Corrosion behaviour of stainless steel in hot concentrated sulfuric acid - effect of fluoride impurities

• Autorzy: Stypuła B. , Kasprzyk D. , Hajos M.

Warianty tytułu

PL

Korozyjne zachowanie się wysokostopowych stali w gorącym stężonym kwasie siarkowym - wpływ fluorkowych zanieczyszczeń

• Języki publikacji: EN

Abstrakty

EN

The study of corrosion behaviour of stainless steels L904 (0,05C, 1,5Mn, 0,27Si, 0,21Cr, 25,1Ni, 4,4Mo, 1,6Cu) and A211 (0,07C, 2,0Mn, 5,0Si, 18,5Cr, 21Ni, 1,2Mo) were performed in pure concentrated sulfuric acid (96% H2SO4, at 90°C) and in the presence of potasium fluoride impurities (5ppm and 10ppm F-). The following techniques were used in the study: linear sweep voltammetry (LSV), chronoamerometry, complimented by scanning electron spectroscopy (SEM) and X-ray photoelectron spectroscopy (XPS) analysis. These kinds of steel are extensively used as structural materials in chemical processing and production of sulfuric acid. Corrosion resistance of these steels depend on alloying elements (presence of silicon) and structure of surface layer.

PL

Przeprowadzono badania korozyjne stali chromowo – niklowych, L904 (0,05C, 1,5Mn, 0,27Si, 0,21Cr, 25,1Ni, 4,4Mo, 1,6Cu) i A211 (0,07C, 2,0Mn, 5,0Si, 18,5Cr, 21Ni, 1,2Mo) w czystym stężonym kwasie siarkowym (96% H2SO4, przy temperaturze 90°C) oraz w kwasie zanieczyszczonym fluorkiem potasu (5ppm i 10ppm F-). Stosowano elektrochemiczne techniki polaryzacyjne (woltamperometryczne i chronoamperometryczne) uzupełnione analizą powierzchni przy pomocy metod spektroskopowych, skaningowej spektroskopii elektronowej (SEM) oraz rentgenowskiej spektroskopii fotoelektronów (XPS). Stale te stosowane są jako materiały konstrukcyjne na urządzenia w procesie produkcji kwasu siarkowego. Odporność korozyjna stali zależy od dodatków stopowych (głównie obecności krzemu) i budowy warstwy pasywnej.

Słowa kluczowe

EN

stainless steel; corrosion; concentrated sulfuric acid; passivation breakdown; influence of fluoride

PL

stale wysokostopowe; korozja; stężony kwas siarkowy; odporność korozyjna

• Wydawca: Institute of Metallurgy and Materials Science of Polish Academy of Sciences ; Committee of Materials Engineering and Metallurgy of Polish Academy of Sciences
• Czasopismo: Archives of Metallurgy and Materials
• Rocznik: 2009
• Tom: Vol. 54, iss. 2
• Strony: 305--317
• Opis fizyczny: Bibliogr. 22 poz., rys., tab.

Twórcy

autor

Stypuła B.

autor

Kasprzyk D.

autor

Hajos M.

• AGH – UNIVERSITY OF SCIENCE AND TECHNOLOGY FACULTY OF FOUNDRY ENGINEERING, DEPARTMENT OF CHEMISTRY AND METALS CORROSION, 30-059 KRAKOW, 23 REYMONTA STR., POLAND

Bibliografia

• [1] S. J. Acello, N. D. Greene, Corrosion 18, 286, 9(1962).
• [2] J. D. Harston, J. C. Scully, Corrosion 25, 493 (1969).
• [3] M. N. Fokin, V. E. Gula’ev, Doklady Akademii Nauk SSSR, 194, 638 (1970).
• [4] L. Olen, I. R. Riggs, Corrosion 19, 182 (1963).
• [5] I. Sekine at all, Corrosion Sci. 36, 1411 (1994).
• [6] M. A. Rodriguez, Metallurgical and Materials Transactions 36, 1179 (2005).
• [7] B. Stypuła, R. Lebet, P. Grzesiak, Ochrona przed korozja, 297 (2002).
• [8] J. H. Scofield, J. of Spectra and Related Phenomena 8, 129 (1976).
• [9] M. Renner, Material Corrosion.47, 246-260 (1996).
• [10] B. Stypuła, J. Banaś, M. Starowicz, Kwas Siarkowy, wyd. IOR, Poznań (2003).
• [11] B. Stypuła, M. Starowicz, J. Banaś, Ochrona przed korozją 11s/A, 97 (2007).
• [12] H. S. Tong, Electrochemical Corrosion Testing ASTM 727, 86-109(1981).
• [13] V. Cihal, Intergranual Corrosion of Stainless Steels and alloys, Elsevier, Amsterdam (1984).
• [14] U. F. Franck, R. F. Hugh, Z. Electrochem 65, 156 (1961).
• [15] B. Rush, J. Newman, J. Electrochem Soc. 142, 3770 (1995).
• [16] D. Sazou, M. Pagitsas, C. Georgolios, Electrochim. Acta 38,2321(1993).
• [17] D. Sazou, C. Georgolios, Electrochim. Acta 41, 147 (1996).
• [18] C. Georgolios, D. Sazou, J. Solid State Electrochem 2, 340 (1998).
• [19] M. Pagitsasatall, Chemical Physics Letters 434, 63 (2007).
• [20] Y. Li, M. B. Ives, K. S. Coley, Corrosion Sci. 48, 1560(2006).
• [21] P. Marcus, V. Maurice, H-H. Strehblow, Corrosion Sci. 50, 2698 – 2704 (2008).
• [22] J. S. Judge, J. Electrochem. Soc. 118, 11, 1772 (1971).