Prerequisites for the evaluation of the resistance to intergranular stress corrosion cracking of steels. Experimental materials: chemical composition of the materials. Corrosive agent: aqueous calcium nitrate solution and boiling soda lye. Description of the types of load. Description of the test results: tests in calcium nitrate solution and soda lye under load at time constant strain rate, at low strain rate with unidirectional test procedure to fracture, and at low strain rate under cyclic load. Discussion of the test results.
The threshold stress sigma-G which was obtained for a low-alloy steel (0.08% C, 0.01% Mo) under free corrosion conditions and chemical conditions corresponding to DIN 50 915 in boiling 60% Ca(NO3)2 solution in constant load SCC experiments was confirmed by electrochemically controlled experiments (potential range 0 to 0.90 V). The susceptibility to SCC is increased with the potential becoming more anodic. However, the result of the corrosion test according to DIN 50 915 is valid also at more anodic potentials, i.e. under more severe corrosion stresses. For the determination of threshold stresses by constant load SCC experiments, the criterion "life time > 1000 hrs" is reliable and should be generally preferred to the criterion "crack length 1 = 0". In boiling 60% Ca(NO3)2 solution, also such steels are susceptible to SCC under CERT conditions which, under constant load conditions (sigma = const.) are resistant. The mode of mechanical loading highly influences the SCC response. Critical potential ranges of SCC were evaluated by CERT experiments. The steel composition (Mo content) has no effect on the cathodic limiting potentials (E(H) almost-equal-to 0 V), but on the extension of these ranges to the anodic side. Under CERT conditions, the favourable influence of molybdenum on the resistance against SCC is not noticed in boiling 60% Ca(NO3)2 solution but under less severe corrosion stresses (55% Ca(NO3)2 solution, 75-degrees-C). With the given stress-induced SCC system "steel/Ca(NO3)2 solution", threshold stresses could not be evaluated by interrupted CERT experiments, a method which otherwise was successfully used with strain-induced SCC systems. The critical potential ranges of SCC are in the transpassive ranges of the corrosion rate vs. potential curves obtained with unloaded specimens. Critical potential ranges of susceptibility to SCC were evaluated by CERT experiments also in boiling 35% NaOH. The potential of highest susceptibility to SCC is always found between E(H) = -0.80 and -0.70 V and is not affected by influencing factors of the medium (concentration, temperature), and by the steel composition (Mo content). The unfavourable effect of Mo on the resistance to SCC in NaOH is reflected by the extension of the potential range of increased susceptibility to SCC to more anodic potentials. The critical potential ranges of SCC are in the transition range from the active to the passive state of the corrosion rate vs. potential curves. The potentials of the highest susceptibility to SCC are identical with the minima of the corrosion rate vs. potential curves which occur after passing the potential range of active corrosion. The anodic metal dissolution at the crack tip which is obviously essential for the SCC system "steel/Ca(NO3)2 solution" is of minor importance for the system "steel/NaOH solution". The results of metallographic investigations of the tested SCC specimens are presented. In distinct potential ranges, the Bainite phase (calcium nitrate solution), and the Bainite or Perlite phase (sodium hydroxide solution) are preferentially dissolved. These corrosion phenomena are stress induced, and are not observed with specimens free from external stresses.
