Corrosion hampering measurements of AISI 316 SS submerged in alkaline solutions

• Autorzy: Hryniewicz T. , Kuszczak J.

Warianty tytułu

PL

Pomiary korozji stali AISI 316 w roztworach alkalicznych

• Języki publikacji: EN

Abstrakty

EN

The aim of this study was to investigate the corrosion behaviour of AISI 316 stainless steel to be used as rebars in construction. Austenitic stainless steel AISI 316 samples were put to the alkaline aqueous environments of composition: 0.01M NaOH+0.01M 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, out of two alkaline environments, the AISI 316 SS better performs in the presence of solutions of lower pH. The presence of chlorides in the 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 316 sample remains in the solution, the more and more film formed on the steel surface strengthens and gets stabilized resulting in better surface protection.

PL

W pracy przedstawiono wyniki badań korozyjnego zachowania się stali kwasoodpornej AISI 316 - przewidywanej do zastosowań konstrukcyjnych w budownictwie - w roztworach alkalicznych. Przygotowane próbki stalowe umieszczono w roztworach o składzie: 0.01M NaOH+0.01M KOH bez chlorków oraz zawierającym 3% NaCl. Wykładnik jonów wodorowych wynosił 10 i 12,5. Do pomiarów korozyjnego zachowania się stali zastosowano badania krzywych polaryzacyjnych PC, elektrochemiczną spektroskopię impedancyjną EIS, oraz badania potencjału obwodu otwartego OCP. Wyniki badań są zgodne i wskazują na szybsze samoodnowienie warstewki pasywnej pod wpływem chlorków. Chlorki nie powodują zasadniczych zmian w wartościach potencjału, i to zarówno korozyjnego jak i krytycznego, w porównaniu z wynikami uzyskanymi w roztworach bez chlorków. Wyniki badań wskazują, że spośród dwu zastosowanych roztworów, stal AISI 316 jest bardziej odporna na korozję w roztworach o niższym pH. Obecność chlorków w roztworze umożliwia szybsze tworzenie się warstewki pasywnej i jej odtwarzanie w przypadku przerwania. Wyniki badań wskazują, że chlorki przyspieszają przejście Cr(III) do Cr(VI) na powierzchni stali. Wydłużenie czasu pozostawania stali w roztworze powoduje umocnienie warstewki i stabilizację ochrony powierzchni stali.

Słowa kluczowe

EN

corrosion; EIS measurements; AISI 316 SS; alkaline environments; chlorides

PL

korozja; stal AISI 316; pomiar EIS; środowisko alkaliczne; chlorki

• Wydawca: Wydawnictwo PAK
• Czasopismo: Pomiary Automatyka Kontrola
• Rocznik: 2010
• Tom: R. 56, nr 4
• Strony: 344--348
• Opis fizyczny: Bibliogr. 12 poz., rys., tab., wzory

Twórcy

autor

Hryniewicz T.

autor

Kuszczak J.

• Division of Surface Electrochemistry, Koszalin University of Technology,

Bibliografia

• [1] Metals Handbook, Vol. 1, 10th Edition, Properties and Selection: Irons, Steels, and High-Performance Alloys, ASM International, Materials Park, OH 44073, 1990.
• [2] Sedriks A. J.: Corrosion of Stainless Steels, 2nd ed., New York, New York Wiley, 1996.
• [3] Vennesland O., 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 Symp., Book of Abstracts, Edinbourgh, 7-11 September, 2008, p. 152.
• [4] Cramer S. D., Covino B. S. Jr., 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.
• [5] 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.
• [6] Kuszczak J.: Badania korozyjnego zachowania się stali kwasoodpornej po polerowaniu elektrolitycznym, Praca dyplomowa magisterska (Promotor: T. Hryniewicz), Politechnika Koszalińska, 2008.
• [7] Hryniewicz T.: Elektrochemia dla Inżynierii Powierzchni, Pol. Koszalińska, ed. by T. Hryniewicz, Koszalin, 2005, (386 pages).
• [8] Krakowiak S., Orlikowski J., Arutunow A., Ryl J. (red. K. Darowicki): Procesy korozyjne, Pol. Gdańska, Gdańsk 2007.
• [9] 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.
• [10] 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.
• [11] Hryniewicz T., Montemor F., Fernandes J. S., Kuszczak J.: The AISI 316 stainless steel corrosion performance in varying alkaline environments, Proc. 2nd Intern. Confer. on Corr. Mater. Prot., 19-22 April, 2010 (regist. No. E00002).
• [12] 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.