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Lochkorrosionsneigung von CrNiMo-Stahlen 799 larisation. Im jeweilig kritischen Potentialbereich fur SRK-Anfalligkeit wird die RiDzahigkeit mit wachsender Polarisation kleiner. Der EinfluA von Schweifinahten wirkt sich insbesondere bei hoherfesteren Stahlen aus. Bei Ausbleiben von RiBwachstum im Elektrolyten konnen die zu Versuchsbeginn eingestellten Spannungsintensitatsfaktoren als untere Grenze fur RiDstabilitat angesehen werden. Einjahrige Naturversuche mit DCB-Proben in der Dauertauchzone eines Versuchsstandes auf Helgoland bestatigen die Laborergebnisse. Es wird der Mechanismus der RiDausbreitung bei kathodischer und anodischer Polarisation diskutiert. Nach dem Verlauf der RiDfront uber den Probenquerschnitt kann angenommen werden, da6 auch beim Korrosionspotential und bei anodischer Polarisation ein wasserstoffinduzierter Bruchmechanismus vorliegt. Eine unmittelbare Mitwirkung anodischer Vorgange an der RiBausbreitung kann jedoch nicht mit Sicherheit ausgeschlossen werden. Fur die Forderung und Unterstutzung dieser Arbeit danken wir der Arbeitsgemeinschaft fur industrielle Forschung (AIF). Kurzfassung Summary Durch potentiostatische und potentiokinetische Polarisationsmessungen an verschiedenen 1 8 0 -1 OM-Stahlen mit Molybdangehalten bis zu 4,3% in 25 und 45 proz. Ammoniumrhodanidlosungen wurde festgestellt, d a j die Ursache der Lochkorrosion im Potentialbereich von -300 bis+250 m VH auf einer unvollstandigen Passivierung beruht. Die Ausbildung stabiler Passivschichten wird hier durch die Bildung und lokale oxidative Wiederauflosung sulfidischer Deckschichten gestort. Oberhalb +250 m VH wirken Rhodanidionen in den schwachsauren Ammoniumrhodanidlosungen ahnlich wie Chloridionen als passivitctszerstorendes Agens. Dte durch potentiostaiische Halteversuche ermittelten Grenzpotentiale der stabilen Lochkorrosion werden mit zunehmendem Molybdangehalt von -300 bis nach -150 rn V, verschoben. Die geringste Lochkorrosionsneigung zeigte der Stahl rnit dern hochsten Molybdangehalt. Quasipotentiostatic and poten tiokinetic polarisation measurements at various 1 8 0 -1 ONi steels with molybdenum contents up to 4,3% were performed in 25 and 45% ammoniumrhodanide solutions. I t was found that pitting corrosion is caused by incomplete passivation in the potential range of -300 to +250 m V H . A t these potentials the formation of stable passive layers is hindered by the formation and local oxidative dissolution of sulfidic layers. Above +250 m V H rhodanide ions act in these weak acidic ammoniumrhodanide solutions as agents which destroy passive layers, comparable with chloride ions. The limiting potentials for stable pitting corrosion, obtained from potentiostatic experiments, are shifted from -300 to -150 m VH with increasing molybdenum content of the steel. The least tendency o f pitting corrosion was found for that steel with the highest molybdenum content.
Lochkorrosionsneigung von CrNiMo-Stahlen 799 larisation. Im jeweilig kritischen Potentialbereich fur SRK-Anfalligkeit wird die RiDzahigkeit mit wachsender Polarisation kleiner. Der EinfluA von Schweifinahten wirkt sich insbesondere bei hoherfesteren Stahlen aus. Bei Ausbleiben von RiBwachstum im Elektrolyten konnen die zu Versuchsbeginn eingestellten Spannungsintensitatsfaktoren als untere Grenze fur RiDstabilitat angesehen werden. Einjahrige Naturversuche mit DCB-Proben in der Dauertauchzone eines Versuchsstandes auf Helgoland bestatigen die Laborergebnisse. Es wird der Mechanismus der RiDausbreitung bei kathodischer und anodischer Polarisation diskutiert. Nach dem Verlauf der RiDfront uber den Probenquerschnitt kann angenommen werden, da6 auch beim Korrosionspotential und bei anodischer Polarisation ein wasserstoffinduzierter Bruchmechanismus vorliegt. Eine unmittelbare Mitwirkung anodischer Vorgange an der RiBausbreitung kann jedoch nicht mit Sicherheit ausgeschlossen werden. Fur die Forderung und Unterstutzung dieser Arbeit danken wir der Arbeitsgemeinschaft fur industrielle Forschung (AIF). Kurzfassung Summary Durch potentiostatische und potentiokinetische Polarisationsmessungen an verschiedenen 1 8 0 -1 OM-Stahlen mit Molybdangehalten bis zu 4,3% in 25 und 45 proz. Ammoniumrhodanidlosungen wurde festgestellt, d a j die Ursache der Lochkorrosion im Potentialbereich von -300 bis+250 m VH auf einer unvollstandigen Passivierung beruht. Die Ausbildung stabiler Passivschichten wird hier durch die Bildung und lokale oxidative Wiederauflosung sulfidischer Deckschichten gestort. Oberhalb +250 m VH wirken Rhodanidionen in den schwachsauren Ammoniumrhodanidlosungen ahnlich wie Chloridionen als passivitctszerstorendes Agens. Dte durch potentiostaiische Halteversuche ermittelten Grenzpotentiale der stabilen Lochkorrosion werden mit zunehmendem Molybdangehalt von -300 bis nach -150 rn V, verschoben. Die geringste Lochkorrosionsneigung zeigte der Stahl rnit dern hochsten Molybdangehalt. Quasipotentiostatic and poten tiokinetic polarisation measurements at various 1 8 0 -1 ONi steels with molybdenum contents up to 4,3% were performed in 25 and 45% ammoniumrhodanide solutions. I t was found that pitting corrosion is caused by incomplete passivation in the potential range of -300 to +250 m V H . A t these potentials the formation of stable passive layers is hindered by the formation and local oxidative dissolution of sulfidic layers. Above +250 m V H rhodanide ions act in these weak acidic ammoniumrhodanide solutions as agents which destroy passive layers, comparable with chloride ions. The limiting potentials for stable pitting corrosion, obtained from potentiostatic experiments, are shifted from -300 to -150 m VH with increasing molybdenum content of the steel. The least tendency o f pitting corrosion was found for that steel with the highest molybdenum content.