The effect of potential on the corrosion behaviour of three low alloy steels with different carbon and molybdenum contents (0.08 C, 0.01 Mo; 0.08 C, 0.98 Mo; 0.18 C, 1.10 Mo) was investigated in boiling 60 wt.% Ca(NO3)2 solution (DIN 50 915) and in boiling concentrated NaOH solutions (20 and 35 wt.% NaOH) by potentiodynamic and chronopotentiostatic polarization measurements (i/E curves) and chronopotentiostatic mass loss measurements (corrosion rate v vs. potential E curves). In Ca(NO3)2 solution, i/E measurements give no information about the effect of potential on the anodic dissolution. For the materials investigated, v/E measurements indicate the existence of potential ranges with pronounced differences of the corrosion response. It can be differentiated between active, passive, and transpassive ranges, and also a potential range of secondary passivity was established. Transpassivity and secondary passivity are markedly pronounced with the molybdenum bearing steels but not with the steel free from molybdenum. There are no hints to the occurrence of intergranular attack in the specimens which are free from internal and external mechanical stresses, whereas such hints could be derived from the shape of the i/E curves. Nevertheless, under mechanical stresses (constant load, CERT conditions) the materials are susceptible to intergranular SCC. The conception that intergranular SCC of low alloy steels in Ca(NO3)2 solution is connected with a break-through potential of grain boundary corrosion and hence is to be interpreted as an intergranular attack which, under mechanical stresses, runs in a modified form as SCC with intergranular crack path, cannot be maintained in such general terms. A pronounced active/passive behaviour is observed in NaOH. The effect of potential on anodic metal dissolution which is derived from v/E curves is also established by i/E measurements. For molybdenum bearing steels, the active potential range is somewhat extended to more positive potentials. Manifestations of localized attack, e.g., intergranular corrosion, do not occur. From the investigations, no hints to the cause of the deterioration of the resistance to intergranular SCC in caustic solutions by molybdenum can be derived.
The resistance of five unalloyed or low-alloy steels differing essentially in their Mo-contents, against SCC was investigated by electrochemically controlled SCC experiments in boiling 60 wt.-% Ca(NO3)2 solution (E(H) = 0.15 V) and 35 wt.-% NaOH (E(H) = -0.75 V). For characterizing the SCC response, threshold stresses sigma-G (criterion: crack depths 1 = 0) were evaluated with mechanical loading by alternating stresses (saw tooth characteristic, strain rates epsilon = 3.4. 10(-6) or 8.7. 10(-7) s-1, load cycle frequency 5.10(-3) or 3.10(-3) Hz). If the threshold stresses obtained by constant load SCC experiments are near the YS or in the plastic range (Ca(NO3)2 solution), the threshold stresses are lowered considerably by cyclic loading. If, however, the threshold stresses obtained under constant load conditions are in the elastic range (NaOH), there is only little influence of cyclic loading on the sigma-G values.
Die Potentialabhängigkeit der Korrosion von drei unlegierten Stählen mit unterschiedlichen Gehalten an Kohlenstoff und Molybdän (0,08 C, 0,01 Mo; 0,08 C, 0,98 Mo; 0,18 C, 1,10 Mo) wurde in siedender 60% iger Calciumnitrat‐Lösung nach DIN 50 915 sowie in siedenden konzentrierten Lösungen von Natriumhydroxid (20 und 35% NaOH) durch potentiodynamische und chronopotentiostatische Polarisationsmessungen (i/U‐Kurven) und chronopotentiostatische Halteversuche (v/U‐Kurven) untersucht. i/U‐Messungen in Calciumnitrat‐Lösung geben keine Informationen über den Einfluß des Potentials auf die anodische Auflösung. v/U‐Messungen zeigen für die untersuchten Werkstoffe Potentialbereiche mit deutlich unterschiedlichem Korrosionsverhalten. Im einzelnen kann man Aktiv‐, Passiv‐ und Transpassivbereiche sowie einen Bereich der Sekundärpassivität unterscheiden. Transpassivbereich und Sekundärpassivität sind bei den molybdänhaltigen Werkstoffen, nicht aber bei dem molybdänfreien Stahl stark ausgeprägt. Hinweise auf Erscheinungsformen der interkristallinen Korrosion an den spannungsfreien Proben finden sich nicht, obwohl solche Hinweise aus den i/U‐Kurven entnommen werden könnten. Dennoch sind die Werkstoffe bei Versuchen mit zeitlich konstanter Kraft bzw. bei CERT‐Versuchen für interkristalline Spannungsrißkorrosion anfällig. Bisher bestand die Auffassung, daß die interkristalline Spannungsrißkorrosion von Stählen in Calciumnitrat‐Lösung mit der Ausbildung eines zugspannungsabhängigen Grenzpotentials der interkristallinen Korrosion verbunden ist. Sie könnte daher als eine bei Vorliegen von mechanischen Spannungen modifiziert ablaufende interkristalline Korrosion verstanden werden. Diese Auffassung ist nach den vorgelegten Untersuchungsergebnissen nicht allgemein gültig. In Natronlauge liegt ausgeprägtes Aktiv/Passiv‐Verhalten vor. Die Potentialabhängigkeit der anodischen Metallauflösung, die durch Messen von v/U‐Kurven gefunden wird, kann auch aus nichtstationären i/U‐Kurven erkannt werden. Durch Molybdän wird der Aktivbereich zu positiveren Potentialen hin erweitert. Erscheinungsformen der selektiven Korrosion, z. B. interkristalline Korrosion, werden nicht gefunden. Aus den Untersuchungen ergibt sich kein Hinweis auf die Ursache der verminderten Beständigkeit molybdänhaltiger Stähle gegen interkristalline Spannungsrißkorrosion in Natronlauge.
