CS248779B1 - A method for indirectly determining the crack propagation rate resulting from corrosion cracking in low alloy steels - Google Patents
A method for indirectly determining the crack propagation rate resulting from corrosion cracking in low alloy steels Download PDFInfo
- Publication number
- CS248779B1 CS248779B1 CS349185A CS349185A CS248779B1 CS 248779 B1 CS248779 B1 CS 248779B1 CS 349185 A CS349185 A CS 349185A CS 349185 A CS349185 A CS 349185A CS 248779 B1 CS248779 B1 CS 248779B1
- Authority
- CS
- Czechoslovakia
- Prior art keywords
- crack
- corrosion cracking
- crack propagation
- parameters
- alloy steels
- Prior art date
Links
Landscapes
- Testing Resistance To Weather, Investigating Materials By Mechanical Methods (AREA)
Abstract
Řešení se týká způsobu nepřímého stanovení rychlosti šíření trhliny vznikající korozním praskáním u nízkolegovaných ocelí na základě stanovení distribuce elektrodového potenciálu uvnitř trhliny v podmínkách působení roztoků hydroxidu sodného o různé koncentraci a teplotě, při kterém se pro daný systém charakterizovaný typem oceli a koncentrací a teplotou hydroxidu sodného změří při postupné změně rychlosti potenciálu série voltametrických křivek, z jejichž katodické i anodické části se provede vyhodnocení elektrochemických parametrů a z nich se pro dané mechanické parametry materiálů vyhodnotí distribuce elektrodového potenciálu uvnitř hrotu trhliny.The solution concerns a method of indirect determination of the crack propagation rate resulting from corrosion cracking in low-alloy steels based on determination of the electrode potential distribution inside the crack under conditions of exposure to sodium hydroxide solutions of different concentrations and temperatures, in which, for a given system characterized by the type of steel and the concentration and temperature of sodium hydroxide, a series of voltammetric curves are measured with a gradual change in the potential rate, from whose cathodic and anodic parts the electrochemical parameters are evaluated and from which the electrode potential distribution inside the crack tip is evaluated for the given mechanical parameters of the materials.
Description
Vynález se týká způsobu nepřímého stanovení rychlosti šíření trhliny vznikající korozním praskáním u nízkolegovaných ocelí, na základě stanoveni distribuce elektrodového potenciálu uvnitř trhliny v podmínkách působení roztoků hydroxidu sodného NaOH o různé koncentraci a teplotě.The invention relates to a method for indirect determination of the crack propagation rate resulting from corrosion cracking in low-alloy steels, based on determination of the electrode potential distribution inside the crack under conditions of exposure to sodium hydroxide NaOH solutions of various concentrations and temperatures.
Nízkolegované oceli jsou odolné proti koroznímu praskání v chloridech, avšak v alkáliích lze na nich pozorovat výskyt kaustického praskání. Hodnocení, které umožňuje kvantitativní zpracování kinetiky degradace vlastnosti materiálu tímto pochodem, vyžaduje proto zjištění rychlosti šíření trhliny na vzorcích lomové mechaniky NaOH.Low alloy steels are resistant to corrosion cracking in chlorides, but caustic cracking can be observed in alkalis. An assessment that allows for quantitative processing of the kinetics of material property degradation by this process therefore requires the determination of the crack propagation velocity on NaOH fracture mechanics specimens.
Vzhledem k tomu, že měření rychlosti šíření trhliny na vzorcích lomové mechaniky v roztocích NaOH vysokých parametrů vyžadují kombinaci zatěžovacího systému s autoklávem ze speciální vysokolegované niklové slitiny, jsou tato zařízení velmi nákladná. Oproti tomu pro měření růstu trhliny na vzorcích lomové mechaniky v podmínkách atmosférického tlaku a působení různě koncentrovaných roztoků NaOH do maximální teploty 100 °C vystačí kombinace zatěžovacího systému s teflonovou celou.Since measuring the crack propagation rate on fracture mechanics samples in NaOH solutions of high parameters requires a combination of a loading system with an autoclave made of a special high-alloy nickel alloy, these devices are very expensive. In contrast, for measuring crack growth on fracture mechanics samples under atmospheric pressure and exposure to NaOH solutions of various concentrations up to a maximum temperature of 100 °C, a combination of a loading system with a Teflon cell is sufficient.
