nitrogen, enlarging the potential range of active dissolution, and greatly increasing the dissolution, and greatly increasing the corrosion rate in the active zone. From the results of the measurements, it may be concluded that the metal dissolution is catalyzed by hydrogen sulphide ions and probably by reduction products of the sulphur dioxide. This catalyzing effect is not confined to the zone of activation overpotential but also occurs in the zone of the active plateau, the shape of which is largely determined by the migration phenomena. SO2also has the effect of increasing the dissolution rate in the passive condition.

Auswertung von potentiokinetischen Strom‐Spannungsmessungen an Cu ? Ni‐Legierungen, Kupfer und Messung in Meerwasser

Abstract: An Kupfer-Nickellegierungen, Kupfer und Messing wurden Langzeit-Korrosionsversuche in synthetischem Meerwasser durchgefuhrt sowie potentiokinetische Stromspannungskurven aufgenommen und diese nach verschiedenen Methoden zur Ermittlung der Korrosionsstromdichte ausgewertet. Die erhaltenen Ergebnisse werden miteinander kritisch verglichen. Evalutation of potentiokinetic current/potential measurements on CuNi alloys, copper and brass in sea water Copper-nickel alloys, copper and brass were subjected to long time corrosion tests in synthetic sea water. The established potentiokinetic polarization curves served for the determination by different methods of corrosion current density. The results obtained are critically compared.

Kristalline Korrosionsschichten und Korrosionsschutzschichten auf Metallen und ihre Beziehung zur Epitaxie

Abstract: Auf Grund vielfach eigener Untersuchungen wird berichtet uber: 1Bildungsbedingungen, Phasenbestande und Epitaxie-Topotaxie-Beziehungen von Schichten der atmospharischen Korrosion, des Angriffs durch Industrieluft mit ihren vielfaltigen Reagenzien, des Salzwasser-, Heiswasser- und Heisdampfangriffs und der Hochtemperatur-Korrosion bzw. -Reaktion auf den Metallen: Fe, Al, Mg, Zn, Cu, Ag, Pb, Nb, Ta, W, Cr, Mo, Ti, U. 2Phasenzusammensetzung, Wachstumstexturen und Epitaxiebeziehungen von vier technisch wichtigen Gruppen von Korrosionsschichten auf Metallen: Brunierungsschichten auf Fe und einer FeNi-Legierung, Chromatierungsschichten auf Fe, Zn, Mn, Mg und Al, Phoshatierungsschichten auf Fe, Zn, Cu, α-Messing und Al. Die vorstehenden Ergebnisse ermoglichten wesentliche neue Erkenntnisse uber den Keimbildungsmechanismus „Gastphase/Trageroberflache”, die Erstschichtbildung, den molekularen Haftverband „Tragermetalle/Schichtphasen” und den Mechanismus des Dickenwachstums der Schichten. Hieraus lies sich ein Zeitgesetz des Schichtwachstums fur sog. „nichtschichtbildende” und fur „schichtbildende” Bader ableiten. Die beobachteten Epitaxie- und Impfbeziehungen werden tabellarisch zusammengestellt.

Über den Einfluß von Kohlenstoff und Stickstoff auf die Empfindlichkeit niedriglegierter Stähle gegen Spannungsrißkorrosion

Abstract: Die Belastbarkeit von Stahlen, die unter dem Einflus von Medien stehen, welche Spannungsriskorrosion erzeugen, kann nur mit einer Pruftechnik untersucht werden, bei der die Pruflinge lange Zeit unter definierter Zugbeanspruchung gehalten werden. Die dabei erzielte Lebensdauer ist ein Masstab fur die Bestandigkeit. Auf diese Weise lassen sich auch die Einflusse der Legierungsmetalle und der Warmebehandlung auf die Bestandigkeit der Stahle unter Berucksichtigung der jeweiligen Festigkeit untersuchen. So wurde zunachst der Einflus von Kohlenstoff allein und danach der Einflus von Kohlenstoff und Stickstoff kombiniert an einer Reihe von Schmelzen nachgepruft, die im Mittelfrequenzofen — z. T. unter Vakuum — erschmolzen wurden. Mit steigendem Kohlenstoffgehalt nahm die Bestandigkeit deutlich zu — auch unter Berucksichtigung der erhohten Festigkeit. Mit steigendem Stickstoffgehalt wurde die Lebensdauer verkurzt. Diese Verringerung der Bestandigkeit war bei den C-reichen Stahlen viel storender, als bei den ohnehin empfindlichen weichen Stahlen. Ein Vergleich dieser Laboratoriums-schmelzen mit einem C-reichen SM-Stahl lies erkennen, das es offenbar noch weitere Legierungselemente gibt, die die Bestandigkeit herabsetzen. Ihre Wirkung soll in weiteren Arbeiten noch untersucht werden. The influecne of carbon and nitrogen on the sensitivity of low-alloyed steels to stress corrosion Application of stress to steels under the influence of certain media produces stress-corrosion cracking. This can be examined through experimental methods only, by which the specimens are kept under constant stress. The cracking time required for the specimen is then a measure of resistance of stress-corrosion failure. In this way it is possible to investigate the influence of alloying metals and the heat treatment on susceptibility of steels, by considering the respective strenght. Experiments were carried out to determine the effect of carbon content and the combined effect of carbon and nitrogen in a series of medium frequency and vacuum steels. It is found that increasing carbon content improves the resistance of specimens, taking also the higher strength into account. A higher nitrogen content shortens the cracking time. This shortening of resistance due to nitrogen content was much more note worthy in the case of high-carbon steels than in the case of low-carbon steels which were already sensitive in this respect. Comparing an open-hearth steel with the above steels, it seems as if there are other alloying metals which make the steels susceptible to stress-corrosion cracking. The effect of these alloying metals shall be investigated further.

