This article has no abstract. Keywords: potassium hydroxide; platinum and platinum alloys

Components made from low-alloy steels can fail due to stress corrosion if critical media and critical system parameters are present. Although in practical applications stress corrosion in alkaline is more common, material resistance is generally evaluated in nitrate solutions, in accordance with DIN 50915. Eight materials were investigated in 60 % calcium nitrate and in 35 % alkaline solutions: unalloyed steel, high-carbon CMn steel, Mo- and CrMo-bearing steels. Except the unalloyed steels, all materials exhibited high resistance in nitrate solutions. A further materials-related influence on stress corrosion in nitrate solutions can be derived from the results of the constant extension rate test (CERT). Here stress corrosion resistance increased in the sequence CMn steels, Mo- and CrMo-bearing steels. In tests with alkaline solution material failure already occurs below the yield point. The materials-related influence is less obvious here with a trend to the sequence Mo-bearing steel - CrMo-bearing steel - unalloyed steel - CMn steel. This largely contradicts the behaviour exhibited in nitrate solutions. The results of the DIN 50915 test could also be applied to unalloyed and CMn steels in alkaline solutions, whereas they are not appropriate for Mo and CrMo-bearing steels. Furthermore, the type of mechanical loading can often have a substantial influence. These problems, which have already been pointed out in DIN 50915, are substantiated by the present investigation results.

Seawater is liable to cause stress corrosion cracking. The risk of cracking may increase as the strength of the steel rises. The report describes the results of a number of test series with welded high-strength structural steels. Long-time exposure tests were performed in natural seawater of the North Sea near Helgoland. In constant deflection tests the influence of the maximum hardness in the heat affected zone on the corrosion behaviour acid the effect of chromium as an alloying element were investigated. The potential risk attributable to welded joints containing undiscovered cracks was determined by fracture mechanics tests.Proof was given that under static stress conditions, flawless welded joints on high-strength structural steels up to S890Q grade are not susceptible to hydrogen-induced stress corrosion cracking. Maximum hardness of 100 PIV in the heat affected zone also do not have a negative effect on steels containing up to 1% chromium. Steels with more than 1.5% chromium are endangered if the maximum hardness exceeds values of 350 HV. A susceptibility to stress corrosion under slow strain and creep conditions can be excluded from the potential of free corrosion up to the potential of cathodic protection with zinc. High-strength tensile structural steels do not differ in this regard.Limitations on the use of high-strength structural steels in the submerged area of offshore structures are shown by the fracture mechanics tests with welded joints. The results of the tests show that under free corrosion conditions in seawater high-strength steels up to S500Q do not react more sensitively in terms of corrosion crack growth than the proven steel grade S355N. The choice of steel grade may therefore be guided by other criteria such as the fracture mechanics or fatigue characteristics and processing behaviour.

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.

Die Beständigkeit von fünf unlegierten bzw. niedriglegierten Stählen, die sich im wesentlichen durch die Gehalte an Molybdän voneinander unterscheiden, gegen Spannungsrißkorrosion wurde unter elektrochemischer Kontrolle in siedender 60%iger Calcium‐nitrat‐Lösung (U H = 0,15 V) sowie in siedender 35%iger Natronlauge (U H = ‐0,75 V) untersucht. Zum Kennzeichnen der Beständigkeit wurden Grenzspannungen σ G (Kriterium: Rißtiefe 1 = 0) unter mechanischer Wechselbelastung (Sägezahncharakteristik, Dehnraten ε = 3,4 · 10 −6 oder 8,7 · 10 −7 s −1 , Lastwechselfrequenzen 5 · 10 −3 oder 3 · 10 −3 Hz) ermittelt. Wenn die bei mechanischer Belastung mit zeitlich konstanter Kraft erhaltenen Grenzspannungen in Höhe der Streckgrenze oder im plastischen Bereich liegen (Calciumnitrat‐Lösung), werden sie durch Wechselbelastung stark erniedrigt. Liegen die Grenzspannungen bei zeitlich konstanter Kraft im elastischen Bereich (Natronlauge), werden sie durch Wechselbelastung wenig beeinflußt.

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.