Rychlost šíření trhliny je však pro zmiňovaný systém za těchto podmínek velmi nízká, takže její měření nelze provést jako několikahodinový experiment. Tato situace je dána skutečností, že v uvedeném systému probíhá reakce anodického rozpouštění poněkud komplikovaným mechanismem, jehož znalosti nebylo doposud využito při aplikaci modelu odvozeného pro výpočet distribuce potenciálu uvnitř korozní trhliny rostoucí při korozním praskání nízkolegovaných ocelí v roztocích NaOH.However, the crack propagation speed is very low for the mentioned system under these conditions, so its measurement cannot be performed as a few-hour experiment. This situation is due to the fact that in the mentioned system the anodic dissolution reaction proceeds by a rather complicated mechanism, the knowledge of which has not yet been used in the application of the model derived for calculating the potential distribution inside a corrosion crack growing during corrosion cracking of low-alloy steels in NaOH solutions.
Tento mechanismus, který byl experimentálně ověřen kombinací cyklické voltametrie s Móssbauerovou spektroskopii, předpokládá při plynulé změně potenciálu v anodickém směru nejprve tvorbu Fe(OH)2 a potom beta-FeOOH, zatímco při vratném ději je nejprve beta-FeOOH redukován na Fe(OH)2 a ten pak podléhá redukci na Fe.This mechanism, which was experimentally verified by combining cyclic voltammetry with Mössbauer spectroscopy, assumes that with a continuous change in potential in the anodic direction, Fe(OH) 2 is first formed and then beta-FeOOH, while in the reversible process, beta-FeOOH is first reduced to Fe(OH) 2 and then reduced to Fe.
Vzhledem k tomu, že Fe(OH), je vysoce porézní a nepříliš přilnavý, přebírá mezifází z2+Since Fe(OH) is highly porous and not very adhesive, it takes over the interphase from 2+
Fe/Fe(OH)2 funkci mezifází Fe/Fe , tj. mezifází, na kterém probíhá reakce anodického rozpouštění holého povrchu kovu v kyselých roztocích. Oproti tomu je beta-FeOOH v závislosti na koncentraci a teplotě roztoků NaOH pasivní vrstvou s dobrými ochrannými účinky, tj. s povrchem, na kterém probíhá katodická depolarizační reakce, kterou je v roztocích NaOH redukce vodíkových iontů.Fe/Fe(OH) 2 functions as an Fe/Fe interface, i.e. an interface on which the anodic dissolution reaction of the bare metal surface in acidic solutions takes place. In contrast, beta-FeOOH is, depending on the concentration and temperature of NaOH solutions, a passive layer with good protective effects, i.e. a surface on which the cathodic depolarization reaction takes place, which is the reduction of hydrogen ions in NaOH solutions.
Z tohoto důvodu lze stav trhliny rostoucí v zmiňovaném systému korozním praskáním popsat rovnováhou mezí anodickou dílčí reakcí - anodickým rozpouštěním holého povrchu, probíhajícím na hrotu trhliny, tj. v mezifází Fe/Fe(OH)2 - a katodickou dílčí reakcí - depolarizací vodíkových iontů probíhající na stěnách trhliny, tj. v mezifází FeOOH/NaOH.For this reason, the state of a crack growing in the mentioned system by corrosion cracking can be described by the equilibrium between the anodic partial reaction - anodic dissolution of the bare surface, occurring at the crack tip, i.e. at the Fe/Fe(OH) 2 interface - and the cathodic partial reaction - depolarization of hydrogen ions occurring at the crack walls, i.e. at the FeOOH/NaOH interface.