Lochfraßkorrosion auf Metallen mit elektronenleitenden Passivschichten

Abstract: Es wird ein kurzer Uberblick uber die Lochfraskorrosion auf Metallen und elektronenleitenden Passivschichten gegeben. Besondere Probleme dieser Korrosionsart und ihrer Untersuchung werden an zwei ausgewahlten Beispielen (Lochfraskorrosion auf passivem Eisen und auf chemisch bestandigen Chrom-Nickel-Stahlen) erlautert. Die theoretische Deutung der Lochfraskorrosion auf passiven Metallen wird im Zusammenhang mit dem Alles-oder-Nichts-Gesetz der Passivitat diskutiert. Pitting corrosion on metals with electron-conductive passive layers Pitting corrosion on metals and electronconductive passive layers is briefly surveyed. Special problems associated with this type of corrosion and with its examination are dicussed with the aid of two selected examples (pitting corrosion on passive iron and on chemically resistant chrome-nickel steels). The theoretical interpretation of pitting corrosion on passive metals is discussed in connection passive metals is dicussed in connection with the all-or-nothing law of passivity.

Untersuchung von Sonderfällen der Spannungskorrosion bei homogenen, nicht übersättigten Mischkristallen und der hierbei auftretenden elektrochemischen Prozesse

Abstract: Es wurde die Spannungskorrosionsempfindlichkeit von nickelreichen Nickel-Kupferlegierungen untersucht und festgestellt, das sie nur in Cu2-haltiger, nicht aber in reiner Flussaure spannungskorrosionsempfindlich sind. Als Ursache wurde die Bildung von kathodischen Bereichen aus cu2O bzw. Cu, je nach Aciditat des Agens, festgestellt. Diese sind fur das Auftreten eines ausgepragten elektrochemischen Prozesses innerhalb der Spalten und Risse notwendig, wodurch im Zusammenwirken mit den beiden Mischkristalleffekten Spannungskorrosion verursacht wird. Fur die empfindlichste Legierung mit rd. 70 Gew.-% Nickel, Rest Kupfer, entsprechend etwa der Legierung „Monel”, wurde die Abhangigkeit der Lebensdauer von der cuF2- und HF-Konzentration bestimmt und in einem raumlichen Diagramm dargestellt. Diese Legierung weist in verdunnten, CuF2-haltigen HF-Losungen auch betrachtliche interkristalline Korrosion auf, wahrend in hohen konzentrierten Losungen unter Zugspannung nur transkristalline Risse auftreten. Ferner wurde der zeitliche Verlauf, die Spannungs- und die Temperaturabhangigkeit des Spannungskorrosionsprozesses untersucht und die Aktivierungsenergie bestimmt. Research into special cases of stress corrosion with homogeneous non-over-saturated mixed crystals, and of the electro-chemical process associated with it Research has been carried out into the sensitivity to stress corrosion cracking of nickel-copper alloys with high nickel contents. It was found that these alloys are sensitive to stress corrosion in hydrofluoric acid containing CuF2, but not in pure hydrofluoric acid. This was found to be due to the formation of cathodic areas consisting of Cu2O or Cu, depending on the acidity of the agent. These are prequisite to the occurrence of a marked electro-chemical process in the gaps and the two mixed crystal effects, to the occurrence of stress corrosion. For the alloy showing the highest sensitivity — an alloy of the “Monel” type with some 70 weight per cnt. of nickel, the remainder copper — the correlation between lifetime and CuF2 and HF concentration was determined, and plotted in a three-dimensional diagram. This alloy also shows, in diluted HF solutions containing CuF2, a considerable intercrystalline corrosion whilst, in more highly concentrated solutions, a tensile stress causes transcrystalline cracks only. The investigations also comprised the chronological sequence and the stress and temperature dependence of the stress corrosion process as well as the activation energy.

Die Verzunderungsgeschwindigkeit von reinem Eisen und Weichstahl in Sauerstoff, Wasserdampf und Kohlendioxid bei Temperaturen zwischen 850 und 1000° C

Abstract: Die Versuche wurden durchgefuhrt in Sauerstoff, Luft, CO2 und Wasserdampf sowie in Luft mit bis 15% Wasserdampf; die Versuchsdauer betrug bis 200 min. Fur die Oxydation von Reineisen und Stahl in Sauerstoff und Luft ergab sich ein parabolisches Zeitgesetz, das jedoch bei langerer Versuchsdauer unter dem der idealen Parabel entsprechenden Wert sank. In Wasserdampf wurde Reineisen bei 850° C linear oxydiert, bei hoheren Temperaturen lag das Zeitgesetz zwischen einer Geraden und einer Parabel. Der Weichstahl verhielt sich ahnlich, doch war hier die Abweichung bei hoheren Temperaturen weniger ausgepragt. In CO2 ergab sich fur beide Probenarten ein lineares Zeitgesetz. Ganz allgemein wurde Reineisen doppelt so schnell oxydiert wie Stahl; die Oxydationsgeschwindigkeit nahm in der Reihenfolge Sauerstoff — Wasserdampf — Kohlendioxid ab. Bei parabolischer Oxydation bestand der Zunder immer aus drei Schichten, bei linearer Oxydation nur aus einer (Wustit). In Luft mit Wasserdampf ergab sich immer ein parabolischer Verlauf, ohne das ein deutlicher Einflus des Wasserdampfzusatzes (2,5 bis 15 % zu erkennen gewesen ware. Scaling rate of pure iron and mild steel in oxygen, water vapour and carbon dioxide at temperatures ranging from 850 to 1000° C The tests were carried out in oxygen, air, CO2 and water vapour as well as in air with up to 15 per cent water vapour. The duration of the tests was up to 200 minutes. The oxidation of pure iron and steel in oxygen and air, as a function of time, was found to follow a parabolic law; with tests of long duration, however, the results tended to be lower then those corresponding to the ideal parabola. In water vapour, pure iron was found to oxidize at 850° C at a linear rate; at higher temperatures, the curve followed an alignment between straight line and parabola. Mild steel showed similar characteristics except that the deviation at higher temperatures was less marked. In CO2 the curve was linear with both samples. Generally speaking, the oxidation rate of pure iron was found to be twice as high as that of steel. The oxidation rate decreased in the sequence: oxygen, water vapour, carbon dioxide. With parabolic oxidation, the scale always consisted of three layers; with linear oxidation, it consisted of one layer only (Wustit). In air with water vapour content, the curve was parabolic in all cases although no distinct influence of the water vapour addition 2.5 to 15 per cent.) was recognizable.