AbstractRißbildung in einem Einlagen‐Wellenkompensator aus titanstabilisiertem Stahl Werkstoff Nr. 1.4541 (X6CrNiTi1810) wird auf Schwingungsrißkorrosion zurückgeführt. Der Rißverlauf war am Rißbeginn interkristallin, der transkristalline Restbruch zeigt Schwingungsstreifen. Ähnliche Schadensbilder, die unter Schwing‐belastung an austenitischen CrNi‐Stählen in Magnesiumchlorid‐Lösung erhalten wurden, werden im Schrifttum beschrieben. Es gibt jedoch Schadensfälle durch interkristalline Rißbildung in nichtsensibilisierten Gefügen titanstabilisierter ferritischer Chrom‐ und austenitischer Chrom‐Nickel‐Stähle in Hochtemperaturwasser, deren Ursachen bisher nicht aufgeklärt wurden.
Materials and CorrosionVolume 41, Issue 10 p. 608-608 Buchbesprechungen Korrosion in Kühlkreisläufen: Tagungsband zum 5. Korrosionum. Hrsg. Günter Schrnitt. Schriftenreihe der Arbeitsgemeinschaft Korrosion e.V, Verlag Irene Kuron, Bonn 1990. 217 S., 26 Tab., 70 Abb., 102 Schrifttumshinweise. ISBN 3-9236 23-09-7. Preis: DM58,- G. Herbsleb, G. HerbslebSearch for more papers by this author G. Herbsleb, G. HerbslebSearch for more papers by this author First published: Oktober 1990 https://doi.org/10.1002/maco.19900411012AboutPDF ToolsRequest permissionExport citationAdd to favoritesTrack citation ShareShare Give accessShare full text accessShare full-text accessPlease review our Terms and Conditions of Use and check box below to share full-text version of article.I have read and accept the Wiley Online Library Terms and Conditions of UseShareable LinkUse the link below to share a full-text version of this article with your friends and colleagues. Learn more.Copy URL Share a linkShare onFacebookTwitterLinked InRedditWechat No abstract is available for this article. Volume41, Issue10Oktober 1990Pages 608-608 RelatedInformation
AbstractDie Korrosionsbeständigkeit von siliciumlegiertem, nichtrostendem Stahl X2CrNiSi 18 15 in Salpetersäure wird von Werkstoffverformung sowie vom Ausscheidungszustand beeinflußt. Kaltverformter und anschließend bei 700°C wärmebehandelter Werkstoff erbringt höhere flächenbezogene Massenverlustraten als unverformter Werkstoff. Dies wurde für voneinander isolierte Proben, besonders ausgeprägt aber für Proben in metallenleitendem Kontakt, nachgewiesen. Durch Verformen und nachfolgendes Glühen bei 700°C werden Ausscheidungen auf den Korngrenzen erzeugt, deren Menge mit ansteigendem Verformungsgrad zunimmt und die sich mit ansteigendem Verformungsgrad auch zunehmend an den Gleitlinien anordnen. Bei den Ausscheidungen handelt es sich um chromreiches Carbid M23C6 sowie um ein Silicid Cr5Ni3FeSi2. Durch elektrochemische Korrosionsversuche wurde gezeigt, daß diese Ausscheidungen die kathodische Teilreaktion der Salpetersäurereduktion stimulieren. Verformung des Werkstoffs und spannungsinduzierte Ausscheidungen vermindern somit dessen Korrosionsbeständigkeit in Salpetersäure.