Model, odvozený pro výpočet distribuce potenciálu uvnitř korozní trhliny, rostoucí při korozním praskání nízkolegovaných ocelí v roztocích NaOH předpokládá, že pro dané mechanické parametry - faktor intenzity napětí K, mez kluzu Gy a model pružnosti Ey - lze zjistit šířku trhliny W dle vztahuThe model derived for calculating the potential distribution inside a corrosion crack, growing during corrosion cracking of low-alloy steels in NaOH solutions, assumes that for given mechanical parameters - stress intensity factor K, yield strength Gy and elasticity model Ey - the crack width W can be determined according to the relationship
W Sř 0,49 K2/ /GyEy/ (1) a použít je v složitém výrazu pro zmiňovanou rovnováhu, tj. v rovniciW Sř 0.49 K 2 / /GyEy/ (1) and use them in the complex expression for the mentioned equilibrium, i.e. in the equation
WiF βχρ{(Εχ=θ - Ep/stV [ 4icC(w - 2t)j 1/2[(Εχ=0 - Ec)'+ACexp{(Ec - Εχ=θ)/β}- ljJ1/2 (2) v němž ip je výměnná proudová hustota reakci Fe—>.Fe(OH)2 a Fe (OH) 2-►Fe, při rovnovážném potenciálu Ep, alfa je Tafelúv parametr reakce Fe-j»Fe(OH)2, beta = Tafelův parametr reakce H+—.—►Η, Εχ_θ je smíšený potenciál na hrotu rostoucí trhliny, ic je výměnná proudová hustota reakcí FetOH)^—** FeOOH a FeOOH—Fe (OH) při rovnovážném potenciálu Ec, C je specifická vodivost roztoku,t je limitní tlouštka vrstvy FeOOH na stěnách trhliny.Wi F βχρ{(Ε χ=θ - E p /stV [ 4i c C(w - 2t)j 1/2 [(Ε χ=0 - E c )' + ACexp{(E c - Ε χ=θ )/β}- ljJ 1/2 (2) in which i p is the exchange current density of the reactions Fe—>.Fe(OH) 2 and Fe (OH) 2 -►Fe, at equilibrium potential E p , alpha is the Tafel parameter of the reaction Fe-j»Fe(OH) 2 , beta = Tafel parameter of the reaction H + —.—►Η, Ε χ _θ is the mixed potential at the tip of the growing crack, i c is the exchange current density of the reactions FetOH)^—** FeOOH and FeOOH—Fe (OH) at equilibrium potential E c , C is the specific conductivity of the solution, t is the limiting thickness of the FeOOH layer on the crack walls.
Známe-li hodnoty w a t (pro roztoky 1-8 MNaOH při teplotách 20-100 °C lze použít hodnotyIf we know the values of w and t (for solutions of 1-8 MNaOH at temperatures of 20-100 °C, the values can be used
2.10 m) je k zjištění hodnoty Εχ_θ nutné, aby hodnoty Ec< EF, i , iFal:fa a beta byly známé nebo přístupné měření. Jen za těchto předpokladů lze vypočítat z rovnice (2) hodnotu Εχ=θ a s její pomocí určit spád potenciálu uvnitř rostoucí trhliny dle vztahu dEx=0/dx = (4ic/WC,1/2t(Ex=0 ‘ Ex> + /fexp{<Ec - Εχ=θ’/Ί} - lj1/2 O)2.10 m) to determine the value of Ε χ _θ it is necessary that the values of E c< E F , i , i F al:fa and beta are known or accessible for measurement. Only under these assumptions can the value of Ε χ= θ be calculated from equation (2) and with its help determine the potential gradient inside the growing crack according to the relationship dE x =0 / dx = (4i c/ WC,1/2 t (E x=0 ' E x> + /fexp{< E c - Ε χ=θ'/Ί} - lj 1/2 O)
Vzhledem k tomu, že anodický proudový tok na jednotku délky trhliny rostoucí anodickým rozpouštěním hrotu trhliny při porušení vrstvy FeOOH lze zjistit z rovnice ix=0 = WC(dEx=0/dx) (4) je možné tímto způsobem kvantitativně vyhodnotit proudovou hustotu spojenou s průběhem reakce anodického rozpouštění hrotu trhliny při korozním praskání a použitím Faradayova zákona tuto přepočítat na rychlost, šíření trhliny. .Since the anodic current flow per unit crack length increasing due to anodic dissolution of the crack tip during the failure of the FeOOH layer can be determined from the equation i x=0 = WC(dE x=0 /dx) (4), it is possible to quantitatively evaluate the current density associated with the course of the reaction of anodic dissolution of the crack tip during corrosion cracking and, using Faraday's law, convert this to the speed of crack propagation. .