Untersuchungen über den interkristallinen Kongrenzenangriff von austenitischen Mangan‐Chrom‐Stählen durch Wasser und wäßrige Lösungen

Abstract: Austenitische Mangan-Chrom-Stable, wie X 40 MnCr 18 und X 22 MnCrNi 885 erleiden im geschweisten und angelassenen Zustand als verspannte Bugelproben in See-, Leitungs- und destilliertem Wasser interkristalline Spannungsriskorrosion. Mechanische Zugspannung ist fur das Auftreten des interkristallinen Angriffs nicht grundsatzlich notwendig. Insbesondere stellt sich in Leitungs- und destilliertem Wasser auch an nicht verspannten angelassenen Proben ausgepragte interkristalline Korrosion ein. Aufgebrachte Zugspannungen beschleunigen lediglich den interkristallinen Angriff. Als Ursache des interkristallinen Angriffs mus die Ausscheidung von chromischen Carbiden auf den Korngrenzen und die damit verbundene Chromverarmung im Korngrenzenbereich, das sich im Stahl X 40 MnCr 18 ein chromreiches Carbid der Struktur M7C3 und im Stahl X 22 MnCrNi 885 ein chromreiches Carbid der Struktur M23C6 auf den Korngrenzen ausscheidet. Durch Kontakt mit Zink kann bei den untersuchten Mangan-Chrom-Stahlen ein vollstandiger Korrosionsschutz erreicht werden. Ein Kurzschlus mit passiven austenitischen Chrom-Nickel-Stablen erhoht durch anodische Polarisation die allgemeine oder selektive Korrosionsgeschwindigkeit. Durch Zusatz von Chromat zu Seewasser wird der Korrosionsablauf verzogert. In Leitungswasser bewirkt ein Chromatzusatz einen vollstandigen Korrosionsschutz. Research on intercrystalline grain boundary corrosion of austenitic manganesechrome steels caused by water and aqueous salt solutions Stressed bar specimens of welded and tempered austenitic manganesechrome steel such as as X 40 MnCr 18 and X 22 MnCrNi 885, exposed to sea water, tap water or destilled water, are liable to suffer intercrystalline stress corrosion cracking. The occurrence of intercrystalline corrosion is not necessarily dependent on mechanical tensil stress. In particular, even unstressed specimens exposed to tap or distilled water are liable to show marked intercrystalline corrosion. Additional tensile stress merely has the effect of speeding up the inter-crystalline corrosion. The cause for the intercrystalline corrosion must be seen in the segregation of chrome-rich carbids at the grain boundaries and the consequent reduction in the chrome content within the grain boundary zone. It is possible to prove the segregation of a chrome-rich carbide of the structure M7C3 at the grain boundaries of steel X 40 MnCr 18, and the aggregation of a chrome-rich carbide of the structure M23C6 at the grain boundaries of steel X 22 MnCrNi 885. Through contact with zinc, it is possible to obtain a complete corrosion protection with the manganese-chrome steels investigated. A short circuit with passive austenitic chrome-nickel steels increases the general or selective corrosion rate through anodic polarisation. By adding chromate to the sea water, the corrosion rate is retarded. In tap water, an addition of chromate result in complete corrosion protection.

Die Korrosionseigenschaften von feuerverzinktem Stahlblech in warmen weichen Wässern mit CO2- und/oder O2-Spülung

Abstract: Feuerverzinkte Bleche wurden in 70° C warmen verdunnten NaCl- und Na2SO Losungen mit 300 μS/cm Leitfahigkeit bei Raumtemperatur in Abhangigkeit von der Spulgaszusammensetzung untersucht. Unter Sauerstoff erleiden die Probebleche nach wenigen Tagen starke Lochfras-korrosion. Hierbei wird zunachst die Zinkschicht und anschliesend innerhalb der freigelegten Stahloberflache der Stahl lokal angegriffen. Durch kathodischen Schutz mit Magnesium-Opferanoden wird die Korrosionsgeschwindigkeit zwar verringert, die Zinkschicht erleidet aber nadelstichartige Lochfraskorrosion. Erst bei Fremdstromschutz mit einigen A/m2 kann die Korrosion vollstandig unterbunden werden. Bei Kohlensaurespulung wird die Zinkschicht homogen abgetragen, die Korrosionsgeschwindigkeit betragt rd. 0,07 μm/h. Bei einer Spulung mit Kohlensaure + Sauerstoff 1 : 1 bildet sich eine korrosionsschutzende Deckschicht aus Hydrozinkit. Tafelverzinkte Proben mit rd. 47 μm Zinkauflage zeigten nach 4350 h keine Rostbildung. In keinem Falle konnte eine Potentialumkehr des Eisen-Zink-Elementes beobachtet werden. Die Lochfraskorrosion bei Sauerstoffspulung mus aur die Wirkung von Beluftungselementen zuruckgefuhrt werden. Corrosion properties of hot dipped galvanized steel plating in soft warm water with CO2 and/or O2 flows Research has been carried out on hot dipped galvanized plates in warm (70° C) diluted NaCl and Na2SO4 solutions with a conductivity of 300 μ S/cm at room temperature as a function of the composition of the flowing gas. When exposed to oxygen, the specimen plates show marked pit corrosion already after a few days. An attack on the zinc layer is followed by a local attack on the bared surface of the steel. Cathodic protection by sacrificial magnesium anodes, whilst reducing the corrosion rate, gives rise to needle-prick pitting corrosion on the zinc layer. The only means of stopping corrosion completely is the application of external current protection with several amps pr. sq. metre. With carbonic acid flow, the zinc layer is removed homogeneously, the corrosion rate being of the order of 0.07 μ/h. In the case of gassing with a 1 : 1 mixture of carbonic acid and oxygen, a corrosion-inhibiting covering layer of hydrozincite is formed. Hot dipped galvanized specimens with a zinc cover of approx. 47 μ showed no signs of corrosion after 4350 hours. In no case was it possible to observe a reversal of the potential of the iron-zinc element. The pitting corrosion encountered with oxygen flow must be ascribed to the effect of Evans' elements.