AbstractDie wichtigsten gebräuchlichen Verbindungen von Rohren aus nichtrostenden Stählen, die für den Transport von Wässern und Gasen verwendet werden, sind Schweiß‐ und Hartlötverbindungen. Beide Verbindungen sind bei Korrosionsbelastung durch trockene Gase beständig. In Wässern und wäßrigen Kondensaten bestehen jedoch Anwendungsgrenzen hinsichtlich der Korrosionsbeständigkeit.Die Korrosionsbeständigkeit der Schweißverbindungen von Rohren aus nichtrostenden Stählen wird herabgesetzt durch – Anlauffarben (Oxidfilme) und Zunderschichten im Bereich der Schweißnaht; – Gefügeveränderungen in der Umgebung der Schweißnaht (Sensibilisierung des nichtrostenden Stahles); – Oberflächenbehandlung (Schleifen) nach dem Schweißen; – Schweißfehler infolge nicht fachgerechten Schweißens. Art und Umfang von Korrosionsschäden an Schweißverbindungen mit verminderter Korrosionsbeständigkeit hängen von der Beschaffenheit der Wässer, hauptsächlich von deren Chloridgehalten, ab. Kennzeichnende Beispiele der verminderten Beständigkeit von Schweißnähten gegen Korrosion und mögliche Schadensarten, nämlich Lochkorrosion, Spaltkorrosion sowie Spannungsrißkorrosion und deren Ursachen, werden beschrieben. Weiterhin wird gezeigt, durch welche Maßnahmen die Korrosionsbeständigkeit der Schweißverbindungen von Rohren aus nichtrostenden Stählen erhöht wird.Verbindungen von Rohren aus nichtrostenden Stählen mittels Kapillarhartlötfittings sind durch Messerschnittkorrosion an der Phasengrenze Stahl/Lot gefährdet. Messerschnittkorrosion bezeichnet hier ein Aufheben der Haftung Stahl/Lot. Das Ausmaß der Korrosionsgefährdung hängt von der Wasserbeschaffenheit, im wesentlichen vom Chloridgehalt und pH‐Wert der Wässer, ab.Ein verhältnismäßig neues Verbindungssystem in der Installationstechnik ist der Preßfitting mit nichtmetallischer Dichtung. Diese Verbindungstechnik wird beschrieben. Für die Trinkwasser‐Hausinstallation wurde ein Installationssystem mit Rohren und Preßfittings aus nichtrostendem Chrom‐Nickel‐Molybdän‐Stahl Werkstoff Nr. 1.4401 (X 5 CrNiMo 17122) entwickelt. Dieses System ist bei Korrosionsbelastung durch Trinkwässer üblicher Zusammensetzung korrosionsbeständig und wird bereits in erheblichem Umfang betrieblich angewendet.Als weitere Verbindungssysteme gibt es Schweißfittings, Schneidring‐ und Klemmringverschraubungen sowie Gewindefittings aus nichtrostenden Stählen. Diese Systeme sind weniger gebräuchlich als die zuvor beschriebenen Verbindungen.