Ačkoliv se popsaný model zdá jednoduchý pro aplikaci, nebyla tato z.atím možná., protože nebyly doposud navrženy a formulovány experimentální postupy pro stanovení hodnot E , ·Ερ, lc, iF alfa á beta v systému nízkolegovaná ocel-NaOH.Although the described model seems simple to apply, this has not yet been possible, because experimental procedures for determining the values of E , ·Ε ρ , l c , and F alpha and beta in the low-alloy steel-NaOH system have not yet been designed and formulated.
Tento nedostatek současného stavu techniky do značné míry odstraňuje způsob nepřímého stanovení rychlosti šíření trhliny vznikající korozním praskáním u nízkolegovaných ocelí na základě stanovení distribuce elektrodového potenciálu uvnitř trhliny v podmínkách působení roztoku hydroxidu sodného NaOH o různé koncentraci, a teplotě.metodou opakované tvorby a zániku tenkých vrstev cyklickou voltametrií podle vynálezu.This deficiency of the current state of the art is largely eliminated by the method of indirect determination of the crack propagation rate arising from corrosion cracking in low-alloy steels based on determination of the electrode potential distribution inside the crack under the conditions of action of sodium hydroxide NaOH solution of various concentrations and temperatures. The method of repeated formation and disappearance of thin layers by cyclic voltammetry according to the invention.
Jeho podstata spočívá v tom, že se pro daný systém charakterizovaný typem oceli a koncentrací a teplotou hydroxidu sodného .NaOH změří při postupné změně rychlosti potenciálu série voltametrických křivek, z jejichž anodické i katodické části s.e provede vyhodnocení elektrochemických parametrů a z nich se pro dané mechanické parametry materiálu vyhodnotí distribuce elektrodového potenciálu uvnitř hrotu trhliny.Its essence lies in the fact that for a given system characterized by the type of steel and the concentration and temperature of sodium hydroxide (NaOH), a series of voltammetric curves are measured with a gradual change in the potential rate, from whose anodic and cathodic parts the electrochemical parameters are evaluated and from which the distribution of the electrode potential inside the crack tip is evaluated for the given mechanical parameters of the material.
Je výhodné, jestliže se vyhodnocení parametrů elektrochemické rovnováhy provede z průsečíku přímkových závislostí proudových maxim anodické i katodické části voltametrických křivek na potenciálech odpovídajících, těmto maximům, a vyhodnocení kinetických parametrů elektrochemických reakcí provede z podílu hodnoty proudového maxima spojeného s tvorbou příslušné vrstvy k sumární hodnotě proudových, maxim spojených s tvorbou a zánikem této vrstvy při vratném ději.It is advantageous if the evaluation of the electrochemical equilibrium parameters is carried out from the intersection of the linear dependences of the current maxima of the anodic and cathodic parts of the voltammetric curves at the potentials corresponding to these maxima, and the evaluation of the kinetic parameters of electrochemical reactions is carried out from the ratio of the value of the current maximum associated with the formation of the relevant layer to the total value of the current maxima associated with the formation and disappearance of this layer during the reversible process.
Způsob hodnocení distribuce elektrodového potenciálu uvnitř trhliny rostoucí při korozním praskání nízkolegovaných ocelí v roztocích NaOH umožňuje oproti měřením na vzorcích lomové mechaniky stanovit rychlost šíření trhliny rychleji a v jednodušším experimentálním uspořádání.The method of evaluating the distribution of electrode potential inside a crack growing during corrosion cracking of low-alloy steels in NaOH solutions allows, compared to measurements on fracture mechanics samples, to determine the crack propagation rate more quickly and in a simpler experimental setup.