Die Bedeutung einer Deckschichtbildung bei der Spannungsrißkorrosion

Abstract: Viele Metalle und Legierungen bilden bei der Einwirkung korrosiver Medien Deckschichten aus, die einen bedeutenden Einflus auf den Korrosionsvorgang haben. Dies gilt besonders fur Deckschichten mit Schutzwirkung. Welche Bedeutung der Entstehung elektrochemisch edler Deckschichten bei der Spannungsriskorrosion zukommt, wird am Beispiel der Risbildungsvorgange sowohl von unlegierten Stahlen in Nitratlosungen und in den Alkalilaugen, als auch von Austenitstahlen in choridhaltigen Losungen und in Schwefelsaure gezeigt. Genau wie beim Lochfras, ist die unvollstandige bzw. gestorte Ausbildung solcher Schichten die Ursache fur das Auftreten lokalisierter Korrosion, wobei die Lokalanoden unter dem Einflus von Zugspannungen die Ausgangspunkte der Risse darstellen. Die Spannungsriskorrosion ist demnach als spezielles Problem der Korrosion von Metallen mit unvollstandigen Deckschichten zu betrachten. The importance of the formation of a cover with stress corrosion cracking Many metals and alloys, when exposed to corrosive agents, from covering layers which have a considerable influence on the corrosion process. This applies, in particular, to covering layers with protective effect. The significance of the formation of electro-positive cover films in stress corrosion cracking is illustrated by the example of the formation of cracks in unalloyed steels in nitrate solutions and alkali solutions as well as in austenitic steels in solutions containing chloride and in sulphuric acid. As with pit corrosion, the incomplete or disturbed formation of such layers is the cause of the occurrence of localized corrosion where, under the influence of tensile stresses, the local anodes become the points where the cracks originate. Tension crack corrosion must therefore be regarded as a special problem of the corrosion of metals with incomplete cover films.

Untersuchungen von Sonderfällen der Spannungskorrosion bei homogenen, nicht übersättigten Mischkristallen und der hierbei auftretenden elektrochemischen Prozesse. Teil II: Weitere Untersuchungen zur Spannungskorrosion des Messings

Abstract: Auser durch ammoniakhaltige basische Agenzien wird auch durch saure ammoniakfreie, jedoch Cu++-Ionen enthaltende Agenzien bei Messing Spannungskorrosion ausgelost, allerdings in geringerem Mase. In diesen Agenzien entsteht als Reaktionsprodukt Cu2O, das die fur das Auftreten eines ausgepragten elektrochemischen Prozesses in den Spalten und Rissen notigen kathodischen Bereiche bildet und, im Gegensatz zu CuO, auch in sauren Losungen bis zu einem pH von etwa 2 bestandig ist. Der Risverlauf ist bei Ms 70 und 63 bevorzugt transkristallin, die Risbildung eigentumlich verzweigt und verbreitert. Dies wird damit erklart, das das Cu2O in einzelnen unzusammenhangenden Kristallen auftritt und daher die Riswande nicht gleichmasig bedeckt. Dadurch werden diese ortlich starker angegriffen, wodurch es zu Verzweigungen der Risse kommt. Research into special cases of stress corrosion with homogeneous, non-over-saturated mixed crystals, and of the electro-chemical processes associated with it. Part II. Further research into the stress corrosion of brass Stress corrosion in brass is caused not only by basic agents which though free from ammonia, contain Cu++ ions; the effect of these agents, however, is less marked. These agents contain, as a reaction product, Cu2O which forms the cathodic zone required for the setting up of a marked electro-chemical process in the fissures and cracks and which, in contrast to CuO, is resistant even in acid solutions up to a pH value of approx. 2. With Ms 70 and 63, the crack pattern is mainly transcrystalline, with peculiarly ramified and extended cracks. This is explained by the fact that Cu2O occurs in isolated un-linked crystals and therefore does not form a uniform cover of the walls of the cracks. The walls are therefore exposed to intensified local corrosion which leads to ramifications of the cracks.

Über die Koexistenz aktiver und passiver Bereiche auf einer Elektrodenoberfläche. Ein Beitrag zur Theorie der Lochfraßkorrosion

Abstract: Wird Blei in Chromatlosung bzw. Zink in Phosphatlosung, in der jeweils ein Leitsalz vorhanden ist, unter galvanostatischen Bedingungen anodisch aufgelost, so treten bei bestimmten Stromstarken aktive und passive Bereiche nebeneinander auf. Die passiven Stellen entstehen durch eine Bleichromat- bzw. Zinkphosphatschicht. Die aktiven Bereiche losen sich sehr schnell auf, die passiven praktisch nicht. Dadurch entsteht an diesen Systemen eine Art Lochfras. Fur die Koexistenz aktiver und passiver Bereiche ergibt sich aus den Experimenten in Ubereinstimmung mit einer theoretischen Modellvorstellung, der die Gegeneinanderdiffusion von Metallionen und deckschichterzeugenden Anionen zugrunde liegt, das die Auflosungsstromdichte an den aktiven Stellen proportional der Konzentration der deckschichtbildenden Anionen in der Losung und umgekehrt proportional der Nerstschen Diffusionsschichtdicke ist. Bei vorgegebenem Elektrolyten ist unter konstanten Ruhrbedingungen die Flache der aktiven Bereiche proportional zum angelegten anodischen Strom, wobei das Elektrodenpotential (Lochraspotential) einen vom Strom unabhangigen Wert hat. The coexistence of active and passive zones at a blockade If lead is anodically dissolved, under galvanostatic conditions, in a chromate solution, or zinc in a phosphate solution, each containing a conducting salt, active and passive zones will occure concurrently at certain current intensities. The passive zones are formed by a lead chromate or zinc phosphate film. The active zones dissolve very quickly, the passive zones are virtually permanent. As a result, there occurs a kind of pit corrosion at such systems. For the coexistence of active and passive zones, the experiments in agreement with a working thesis, based on the mutual diffusion of metal ions and film-generating anions, show that the density of the dissolution current at the active spots is proportional to the concentration of the film-generating anions in the solution, and inversely proportional to the Nernst diffusion film thickness. With given electrolyte, and constant stirring conditions, the area of the active zones is proportional to the connected anodic current, while the electrode potential (pitting corrosion potential) assumes a value which is independent of the current.

