Korozyjne zachowanie się stali AISI 304 w zróżnicowanych ośrodkach alkalicznych

• Autorzy: Hryniewicz T. , Montemor F. , Fernandes J. S. , Kuszczak J.

Warianty tytułu

EN

Corrosion behaviour of AISI 304 stainless steel in varying alkaline environments

• Języki publikacji: PL

Abstrakty

PL

Celem badań było ustalenie zachowania się korozyjnego zbrojenia ze stali AISI 304, stosowanego coraz szerzej w budownictwie, w obecności roztworów wapna budowlanego i cementu. Stal austenityczną AISI 304 poddano działaniu alkalicznych roztworów wodnych o składzie: 0,0IM NaOH+0,01M KOH wolnych od zawartości chlorków i z zawartością 3% NaCl. Wykładnik jonów wodorowych pH wynosił 10 lub 12.5. Do pomiaru korozji zostały użyte następujące metody elektrochemiczne: krzywe polaryzacyjne (PC), Elektrochemiczna Spektroskopia Impedancyjna (EIS) oraz przeprowadzono 24-godzinne pomiary spoczynkowego potencjału elektrod (OCP). Uzyskane wyniki badań są bardzo spójne i wskazują na szybszą samoodnowę warstewek pasywnych poddanych działaniu chlorków. Chlorki nie wywołują istotnych zmian w wartościach potencjału (korozyjnego i krytycznego) w porównaniu z wynikami próbek przebadanych w roztworach wolnych od zawartości chlorków. Stal AISI 304 lepiej znosi działanie roztworów o niższym pH. Obecność chlorków w roztworze pomaga w szybszym tworzeniu się warstewki pasywnej i jej ewentualnej autoodnowie w przypadku uszkodzenia. Badania wskazują, że chlorki przyśpieszają przejście Cr(III) do Cr(VI). Im dłużej stal AISI 304 przebywa w roztworze, tym bardziej warstewka utworzona na powierzchni stali wzmacnia się i stabilizuje, przez co jeszcze lepiej chroni powierzchnię.

EN

The purpose of the studies was to establish corrosion behaviour of AISI 304 stainless steel bars used as concrete reinforcement in construction. Austeni-tic stainless steel AISI 304 samples were put to the alkaline aqueous envi-ronment of composition: 0.01M NaOH+O.OlM KOH both free of chlorides and those containing 3% NaCl. The hydrogen ion exponent pH was 10 and 12.5. The following electrochemical methods have been used to investigate corrosion: polarization curves PC, Electrochemical Impedance Spectroscopy EIS, and 24-hour open circuit potential OCP studies. The obtained results are quite comprehensive and indicate on faster self-restoration of passive films under action of chlorides. The chlorides do not cause essential changes in the potential values, both corrosion and critical, in comparison with the results on samples studied in the solutions free of chlorides. The studies reveal that the AISI 304 SS better performs in the presence of solutions of lower pH. The occurrence of chlorides in solution enables faster formation of a passive film and its eventual auto-restoration in case of disruption. The presented investigation results indicate the chlorides accelerate transition of Cr(III) to Cr(VI) on steel surface. The longer steel AISI 304 sample remains in the solution, the morę and morę film formed on the steel surface strengthens and stabilizes resulting in better surface protection.

Słowa kluczowe

PL

stal AISI 304; badania korozyjne; krzywe polaryzacyjne; elektrochemiczne spektroskopia impedancyjna (EIS)

• Wydawca: Wydawnictwo SIGMA-NOT
• Czasopismo: Inżynieria Materiałowa
• Rocznik: 2009
• Tom: Vol. 30, nr 1
• Strony: 58--63
• Opis fizyczny: Bibliogr. 16 poz., rys., tab.

Twórcy

autor

Hryniewicz T.

autor

Montemor F.

autor

Fernandes J. S.

autor

Kuszczak J.

• Katedra Elektrochemii i Technologii Powierzchni, Politechnika Koszalińska,

Bibliografia

• [1] Sedriks A. J.: Corrosion of Stainless Steels. 2nd ed., Wiley, New York (1996).
• [2] Metals Handbook, 10th Edition, Vol. 1, Properties and Selection: Irons, Steels and High-Performance Alloys. ASM International, Materials Park, OH 44073 (1990).
• [3] Hryniewicz T.: Technologia powierzchni i powłok. Wydawnictwo Uczelniane Politechniki Koszalińskiej, Koszalin (2004), wyd. drugie, 382 strony.
• [4] Hryniewicz T.: Elektrochemia dla Inżynierii Powierzchni. Politechnika Koszalińska, ed. by T. Hryniewicz, Koszalin (2005), 386 stron.
• [5] Cramer S. D., Covino Jr. B. S., Bullard S. J., Holcomb G. R., Russell J. H., Nelson F. J., Laylor H. M., Soltesz S. M.: Corrosion prevention and remediation strategies for reinforced concrete coastal bridges. Cement and Concrete Composites 24 (2002) 101-117.
• [6] Castro H., Rodríguez C., Belzunce F. J., Canteli A. F.: Mechanical properties and corrosion behavior of stainless steel reinforcing bars. J. Mater. Process. Technol. 143-144 (2003) 134-137.
• [7] http: www.stalenierdzewne.info.
• [8] Arminox Aps, International Report: Evaluation of the stainless steel reinforcement of Pier of Progresso. Mexico, March 1999.
• [9] Smith F. N., Tullmin M.: Using Stainless Steel as Long-Lasting Rebar Material. Materials Performance 38(5) (1999) 72-76.
• [10] Yang Q., Luo J. L.: The hydrogen-enhanced effects of chloride ions on the passivity of type 304 stainless steel. Electrochimica Acta 45 (2000) 3927-3939.
• [11] Bautista A., Blanco G., Velasco F.: Corrosion behavior of low-nickel austenitic stainless steels reinforcements: A comparative study in simulated pore solutions. Cement and Concrete Research 36 (2006) 1922-1930.
• [12] Arnold J. W., Bailey G. W.: Surface Finishes on Stainless Steel Reduces Bacterial Attachment and Early Biofilm Formation: Scanning Electron and Atomic Force Microscopy Study. Poultry Science 79 Supp. 1 (2000) 1839-1845.
• [13] Perez F. J., Hierro M. P., Gomez C., Martınez L., Duday D.: Silicon ion implantation on austenitic and ferritic stainless steels against localized aqueous corrosion. Surface and Coatings Technology 133-134 (2000) 344-350.
• [14] Vennesland Ø., Dahl R.: Use of stainless steel reinforcement in concrete. Proc. of EUROCORR2008, The European Corrosion Congress “Managing Corrosion for Sustainability”, Corrosion of Steel in Concrete, 49th Corrosion Science Symposium, Book of Abstracts, Edinbourgh, 7-11 September (2008) 152.
• [15] Krakowiak S., Orlikowski J., Arutunow A., Ryl J. (red. K. Darowicki): Procesy korozyjne. Wyd. Uczeln. Politechniki Gdańskiej, Gdańsk (2007).
• [16] Kuszczak J.: Badania korozyjnego zachowania się stali kwasoodpornej po polerowaniu elektrolitycznym. Praca dyplomowa magisterska (promotor: T. Hryniewicz), Politechnika Koszalińska (2008).