Další výhodou tohoto způsobu je skutečnost, že pro uvedené materiálykteré vyžadují přenos výsledků získaných z tlustostěnných vzorků lomové mechaniky na terikostěnne trubky paragenerátorů umožňuje stanovení rychlosti šíření trhliny na základě měření provedeného na tenkostěnných vzorcích. Kromě toho umožňuje i zjištění velmi nízkých rychlostí .trhliny, včetně informace o velikosti lokalizace elektrochemického efektu spojeného s 'porušením oxidického filmu na hrotu trhliny při korozním praskání.Another advantage of this method is the fact that for the above materials which require the transfer of results obtained from thick-walled fracture mechanics samples to thin-walled tubes of paragenerators, it allows the determination of the crack propagation velocity based on measurements made on thin-walled samples. In addition, it allows the determination of very low crack velocities, including information on the size of the localization of the electrochemical effect associated with the breakdown of the oxide film at the crack tip during corrosion cracking.
Způsob podle vynálezu je účelné provádět s použitím teflonové měřicí cely vybavené teflonovým chladičem a dvěma platinovými dráty, mezi kterými prochází proud z vnějšího zdroje,The method according to the invention is expediently carried out using a Teflon measuring cell equipped with a Teflon cooler and two platinum wires between which a current from an external source passes,
248779 4 takže lze zápornou z těchto elektrod použít jako referenční. Tak lze zabránit negativnímu ovlivnění měřených údajů produkty reakce roztoků NaOH se sklem, jakož i hydrolýze kalomelové elektrody v případě jejího použití ve funkci elektrody referenční.248779 4 so that the negative of these electrodes can be used as a reference. This prevents the negative influence of the measured data by the reaction products of NaOH solutions with glass, as well as hydrolysis of the calomel electrode in the case of its use as a reference electrode.
P. říklad.P. example.
Vzorky materiálu 21/.4CrlMo, který byl v stavu po normalizačním žíhání a popuštění, byly přebroušeny metalografickými papíry a Odmaštěný. Jednalo se o vzorky ve tvaru plechů o rozměrech 2x30x50 mm, které byly uchyceny v termostatové teflonové cele opatřené teflonovým chladičem a teflonem izolovanými přívody k vzorku, platinové sítoe obklopující vzorek a k platinovým drátům. K polarizaci platinových drátů se používalo galvanostatiokého zapojení. Jako zdroj proudu sloužil potenciostat bez generátoru pily. K měření voltametrických křivek bylo použito potenciálu s generátorem trojúhelníkových pulsů, k němuž byl připojen vzorek, platinová sítka .= polarizační elektroda a platinový drát polarizovaný katodicky = referenční elektroda. Voltametrické křivky byly registrovány koordinátovým zapisovačem.Samples of the 21/.4CrlMo material, which was in the state after normalizing annealing and tempering, were ground with metallographic papers and degreased. These were samples in the form of sheets with dimensions of 2x30x50 mm, which were mounted in a thermostatic Teflon cell equipped with a Teflon cooler and Teflon-insulated leads to the sample, the platinum grid surrounding the sample and to the platinum wires. A galvanostatic connection was used to polarize the platinum wires. A potentiostat without a sawtooth generator served as a current source. A potential with a triangular pulse generator was used to measure the voltammetric curves, to which the sample was connected, the platinum grid = polarizing electrode and the platinum wire polarized cathodically = reference electrode. The voltammetric curves were registered with a coordinate recorder.
orientačních měření vyplynulo, že po získání reprodukovatelných výsledků je vhodné před vlastním měřením zařadit několik voltametrických scanů při rychlosti změny potenciálu dE/dt = 0,01 V/s, a to až do obdrženi reprodukovatelných výsledků, obvykle 20 min. Rychlost změny potenciálu je pak snižována v následných krocích 0,01—0,005 —».0,0025—ι»0,001 V/s. Tímto způsobem se získají stacionární voltametrické křivky, z jejichž anodické a katodické části se vyhodnotí hodnoty proudu a potenciálu odpovídající maximům charakterizujícím reakce Fe—».(OH)2, Fe(OH)2.-FeOOH, FeOOH—a» Fe (CH) 2 a Fe (OH) 2_^.Fe.orientation measurements showed that after obtaining reproducible results, it is appropriate to include several voltammetric scans at a potential change rate of dE/dt = 0.01 V/s before the actual measurement, until reproducible results are obtained, usually 20 min. The potential change rate is then reduced in subsequent steps of 0.01—0.005 —».0.0025—ι»0.001 V/s. In this way, stationary voltammetric curves are obtained, from the anodic and cathodic parts of which the values of current and potential corresponding to the maxima characterizing the reactions Fe—».(OH) 2 , Fe(OH) 2 .-FeOOH, FeOOH—a» Fe (CH) 2 and Fe (OH) 2 _^.Fe are evaluated.