Inhibierung der Korrosion von Kupfer in Natriumhydroxidlösungen

Abstract: Die Verfasser untersuchten die Wirkung von 30 organischen Substanzen auf die Korrosion von Kupfer in wasrigen NaOH-Losungen (0,2, 0,5, und 1,0 n). Als gute Inhibitoren erweisen sich Resorcin, Phologluchin, Pyrogallol, Tannin, β-Naphthol, m- und p-Animophenol, Glucose, Fufurol, Cyclohexanon, 8-Oxychinolin, Hydrazinsulfat, Chinalizarin, Hydrochinon, Natriumdiathyldithiocarbanmat, rhodiozonsaures Natrium, Gallocynin und Acriflavin. Die Hemmwirkung beruht in den meisten Fallen auf Deckschicht-Bildung aus Reaktionsprodukten von Metall, Inhibitor und Hydroxid. Entscheidend ist die Stabilitat der Deckschicht bei den verschiedenen Laugenkonzentrationen. Inhibition of copper corrosion in sodium hydroxide solutions The authors have investigated the effect of 30 organic substances on the corrosion of copper in aqueous NaOH solutions (0.2, 0.5 and 1.0 n). The following substances were found to be effective inhibitors: resorcin, phloroglucin, pyragallol, tanni, β-naphthom, m and p-aminophenol, glucose, furfural, cyclohexanon, 8-oxychinolin, hydrazine sulphate, chinalizarine, hydrochinon, sodium diethyldithiocarbamate, sodium rhodizonate, gallocyanine and acriflavine. In most cases, the inhibition effect is due to a covering layer of reaction products of metal, inhibitor and hydroxide. The decisive factor is the stability of the covering layer with the different lye concentrations.

Zum anodischen und kathodischen Verhalten des Eisens in neutralen und alkalischen Lösungen

Abstract: Fur die Untersuchung des Verhaltens des Eisens im pH-Bereich 7 bis 14 in Anwesenheit von Chloridionen benutzen die Verfasser das elektrochemische Affinitats/Uberspannungs-Diagramm. Bei pH 7 ist die Aktivierung des Eisens durch die Zerstorung der FeO-Primarschicht moglich. Mit steigender Alkalitat vermindert sich das passive Gebiet durch direkte Einwirkung von Cl−-Ionen, durch Oxydation von FeCl2 und durch Bildung der Eisenkomplexe FeO42− und HFO2−. Die Zersetzung von Fe(OH)2 durch Cl−-Ionen ist nur bis pH 10,5 thermodynamisch moglich. Bie pH > 10,5 stellt sich das Gleichgewicht Fe(OH)2 = HFeO2− + H+ ein.

Anodische Korrosionsprozesse auf Stählen in inerten und in oxydierenden Atmosphären

Abstract: Durch die beschriebene Untersuchung sollten gepruft, wie weit sich elektrochemische Techniken fur die Untersuchung der Korrosion von Stahl in Gegenwart von geschmolzenen Sulfaten und von Verbrennungsgasen eignen. Die gemessenen Gleichgewichtpotentiale einer inerten Metallelektrode sollen zur Feststellung des Redox-Potentials im System Salzschmelze/Verbrennungsgase dienen. Das stationare Potential einer Platinelektrode in einer Sulfatschmelze an 600° C last sich – fur den Fall, das kein Strom fliest – darstellen durch die Gleichung wobei E dem Potential, bezogen auf die Silber/Silbersulfat-Elektrode und pSO2 pO2 wie pO2 den Partialdrucken (in at) der beiden Gase in einem Tragergas (Stickstoff + Kohlendioxyd) entsprechen. Die Formel erlaubt den Schlus, das die Elektrodereaktion durch das Gleichgewicht darstellbar ist. Die Anodenstrome, die fliesen, wenn das Potential eines Flusstahls oder einer Elektrode aus der oben genannten Temperatur befindlichen Sulfatschmelze konstant gehalten wird (−0,3 V bie N2 + CO2 + 5% O2, bzw. + 0,4 V bei N2 + CO2 + 0,2% SO2), zeigen, das diese Metalle unter den Bedingungen des Versuches stark angegriffen wurden. Rostfreie Stahle werden nach wenigen Stunden passiv obwohl ein Korrosions-Reststrom bei + 0,4 V verbleibt. Diese Beobachtungen lassen vermuten, das elektrochemische Untersuchungen ein durchaus nutzliches Mittel zur Untersuchungen der Korrosion durch geschmolzene Salze in Gegenwart von Verbrennungsgasen konnen und daher eingehender untersucht werden sollten. Anodic corrosion processes on steels in inert and oxidising atmospheres The purpose of the investigation here described was to find out to what extent electrochemical techniques lend themselves to the examination of steel corrosion in the presence of molten sulphates and combustion gases. The measured equilibrium potentials of an inert metal electrode are intended to serve for the determination of the redox potential in the salt melt/combustion gases system. If no current is flowing, the stationary potential of a platinum electrode in a sulphate melt at 600° C can be expressed by the equation where E signifies the potential related to the silver/silver sulphate electrode, and pSO2 pO2 the partial pressures (in atmospheres) of the two gases in an inert gas (nitrogen + carbon dioxide). The formula permits the conclusion that the electrode reaction can be expressed by the equilibrium condition . The anode currents set up if the potential of a mild steel or pure iron electrode is kept at the above-mentioned temperature viz. −0.3 V with N2 + CO2 + 5% O2, or + 0.4 V with N2 + CO2 + 0.2% SO2, show that under the test conditions, these metals would be greatly exposed to corrosion. Stainless steels become passive after a few hours although a residual corrosion current at + 0.4 V remains. These observations give rise to the expectation that electro-chemical examinations may well represent a useful means of examining corrosion phenomena caused by molten salts in the presence of combustion gases, so that they merit more detailed investigation.

Potentiostatische, potentiokinetische und intensiokinetische Stromdichte‐Potential‐Messungen an austenitischen Chrom‐Nickel‐Stählen

Abstract: Zur Erstellung eines praktischen potential/pH,/-Diagrammes wurden potentiostatische Messungen im System Schwefelsaure-Natronlauge durchgefuhrt. Die erhaltenen Strom/Zeit- und Stromdichtel/Potential-Kurven werden beschrieben und diskutiert. Da fur die Praxis potentiostatisch Messungen zu zeitraubend sind, wurde die Aussagefahigkeit potentiokinetischer und intensiokinetischer Messungen untersucht. Bei mittlerer Vorschubgeschwindigkeit (∼ 1 V/h) ist eine Differenzierung verschiedener Stahlqualitaten moglich. Der Einflus der Polarisationsgeschwindigkeit auf das Passivierungspotential und die Passivierungsstromdichte wird in Diagrammen gezeigt. Potentiokinetische Messungen zeigen bessere Ergebnisse als intensiokinetische. Potentiostatic, Potentiokinetic and intensiokinetic current density/potential measurements on austenitic chrome-nickle steels With a view to polting practical potential pH diagrams, potentiostatic measurements have been carried out in the sulphuric acid/soda liquor system. The current/time and current density/potential curves thus obtained are described and discussed. Since, in practice, potentiostatic measurements are too laborious, an investigation has been carried out into the reliability of the results of potentiokinetic and intensiokinetic measurements. At a medium advance rate (approx. 1 Volt per hour), it is possible to differentiate between different steel qualities. The influence of the polarisation rate on the passivation potential and on the passivation current density is shown by means of diagrams. Potentiokinetic measurements show better results that intensiokinetic measurements.