AbstractDie vorgelegten Untersuchungsergebnisse begründen die Aussagen in DIN 50 929 Teil 2. Für nichtrostende Stähle nimmt in Übereinstimmung mit DIN 50 930 Teil 4 die Korrosionswahrscheinlichkeit zu, wenn Wässer, die Chlorid‐Ionen enthalten, auf warmen Werkstoff‐oberflächen verdampfen und sich dadurch Chlorid‐Ionen aufkonzentrieren. An ferritischen Chrom‐und austenitischen Chrom‐Nickel‐Stählen kann unter diesen Bedingungen Lochkorrosion, an austenitischen Chrom‐Nickel‐Stählen auch Spannungsrißkorrosion auftreten. Bei den letztgenannten Werkstoffen gehen die Korrosionsrisse dabei von Lochfraßstellen aus.Der molybdänhaltige Werkstoff Nr. 1.4571 ist in chloridhaltiger feuchter Umgebung bei einer Belastungsdauer in der Größenordnung von Wochen und Vorlauftemperatur bis 90°C gegen Lochkorrosion und Spannungsrißkorrosion beständig. Für warmgehende Rohre bzw. Installationsteile aus nichtrostenden Stählen, bei denen aber eine länger andauernde Feuchtigkeitseinwirkung mit Aufkonzentration von Chlorid‐Ionen auf Außenoberflächen nicht ausgeschlossen werden kann, ist bei Vorlauftemperaturen über 45°C auch bei Installationsteilen aus Werkstoff Nr. 1.4571 Korrosionsgefährdung nicht auszuschließen. Nach DIN 50 929 Teil 2 [17] wird dann als Schutzmaßnahme Beschichten der Installationsteile gefordert. Die Beschichtung muß dickschichtig, poren‐ und verletzungsfrei sowie ausreichend wärme‐ und alterungsbeständig sein.
Materials and CorrosionVolume 36, Issue 5 p. 219-222 Erfahrungsaustausch und Schadensfalle Interkristalline Spannungsrißkorrosion an Wärmetauscherroheren aus austenitischem Chrom-Nickel-Moloybdän-Stahl Werkstoff Nr. 1.4571(X 10 CrNiMoTi 18 10) Intercrystalline stress corrosion cracking of heat exchanger tubing of austenitic chromium nickel molybdenum steel Werkstoff No. 1.4571 (X 10 CrNiMo Ti 18 10) Dr. Norbert Achten, Dr. Norbert Achten Bergfeld & Heider GmbH & Co KG, Postfach 1120, 9300 BurscheidSearch for more papers by this authorDr. Günter Herbsleb, Dr. Günter Herbsleb Mannesmann Forschungsinstitut GmbH, Postfach 25 11 67, 4100 Duisburg 25Search for more papers by this authorDipl.-Ing. Bernd Pfeiffer, Dipl.-Ing. Bernd Pfeiffer Mannesmann Forschungsinstitut GmbH, Postfach 25 11 67, 4100 Duisburg 25Search for more papers by this authorDr. Paul Schwaab, Dr. Paul Schwaab Mannesmann Forschungsinstitut GmbH, Postfach 25 11 67, 4100 Duisburg 25Search for more papers by this author Dr. Norbert Achten, Dr. Norbert Achten Bergfeld & Heider GmbH & Co KG, Postfach 1120, 9300 BurscheidSearch for more papers by this authorDr. Günter Herbsleb, Dr. Günter Herbsleb Mannesmann Forschungsinstitut GmbH, Postfach 25 11 67, 4100 Duisburg 25Search for more papers by this authorDipl.-Ing. Bernd Pfeiffer, Dipl.-Ing. Bernd Pfeiffer Mannesmann Forschungsinstitut GmbH, Postfach 25 11 67, 4100 Duisburg 25Search for more papers by this authorDr. Paul Schwaab, Dr. Paul Schwaab Mannesmann Forschungsinstitut GmbH, Postfach 25 11 67, 4100 Duisburg 25Search for more papers by this author First published: May 1985 https://doi.org/10.1002/maco.19850360505Citations: 1AboutPDF ToolsRequest permissionExport citationAdd to favoritesTrack citation ShareShare Give accessShare full text accessShare full-text accessPlease review our Terms and Conditions of Use and check box below to share full-text version of article.I have read and accept the Wiley Online Library Terms and Conditions of UseShareable LinkUse the link below to share a full-text version of this article with your friends and colleagues. Learn more.Copy URL Schrifttum 1 DIN 50 914: Prüfung nichtrostender Stähle auf Beständigkeit gegen interkristalline Korrosion; Kupfersulfat-Schwefels äure-Verfahren; Strauß-Test. 2 MW-Pr üfblatt E 1: Prüfung nichtrostender Stähle auf Beständigkeit gegen interkristalline Korrosion im „verschärften Strauß-Test”︁. 3 ASTM A 262: Standard Recommended Practices for Detecting Susceptibility to Intergranular Attack in Stainless Steels; Practice D – Nitric-Hydrofluoric Acid Test for Detecting Susceptibility to Intergranular Attack in Molybdenum-Bearing Stainless Steels. 4 G. Herbsleb: Spannungsrißkorrosion von sensibilisiertem austenitischem Chrom-Nickel-Stahl × 5 CrNi 189 in Reinwasser bei erhöhten Temperaturen. VGB-Kraftwerkstechnik 67 (1984) 138– 145. Citing Literature Volume36, Issue5May 1985Pages 219-222 ReferencesRelatedInformation