Vynesením těchto hodnot v semilogaritmických souřadnicích se pro údaje charakterizující reakce Fe—»*Fe(OH)2 a Fe(0H)2—>- Fe určí hodnoty Ep a iF a pro údaje charakterizující reakci Fe(OH)2—» FeOOH a FeOOH—»-Fe(OH)2 hodnoty Ec a ic· Současně jsou z hodnot proudu odpovídajících maximům anodické a katodické části určeny hodnoty koeficientů přínosu náboje v reakcích Fe—j»Fe(OH)2 a Fe(OH)2—«—FeOOH a z nich vypočteny hodnoty Tafelových parametrů pro anodické rozpouštění holého povrchu kovu, probíhající v mezifází Fe/Fe (OH) 2 (oW a pro katodickou depolarizaci vodíkových iontů na vrstvě FeOOH(A). Pro daný typ materiálu jsou hodnoty Ec, Ep, ic, ip, alfa a beta rozdílné pro roztoky NaOH a různé koncentraci a teplotě - viz tab. 1 - a proto musí, být stanoveny pro různé kombinace těchto parametrů, které ovlivňují jak specifickou vodivost roztoku C, tak i hodnoty parametrů dEx_g/dx, ίχ_θ a rychlosti šíření trhliny v při daném K - viz tab. 2.By plotting these values in semilogarithmic coordinates, the values of E p and F are determined for the data characterizing the reactions Fe—»*Fe(OH) 2 and Fe(0H) 2 —>- Fe, and the values of E c and c for the data characterizing the reactions Fe(OH) 2 —» FeOOH and FeOOH—»-Fe(OH) 2. At the same time, the values of the charge contribution coefficients in the reactions Fe—j»Fe(OH) 2 and Fe(OH) 2 —«—FeOOH are determined from the current values corresponding to the maxima of the anodic and cathodic parts, and the values of the Tafel parameters for the anodic dissolution of the bare metal surface, taking place in the Fe/Fe (OH) 2 (oW) interface and for the cathodic depolarization of hydrogen ions on the FeOOH(A) layer are calculated from them. For a given type of material, the values of E c , E p , i c , i p , alpha and beta are different for NaOH solutions and different concentrations and temperatures - see Table 1 - and therefore must be determined for various combinations of these parameters, which affect both the specific conductivity of the solution C and the values of the parameters dE x _g/dx, ί χ _θ and the crack propagation velocity v at a given K - see Table 2.