Selektive Korrosion an Verbindungsschweißen von Stählen

Abstract: Es werden die moglichen selektiven Korrosionserscheinungen an den wichtigsten Arten von Verbindungsschweisen von Stahlen besprochen. Es sind dies die Verbindungsschweisen an unlegierten ferritischen Schiffsbaustahlen, an austenitischen Mangan-Chrom-Stahlen an aluminiumberuhigten Kesselbaustahlen sowie an chemisch bestandigen ferritischen und austenitischen Chrom-Nickel-Stahlen. An den unlegierten Schiffsbaustahlen kann zwischen nicht voll entzunderten Blechen und zunderfreiem Schweisgut ein starkes Korrosionselement mit bevorzugter Abtragung der Schweisnaht auftreten. Aber auch beim Verschweisen von zunderfreien Blechen kann je nach Beruhigungsgrad der Bleche und der Schweiszusatzwerkstoffe eine Lokalelementbildung zwischen Blech und schweisgut in der Art auftreten, das das Schweisgut bevorzugt aufgelost wird. An austenitischen Mangan-Chrom-Stahlen tritt in einer bestimmten Entfernung von der Schweisnaht infolge Chromcarbid-Ausscheidung interkristalline Korrosion bei Einwirkung von See- wasser auf. An Schweisverbindungen von aluminiumberuhigten Stahlen neigt besonders eine mehr oder minder stark ausgepragte kohlenstoffverarmte Zone am Ubergang zur interkristallinen Risbildung. Bei den ferritischen Chrom- und austenitischen Chrom-Nickel-Stahlen spielt beim Schweisen die Ausscheidung von Chromcarbiden auf den Korngrenzen, die zur interkristallinen Kornzerfallanfalligkeit fuhrt, die entscheidende Rolle. Es werden die Masnahmen besprochen, durch die die Chromcarbidausscheidung beim Schweisen vermieden wird. Schlieslich wird noch auf die Auswirkung des Delta-Ferrits in austenitischem Schweisgut auf dessen Korrosionsverhalten eingegangen. Selective corrosion at welded assemblies of steels The paper deals with the possible selective corrosion phenomena at the most important types of weld assemblies of steels, viz. those of unalloyed ferritic ship building steels, austenitic manganesechromium steals, aluminium-killed boiler steels an well as chemically resistant ferritic and austenitic chrom-nickel steels. With unalloyed ship building steels, a strong corrosion element is liable to occur between not fully descaled plates and scaleless welding material, where the latter is particularly liable to be attacked. But even where scalefree plates are welded, a local element may be set up, depending on the killing intensity and on the filler metals, between plate and welding material in such a way that, again, the welding material is liable to be dissolved first. In the case of austenitic manganese-chromium steels, exposed to sea water, intercrystalline corrosion takes place at a certain distance from the weld as a result of chrome-carbide segregation. In the case of welded assemblies of aluminium-killed steels, intercrystalline fissuration is particularly liable to occure in a more or less marked decarbonised zone at the transition. With ferritic chromium steals and austenitic chrom-nickel steels, the welds are decisively influenced by the segregation of chrome-carbides at the grain boundaries which results in a proneness to intercrystalline grain decomposition. Measures are discussed by which the segregation of chrom-carbides during welding can be avoided. Finally, mention is made of the effect of delta-ferrite on the corrosion behaviour of austenitic welding material.

Kontaktkorrosion. Grundlagen ‐ Auswirkung ‐ Verhütung

Abstract: Kontaktkorrosion oder galvanische Korrosion kann uberall dort auftreten, wo Metalle mit unterschiedlichem elektrochemischem Potential bei gleichzeitiger Anwesenheit eines Elektrolyten miteinander in leitender Verbindung stehen; dabei geht bevorzugt das unedle Metall in Losung. Die Normalspannungsreihe, die fruher dem Konstrukteur als einzig Unterlage zur Verfugung stand, ist fur die Beurteilung einer Metallkombination ungeeignet. Auch mit Hilfe von praktischen Spannungsreihen erhalt man nur eine orientierende Aussage uber das Verhalten von Metallpaarungen. Die Kenntnis der Potentialdifferenz zweier Metalle in einem Elektrolyten reicht namlich noch nicht aus, um das Ausmas des Korrosionsangriffs abschatzen zu konnen. Es ist dazu vielmehr die Hohe der Korrosionsstromstarke masgebend, die sich bei Kurzschlus der beiden Metalle einstellt, d. h. fur das praktische Verhalten der Metallkombination ist die Zunahme der Korrosionsgeschwindigkeit des unedleren Metalls ausschlaggebend. Es mus also der Verlauf der Strom-Spannungskurve in der Umgebung der Korrosionspotentials bekannt sein. Anhand von Stromspannungskurven wird ausfuhrlich erlautert. Zur Vermeidung der Kontaktkorrosion werden verschiedene Isolierungsmasnahmen mit konstruktiven Beispielen angegeben. Abschliesend zeigen vier Schadensfalle aus der Praxis die Auswirkungen des Kontaktkorrosionsangriffs.