Materials and CorrosionVolume 35, Issue 2 p. 98-98 Buchbesprechungen Grundlagen metallischer Werkstoffe, Korrosion und Korrosionsschutz. Von einem Autorenkollektiv. Hrsg. Institut für Fachschulwesen der Deutschen Demokratischen Republik. 4. Aufl., VEB Deutscher Verlag für Grundstoffindustrie 1982. 153 S., 109 Bilder, 18 Tabellen, 19 Anlagen, VLN 152-915/17/83. Broschur 15,– M G. Herbsleb, G. HerbslebSearch for more papers by this author G. Herbsleb, G. HerbslebSearch for more papers by this author First published: Februar 1984 https://doi.org/10.1002/maco.19840350210AboutPDF ToolsRequest permissionExport citationAdd to favoritesTrack citation ShareShare Give accessShare full text accessShare full-text accessPlease review our Terms and Conditions of Use and check box below to share full-text version of article.I have read and accept the Wiley Online Library Terms and Conditions of UseShareable LinkUse the link below to share a full-text version of this article with your friends and colleagues. Learn more.Copy URL Share a linkShare onFacebookTwitterLinkedInRedditWechat No abstract is available for this article. Volume35, Issue2Februar 1984Pages 98-98 RelatedInformation
Materials and CorrosionVolume 35, Issue 12 p. 587-588 Buchbesprechungen Korrosionskunde im Experiment. Untersuchungsverfahren – Meßtechnik – Aussagen. E. Heitz, R. Henkhaus und A. Rahmel. 316 S., 102 Abb., 18 Tab. Verlag Chemie – Weinheim; Dearfield Beach, Florida; Basel, 1983. ISBN 3-527-26070-6 G. Herbsleb, G. HerbslebSearch for more papers by this author G. Herbsleb, G. HerbslebSearch for more papers by this author First published: Dezember 1984 https://doi.org/10.1002/maco.19840351209AboutPDF ToolsRequest permissionExport citationAdd to favoritesTrack citation ShareShare Give accessShare full text accessShare full-text accessPlease review our Terms and Conditions of Use and check box below to share full-text version of article.I have read and accept the Wiley Online Library Terms and Conditions of UseShareable LinkUse the link below to share a full-text version of this article with your friends and colleagues. Learn more.Copy URL Share a linkShare onFacebookTwitterLinkedInRedditWechat No abstract is available for this article. Volume35, Issue12Dezember 1984Pages 587-588 RelatedInformation
Materials and CorrosionVolume 35, Issue 2 p. 35-35 Obituary Professor Kurt Schwabe gestorben G. Herbsleb, G. HerbslebSearch for more papers by this authorG. Kreysa, G. KreysaSearch for more papers by this author G. Herbsleb, G. HerbslebSearch for more papers by this authorG. Kreysa, G. KreysaSearch for more papers by this author First published: Februar 1984 https://doi.org/10.1002/maco.19840350202AboutPDF ToolsRequest permissionExport citationAdd to favoritesTrack citation ShareShare Give accessShare full text accessShare full-text accessPlease review our Terms and Conditions of Use and check box below to share full-text version of article.I have read and accept the Wiley Online Library Terms and Conditions of UseShareable LinkUse the link below to share a full-text version of this article with your friends and colleagues. Learn more.Copy URL Share a linkShare onFacebookTwitterLinked InRedditWechat No abstract is available for this article. Volume35, Issue2Februar 1984Pages 35-35 RelatedInformation