Tabulka 1Table 1
Srovnání hodnot parametrů Ec< Ep, ic, ip, alfa a beta zjištěných pro vzorky oceli 21/4CrlMo v podmínkách působení roztoku 2MNaOH při teplotě 40 °C a roztoku IMNaOH při teplotě 60 °CComparison of the values of the parameters E c< E p , i c , ip, alpha and beta determined for 21/4CrlMo steel samples under the conditions of exposure to 2MNaOH solution at a temperature of 40 °C and IMNaOH solution at a temperature of 60 °C
Tabulka 2Table 2
Srovnání hodnot parametrů άΕχ_θ/άχ(ίχ_θ, v a vLM u oceli 21/4CrlMo pro stejné mechanické parametry (K = 30MN.m-3/2, Gy = 3,83.102MN.m-2 a Ey = 2.105MN.m-2) v podmínkách puso ení roztoku 2MNaOH při teplotě 40 °C a roztoku IMNaOH při teplotě 60 °CComparison of the values of the parameters άΕ χ _θ/άχ ( ί χ _θ, vav LM for 21/4CrlMo steel for the same mechanical parameters (K = 30MN.m -3/2 , Gy = 3.83.10 2 MN.m -2 and Ey = 2.10 5 MN.m -2 ) in the conditions of immersion of 2MNaOH solution at a temperature of 40 °C and IMNaOH solution at a temperature of 60 °C
Na obr. 1 a 2 jsou srovnány závislosti proudových maxim anodické i katodické části voltametrických křivek na potenciálech odpovídajících těmto maximům jak pro reakce Fe ► Fe(OH) a Fe(OH)2 ► Fe, tak i pro reakce FeťOH)^ ► FeOOH a FeOOH s^FeíOH)^ v těchto různých roztocích. Hodnoty parametrů Ec, E^., ic, iF, alfa a beta vyhodnocené způsobem podle vynálezu pro oba roztoky jsou v tabulce 1. Hodnoty parametrů ΰΕχ_θ/άχ, ίχ_θ a rychlosti šíření trhliny v zjištěných zmiňovaným postupem pro stejné mechanické parametry (K, Gy a Ey) jsou pro oba roztoky uvedeny v tab. 2. Zároveň jsou pro srovnáni v téže tabulce uvedeny rychlosti šíření trhliny změřené v stejných podmínkách na vzorcích LM lomové mechaniky s předem připravenou trhlinou.Fig. 1 and 2 compare the dependences of the current maxima of the anodic and cathodic parts of the voltammetric curves on the potentials corresponding to these maxima for both the reactions Fe ► Fe(OH) and Fe(OH) 2 ► Fe, as well as for the reactions FeťOH)^ ► FeOOH and FeOOH with^FeíOH)^ in these different solutions. The values of the parameters E c , E^., i c , i F , alpha and beta evaluated by the method according to the invention for both solutions are in Table 1. The values of the parameters ΰΕ χ _θ/άχ, ί χ _θ and the crack propagation rates in determined by the aforementioned procedure for the same mechanical parameters (K, Gy and Ey) are given for both solutions in Tab. 2. At the same time, the crack propagation rates measured under the same conditions on LM fracture mechanics samples with a pre-prepared crack are given in the same table for comparison.
Vynález lze kromě stanovení rychlosti síření trhliny pro danou hodnotu K využívat k hodnocení velikosti lokalizace elektrochemického efektu spojeného s porušením oxidického filmu na hrotu trhliny, rostoucí při korozním praskání. Míru velikosti lokalizace podobného efektu lze vyhodnotit na základě velikosti parametru άΕχ_θ/ΰχ ve vztahu (3), který je při stejných mechanických parametrech a stejné specifické vodivosti roztoku jediným parametrem určujícím rychlost šíření trhliny a může být ovlivněn chemickým složením materiálu.In addition to determining the rate of crack propagation for a given value of K, the invention can be used to evaluate the size of the localization of the electrochemical effect associated with the breakdown of the oxide film at the crack tip, increasing during corrosion cracking. The degree of localization of a similar effect can be evaluated based on the size of the parameter άΕ χ _θ/ΰχ in relation (3), which, with the same mechanical parameters and the same specific conductivity of the solution, is the only parameter determining the rate of crack propagation and can be influenced by the chemical composition of the material.
Uvedeným postupem lze získat informace nutné k pochopení kinetiky degradace nízkolegovaných ocelí pro parogenerátory rychlých reaktorů v podmínkách výskytu korozního praskání vyvolaného přítomností NaOH v parogenerátorové vodě. Předpověd účinků NaOH, který může vznikat z rozkladu Na^CO^ přítomného v chladicí říční vodě pronikající kondenzátorovými trubkami, je tímto způsobem méně nejistou s ohledem na predikci přípustných koncentrací NaOH v parogenerátorové vodě.The above procedure can provide information necessary to understand the degradation kinetics of low-alloy steels for fast reactor steam generators under conditions of corrosion cracking induced by the presence of NaOH in the steam generator water. The prediction of the effects of NaOH, which may arise from the decomposition of Na^CO^ present in the cooling river water penetrating the condenser tubes, is in this way less uncertain with respect to the prediction of permissible NaOH concentrations in the steam generator water.