Über das Prinzip der Einfangfläche bei Sauerstoffkorrosion in Elektrolytlösungen

Abstract: Das Prinzip der Einfangflache von Akimov verlangt bei Sauerstoffdepolarisation an der Kathode, das der Depolarisationsstrom proportional der Kathodenflache und unabhangig von der Grose der Anodenflache ist. Ausgehend von der Tafel-Gleichung wurden Beziehungen zwischen der Depolarisationsstromstarke und der Flache einer Elektrode abgeleitet, wenn die zweite Elektrodenflache konstant gehalten wird. Diese Beziehungen wurden experimentell in einer Differentialbeluftungszelle gepruft, indem einerseits dasselbe Metall fur beide Elektroden („echte” Differentialbeluftungszelle), andererseits verschiedene Elektrodenmetalle (galvanische Zelle) verwendet wurden. An echten Differentialbeluflungszellen (Elektroden aus Zink bzw. aus Eisen) wurde Ubereinstimmung zwischen den theoretischen Ableitungen und den experimentellen Ergebnissen gefunden: Die Stromstarke ist dem Logarithmus des Flachenverhaltnisses von Kathode and Anode proportional. Als Spezialfall, fur symmetrische Tafelgerade (ideal gemischte Kontrolle) wie dies fur Eisen zutrifft, ist die Stromstarke propotional der Quadratwurzel aud der variierten Flache, wenn die andere Flache konstant gehalten wird. Im Falle einer unpolarisierbaren Anode und einer polarisierbaren Kathode (rein kathodische Kontrolle, System Zn/Cu) gilt das Prinzip der Einfangflache nach Akimov, ebenfalls in Ubereinstimmung mit den theoretischen Forderungen. The capture area principle with oxygen corrosion in electrolytes For oxygen depolarization, the “Capture Area Principle” of akimov lays down proportionality of the depolarization current relating to the area of the cathode, and furthermore independence of the current concerning the area of the anode. Starting with the Tafel-equation, the author arrived at mathematical formulas correlating the current intensity to the area of one of the electrodes, provided the area of the second is held constant. The above relations have been proved experimentally in a differential aeration cell, when using the same metal for both electrodes (true differential aeration cells), or using different metals for the two electrodes (galvanic cells). In true differential aeration cells (when using iron or zinc for testing purposes), conformity was found between the mathematical deductions and the experimental facts. A linear function was observed, connecting the depolarization current with the logarithm of the quotient of the cathode and the anode areas. In special cases, if the slopes of the Tafel lines are symmetric, i.e. “ideal mixed control”, the current is proportional to the square root of the varied area, while the other is held constant. Only in cases of a non-polarizable anode and a polarizable anode and a polarizable cathode, for instance when using the system of zinc-copper, the principle of Akimov is valid, in agreement with the author's theoretical assumptions.

Das Korrosionsverhalten der Nickelbasislegierung Inconel 625

Abstract: Die neue hochwarmfeste Nickellegierung Inconel 625 ist aufgrund ihrer hohen Resistenz gegen die Korrosion durch die Reaktorkuhlmedien Wasserdampf und flussiges Natrium als Werkstoff fu Brennelementhullen eines Reaktors hoher Energiedichte geeignet. Bis uber 800° C ist die Verzunderungsbestandigkeit an Luft gut. In Elektrolytlosungen tritt unter Bedingungen, in denen sich keine Passivierungsschicht bilden oder erhalten kann, nur relativ langsamer allgemeiner Angriff ein. Erwartungsgemas wird Incontel 625 auch im thermisch sensibilisierten Zustand von Straus-Losung nicht interkristallin angegriffen und auch die Reaktion mit CrVI-Ionen enthaltender Salpetersaure vollzieht sich weniger intergranular als oberflachlich. Steht der Werkstoff mit V2A-Stahl zusammen in Kontakt mit flussigem Natrium von 600° C, so besteht Anfalligkeit gegen chemischen Massentransport. Als dessen Folge treten Abscheidungen einer neuen kristallisierten Phase auf den Korngrenzen der Oberflache des Inconel 625 auf. The corrosion behaviour of the nickel-based alloy Inconel 625 Due to its high resistance to corrosion by reactor coolants, water vapour and liquid sodium, the new high-temperature resistant nickel alloy Inconel 625 is well suited as fuel cladding material for a reactor of high energy density. Up to above 800° C, the scaling resistance in air is good. In electrolyte solutions, the general corrosion under conditions where a passivation layer cannot be formed or maintained is relatively slow. In accordance with expectations, Inconel 625 is not subject to intercrystalline corrosion by Strauss solutions even in the thermally sensitized condition, and even the reaction with nitric acid containing CrVI ions is not so much intergranular but superficial. If the material, together with V2A steel, is in contact with liquid sodium of 600° C, it is prone to chemical mass transfer. As a result, there occur precipitations of a new crystalline phase at the grain boundaries of the the Inconel 625 surface.

Das anodische Verhalten des Zinns bei Selbstpassivierung

Abstract: Die elektrochemische Affinitat (A)- Uberspannungs(ΔU)-Diagramme nehmen fur das Verhalten des Zinns im pH-Bereich von 4 bis 14 eine Zwischenstellung im Vergleich zu der Gruppe Ni, Co und Cu und Ti, Zr, Nb und U ein. Am passiven Zinn ist die Bildung einer Doppel-Deckschicht-Elektrode Sn|SnO2|Sn(OH)4 thermodynamisch wahrscheinlich. Die pH-Abhangigkeit der anodischen Flade-Bezugsspannung des Zinns folgt der Beziehung . The anodic behaviour of tin in the case of auto-passivation The diagrams: electrochemical affinity(A): overvoltage (U) characterizing the behaviour of tin in the pH range 4–14 occupy an intermediate position between the groups Ni, Co, Cu, and Ti, Zr, Nb, U. On passive tin the formation of a double layer electrode of the type sn|SnO2|Sn(OH)4 appears thermodynamically probable. The anodic Flade reference potential of tin, depending from the pH value obeys the equation .