AbstractDie bei freier Korrosion durch Zugversuche unter zeitlich konstanter Kraft und unter den chemischen Bedingungen entspre‐chend DIN 50 915 in siedender 60%iger Ca(NO3)z‐Lösung an Stahl mit 0,08%C, 0,01% Mo ermittelte Grenzspannung σG wurde durch elektrochemisch kontrollierte Versuche (Potentialbereich UH = 0 bis 0,90 V) bestätigt. Mit ansteigendem Potential nimmt die Empfindlichkeit für SpRK noch zu, jedoch bleibt das Ergebnis der Prüfung nach DIN 50915 auch bei erhöhten Potentialen aussageföhig.In Ca(NO3)2‐Lösung sind unter CERT‐Bedingungen auch solche Stähle für interkristalline SpRK anfällig, die bei σ = const. beständig sind. Die Art der mechanischen Belastung hat also einen starken Einfluß auf das SpRK‐Verhalten. Kritische Potentialbereiche der SpRK wurden ermittelt. Die Stahlzusammensetzung (Molybdängehalt) hat keinen Einfluß auf die kathodische Begren‐ zung (UH=0 V), wohl aber auf die anodische Begrenzung dieser Bereiche. Unter CERT‐Bedingungen wird der günstige Einfluß von Molybdän auf die Beständigkeit gegen SpRK in 60%iger siedender Ca(NO3)2‐Lösung nicht, wohl aber bei verminderter Korrosionsbelastung (55%ige Ca(NO3)2‐Lösung, 75 °C) erkannt. Bei dem spannungsinduzierten System der SpRK „Stahl/Ca(NO3)2‐Lösung”︁ kann 00 aus unterbrochenen CERT‐ Versuchen nicht ermittelt werden.Die kritischen Potentialbereiche der SpRK liegen in den Trans‐ passivbereichen der im spannungsfreien Zustand gemessenen Korrosionsgeschwindigkeit‐Potential‐Kurven.In siedender 35%iger Natronlauge wurden durch CERT‐Versu‐ che kritische Potentialbereiche der SpRK ermittelt. Das Potential der maximalen Anfälligkeit fur SpRK wird von mediumseitigen Parametern und von der Stahlzusammensetzung nicht beeinflußt und wird stets bei UH = ‐0, SO bis ‐0,75 V gefunden. Der ungunstige Einfluß von Molybdän auf die SpRK‐Beständigkeit in Natronlauge wird durch eine Ausdehnung der Potentialbereiche erhöhter Anfälligkeit für SpRK zu positiveren Potentialen hin angezeigt. Die kritischen Potentialbereiche der SpRK liegen in den Übergangsbereichen aktivlpassiv der im spannungsfreien Zustand gemessenen Korrosionsgeschwindigkeit‐Potential‐Kurven. Die Potentiale der höchsten Anfädligkeit fiir SpRK sind mit den Minima dieser Kurven nach Durchlaufen der Aktivbereiche indentisch.Zum Ermitteln von Grenzspannungen bei Versuchen mit σ = const. ist das Kriterium „Stanhit t > 1000 h”︁ allgemein zuverlässig und sollte dem Kriterium „Rißtiefe 1 = 0”︁ vorgezogen werden.Eine anodische Metallauflösung am Rißgrund, die fiir das SpRK‐System „StahVCa(NO3)2‐Lösung”︁ als wesentlich erkannt wird, hat fiir das System „Stahlnatronlauge”︁ nur untergeordnete Bedeutung.Die Ergebnisse metallografischer Untersuchungen der Proben nach den Korrosionsversuchen werden vorgelegt. In bestimmten Potentialbereichen werden Bainit (Ca(NO3)2‐Lijsung) sowie Perlit bzw. Bainit (NaOH‐Lösung) bevorzugt angegriffen. Hierbei handelt es sich um spannungsinduzierte Korrosionserscheinungen, die im spannungsfreien Zustand nicht auftreten.

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.

AbstractCuNi10Fe1Mn‐clad shipbuilding plates were subjected to long‐term exposure tests in natural seawater. This involved mounting the test pieces in the immersion zone of the test rig on Helgoland and on the outer wall of the hull of a sea‐going tug. A part of the test pieces were given defects of differing shape and size extending through the cladding to the base material. The corrosion of the shipbuilding steel, which is more intensive at these defects, is dependent upon the cathode and anode area ratio SC/SA and attains a limit value at SC/SA > 140. This limit value is governed by the oxygen content of the seawater and is much lower in the summer than it is in the winter. The highest corrosion rate, at 1 mm/month, was measured only on very small defects during the winter months. The resistance of the CuNi10 material to marine fouling maintained itself over the entire period, and the loss of cladding material as a result of corrosion or abrasion was negligible, even on those test pieces exposed to high mechanical stress on the tug.