Další možností vynálezu je hodnocení případného ovlivnění chemického složení povrchu v procésu výroby resp. zjištění jeho vlivu na lokalizaci elektrochemického efektu spojeného s porušením oxidického filmu na hrotu trhliny rostoucí při korozním praskání.Another possibility of the invention is the evaluation of the possible influence of the chemical composition of the surface in the production process or the determination of its influence on the localization of the electrochemical effect associated with the breakdown of the oxide film at the tip of a crack growing during corrosion cracking.
Claims (2)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CS349185A CS248779B1 (en) | 1985-05-15 | 1985-05-15 | A method for indirectly determining the crack propagation rate resulting from corrosion cracking in low alloy steels |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CS349185A CS248779B1 (en) | 1985-05-15 | 1985-05-15 | A method for indirectly determining the crack propagation rate resulting from corrosion cracking in low alloy steels |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CS248779B1 true CS248779B1 (en) | 1987-02-12 |
Family
ID=5375144
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CS349185A CS248779B1 (en) | 1985-05-15 | 1985-05-15 | A method for indirectly determining the crack propagation rate resulting from corrosion cracking in low alloy steels |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CS (1) | CS248779B1 (en) |
-
1985
- 1985-05-15 CS CS349185A patent/CS248779B1/en unknown
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| Bastos et al. | On the application of the scanning vibrating electrode technique (SVET) to corrosion research | |
| Xia et al. | Electrochemical probes and sensors designed for time-dependent atmospheric corrosion monitoring: fundamentals, progress, and challenges | |
| Tan et al. | Heterogeneous electrode processes and localized corrosion | |
| Penney et al. | Investigation into the effects of metallic coating thickness on the corrosion properties of Zn–Al alloy galvanising coatings | |
| Cai et al. | A comparative study on corrosion kinetic parameter estimation methods for the early stage corrosion of Q345B steel in 3.5 wt% NaCl solution | |
| Fajardo et al. | A critical review of the application of electrochemical techniques for studying corrosion of Mg and Mg alloys: opportunities and challenges | |
| Yang et al. | Coupled multielectrode array systems and sensors for real-time corrosion monitoring-A review | |
| Ye et al. | Visualization and simulation investigation of Copper-Nickel alloy and carbon steel galvanic corrosion in marine environment | |
| Xie et al. | Experimental methods in corrosion research | |
| Tan | Sensing electrode inhomogeneity and electrochemical heterogeneity using an electrochemically integrated multielectrode array | |
| Nicard et al. | Monitoring of generalised corrosion: Ultrasonic coda wave interferometry technique applied to steel corrosion in aqueous NaCl solutions | |
| CS248779B1 (en) | A method for indirectly determining the crack propagation rate resulting from corrosion cracking in low alloy steels | |
| Patil et al. | Performance evaluation of accelerated corrosion techniques using electrochemical measurements and acoustic emission parameters | |
| Coleman et al. | Mechanical properties of Zr-2.5 Nb pressure tubes made from electrolytic powder | |
| Tan et al. | Testing and analysis techniques in rare earth inhibitor research | |
| Hussain | Corrosion Studies Using the Scanning Vibrating Electrode Technique (SVET)-A Brief Review | |
| Zhou et al. | Development of prepitting procedure for turbine disc steel | |
| Yang et al. | On-line and real-time corrosion monitoring techniques of metals and alloys in nuclear power plants and laboratories | |
| Etor | Electrochemical neasurement of crevice corrosion of type AISI 304 stainless steel | |
| Ulaganathan et al. | Mitigating effect of magnetite buffering on alloy 800 tubing degradation in acidic, sulphate-dominated environments at 300 C | |
| Shifler et al. | Marine Corrosion Testing | |
| Devos et al. | Local Electrochemical Methods Adapted to Studying Environment–Microstructure–Mechanics Couplings | |
| Asmara | Reinforced Concrete Corrosion Experiments | |
| Gabetta et al. | Measure of chemical and electrochemical parameters inside an environmentally assisted growing crack | |
| Heitz | DC electrochemical methods |