Zweckmäßige Apparatekonstruktionen aus Kunstkohle und Elektrographit und deren Einsatzgebiete

Abstract: Es werden die Herstellung und die Eigenschaften von Kunstkohle und Elektrographit beschrieben. Durch Impragnieren der von Natur aus porosen Materialien erhalt man bockkorrosionsfeste Apparatebau-Werkstoffe mit vielfaltigen Einsatzmoglichkeiten. Die Qualitat dieser Werkstoffe ist weitgehend durch die Art des Impragniermittels und durch das Impragnierverfahren bestimmt. Die Eigenheiten der Kohlewerkstoffe mussen bei der konstruktiven Gestaltung berucksichtigt werden. Es wurden zahlreiche Graphit-Apparatetypen entwickelt; die Vor- und Nachteile einiger Konstruktionen fur spezielle Einsatzgebiete werden diskutiert. Abschliesend werden einige allgemeine Hinweise uber Transport, Wartung und Instandsetzungsarbeiten gegeben. Suitable apparatus designs of synthetic carbon and electro-graphite, and their applications Production and properties of synthetic carbon and electrographite ane described. Through impregnation of the intrinsically porous materials, one obtains apparatus materials of high corrosion resistance with a wide field of applications. The quality of these materials is largely governed by the type of impregnating agent and by the impregnation method. The properties of the carbon materials must be taken into account in the structural design. Numerous types of graphite equipment have been developed. The advantages and disadvantages of certain designs for specific spheres of application are discussed. In conclusion, some general advice is given concerning transport, servicing and repairs.

Korrosionselemente durch Gefügeheterogenität in nichtrostenden Chrom‐Nickel‐Stählen

Abstract: Umwandlungs- und Ausscheidungsvorgange in austenitischen Chrom-Nickel-Stahlen konnen Ursache fur die Ausbildung von Korrosionselementen sein. Beispiele sind die interkristalline Korrosion und die selektive Martensitkorrosion. Die interkristalline Korrosion beruht auf einer Anderung der elektrochemischen Eigenschaften korngrenzennaher Bereiche durch Chromverarmung. Dieser „Klassische Kornzerfall” findet in mehr oder weniger starkem Ausmas bei allen Potentialen statt. In austenitischen Chrom-Nickel-Stahlen kann als Folge der Chromverarmung, durch Abkuhlen auf tiefe Temperaturen oder durch Kaltverformung eine kubisch raumzentrierte α′-Phase (Martensit) gebildet werden. Diese erfahrt lediglich bei Potentialen, die der ansteigenden Stromdichte-Potential-Kurve im Aktivbereich zugeordnet sind, eine selektive Korrosion. Sowohl bei der interkristallinen Korrosion als auch bei der selektiven Marrensit-Korrosion werden Lokalanoden gelost. Im Transpassivzustand tritt auch bei losungsgegluhten Proben bevorzugter Korngrenzenangriff auf. Dieser Angriff wird durch Carbidausscheidungen verstarkt. Mit der Ausscheidungsgluhung werden gleichzeitig Kathoden gebildet, die bei der Korrosion in Redoxsystemen, z. B. Werkstoffe und Korrosion Huey-Test eine Polarisation in den Kornzerfallsbereichen bewirken. In diesem Falle sind also nicht notwendig Lokalanoden, sondern indirekt auch Lokalkathoden fur einen Korngrenzenangriff verantwortlich. Corrosion elements set up by structure heterogeneity in stainless chromium-nickel steels Transformation processes and precipitation of carbides could be the reason for corrosion elements in austenitic stainless steels. Examples are the intergranular corrosion and the selective martensite corrosion. The intergranular corrosion is based on a change of the electrochemical properties of the grain boundary regions by impoverishment of chromium. This “classical intergranular corrosion” takes place at all potentials. Resulting from the impoverishment of chromium after colling to very low temperatures, or by cold deformation, an α′-phase can be produced. This phase is only attacked in the active region of the current density-potential-curve. Both the intergranular corrosion and the corrosion of martensite are caused by local anodes. A selective attack of grain boundaries is also observed in the transpassive region. The intensity of this attack increase with precipitation of carbides. During the sensitivisation cathodes are produced, which cause a polarisation in the intergranular corrosive regions. Therefore, this attack of grain boundaries is not only connected with the formation of local anodes but also influenced by the formation of local cathodes.

Untersuchung von Sonderfällen der Spannungskorrosion bei homogenen, nicht übersättigten Mischkristallen und der hierbei auftretenden elektrochemischen Prozesse. Teil III: Die Spannungskorrosionsempfindlichkeit von goldhaltigem Messing im Vergleich zu CuZu- und CuAu-Legierungen, sowie die Bestimmung ihrer Aktivierungsenergien

Abstract: Messing wird durch geringen Zusatz eines Edelmetalls, z.B. Gold, gegenuber allen angreifenden, nicht komplex bindenden Agenzien spannungskorrosionsempfindlich wahrend gewohnliches Messing bekanntlich nur bei Einwirkung ammoniakhaltiger Agenzien spannungskorrodiert. Diese allgemeine Spannungskorrosionsempfindlichkeit wird dadurch verursacht, das sich die kathodischen Bereiche aus Gold bilden konnen und der zur Auslosung von Spannungskorrosion notige elektrochemische Prozes nunmehr auch bei ammoniakfreien Agenzien zustande kommen kann. Durch Verwendung goldhaltigen Messings und ammoniakfreier Agenzien konnten die Wirkungen der Mischkristalleffekte und des elektrochemischen Prozesses getrennt untersucht werden. Ferner wurden die Dauer der Inkubations- und Spannungskorrosionphase und bei einigen Legierungen auch die Aktivierungsenergie des Spannungskorrosionsprozesses in Abhangigkeit von der Mischkristallkonzentration bestimmt. Letztere wird bei hohen Mischkristallkonzentration im wesentlichen durch die Aktivierungsenergie der in fliesenden Kristallbereichen befindlichen Atome bestimmt. Research into special cases of stress corrosion with homogeneous, non-over-saturated mixed crystals, and of the electro-chemical processes associated with it. Part III. The sensitivity to stress corrosion of brass containing gold, compared with CuAu alloys, and the determination of thier activation energies If a small amount of a noble metal, e.g. gold, is added to brass, the latter becomes sensitive to stress corrosion when exposed to any corrosive agents not leading to complex compounding, whilst normal brass is of course only liable to undergo stress corrosion proneness is due to the fact that cathodic zones of gold may be set up so that the electro-chemical process required for stress corrosion may now also be initiated by agents free from ammonia. By using brass containing gold, and agents free ammonia, it was found possible to carry out a separate investigation into the effects of the mixed crystals and of the electro-chemical process, respectively. It was also possible to determine the duration of the incubation and stress corrosion phase and, for certain alloys, also the activation energy of the stress corrosion process as a function of the mixed crystal concentration. The latter is, with high mixed crystal concentrations, generally determined by the activation energy of the atoms encountered in fluid crystal domains.