Zusammenfassende Darstellung iiber Umfang und Ursache von Schadensfallen infolge WasserstoffriRkorrosion bei Spannstahlen. Grundlagen der RiBkorrosion bei Spannstahlen. Ergebnisse von Span-nungsriBkorrosionsversuchen in verdiinnten, waarigen Losungen, in mit verdiinnten Losungen getranktem Sand und unter Schwitzwasserbeanspruchung. Dabei Beriicksichtigung praxisnaher Chlorid-und Sulfatgehalte entsprechend dem Hiillrohnvasser; zum Teit Zugabe des Wasserstoffpromotors Rhodanid in geringen Konzentrationen. Feststellung, daB unter praxiskonformen Bedingungen Spannstahle am ehesten einer WasserstoffriRkorrosion unterliegen, wobei insbesondere sauerstoffverarmte Elektrolyte und ortliche Korrosionsangriffe (Lochfraanarben) eine Wasserstoffaufnahme und Bruchbildung fordern. Diesbeziiglich wirken z. B. Spaltkorrosionseffekte, wie auch Kontakte mit Iosungsgetrankten mineralischen Bestandteilen (Sand). Aufgrund der Ergebnisse muR davon ausgegangen werden, daB empfindliche Spannstahle bereits im Zeitraum der Verarbeitung hinsichtlich WasserstoffriBkorrosion gefahrdet sind.Summarizing report about extent and causes of damages of prestressing steels caused by hydrogen cracking-corrosion. Fundamental research of cracking-corrosion of prestressing steel. Results of cracking-corrosion tests with stressed materials in not pure water, in such moistened sand and of water condensating tests. Hereby consideration of contents of chlorides and sulfates as existing in unfilled tubes; partly little addition of the hydrogen-promotor rhodanide.Result that under practical conditions prestressing steels prefer hydrogen induced cracking-corrosion while hereby especially oxygen-poor electrolytes and local corrosion attacks (pitting scars) tend to this hydrogen reception and therefore to failure. These effects are for example often caused by the conditions of crevice-corrosion and by contact with moistened mineral phases (sands). Such is resulting that sensitive prestressing steels are exposed to the danger of failure already before being embedded with mortar. Analyse von SchadensfallenSeit Einfiihrung der Spannbetonbauweise sind bei ausgefiihrten Bauwerken wiederholt Spannstahlbriiche als Folge einer RiSkorrosion aufgetreten [l-51, welche zum teilweisen oder vollstandigen Versagen einzelner Bauteile, weniger ganzer Konstruktionen gefuhrt haben. Eine kiirzlich durchgefiihrte Analyse [5] von 242 Schadensfallen aus den Jahren 1951 bis 1979 ist in Abb. 1 zusammengefafit. Demnach sind (linkes Teilbild) bei 40% der untersuchten Falle Bruche innerhalb eines Jahres, bei 23% bereits innerhalb von 4 Wochen nach dem Vorspannen (oder im Ring) aufgetreten. 13% der Spannstahlbriiche erfolgte in einem Zeitraum von 1 bis 5 Jahren und 47% mehr als 5 Jahre nach dem Vorspannen. Das rechte Teil-bild unterteilt die Schadensfalle nach deren Ursache (i.M. wurden pro Schadensfall 2,2 Ursachen festgestellt): Bei 52% der mehr als 4 Wochen nach dern Vorspannen aufgetretenen Schaden wurde ein nicht ausreichender oder Abb. 1. 242 Schadensfae aufgegliedert nach Zeitpunkt un...
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