DE1804234A1

DE1804234A1 - Method for tracking the corrosion character of metallic materials in electrolytes

Info

Publication number: DE1804234A1
Application number: DE19681804234
Authority: DE
Inventors: Karel Benda; Dipl-Ing Jaroslaw Beran; Josef Ripka; Dipl-Ing Josef Sulc
Original assignee: Skoda np
Current assignee: Skoda np
Priority date: 1967-10-25
Filing date: 1968-10-21
Publication date: 1969-06-19
Also published as: FR1590011A

Description

Verfahren zur Verfolgung des Korrosionscharaktere metallischer Werkstoffe in Elektrolyten ~ ~ ~ ~ ~ ~ ~ ~ ~ ~ ~ ~ ~ ~ ~ ~ ~ ~ ~ ~ ~ ~ ~ ~ ~ ~ ~ ~ Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zur Verfolgung des Korrosionscharakters metallischer Werkstoffe in Elektrolyten.Method for tracing the corrosion character of metallic materials in electrolytes ~ ~ ~ ~ ~ ~ ~ ~ ~ ~ ~ ~ ~ ~ ~ ~ ~ ~ ~ ~ ~ ~ ~ ~ ~ ~ ~ The present The invention relates to a method for tracking the corrosion character of metallic Materials in electrolytes.

Beim Betrieb industrieller Einrichtungen sowie bei verschiedenen Experimentierarbeiten im Labormaßstab, bei denen die Korrosion metallischer Werkstoffe in Blektrolyten verläuft, ist es zweckmäßig, den Charakter der Korrosion laufend zu verfolgen, da infolge verschiedener BetriebseinflUsee eine auch verhältnismäßig ungefährliche gleichförmige Korrosion in eine sehr gefährliche ungleichförmige Korrosion Ubergehen kann (z.3. Pittingkorrosion von Al in Wasser nach erfolgter Verunreinigung durch Chloride).In the operation of industrial facilities as well as in various experimental work on a laboratory scale, in which the corrosion of metallic materials in lead electrolytes runs, it is advisable to keep track of the nature of the corrosion due to various operational influences, it is also a relatively harmless one uniform corrosion turning into a very dangerous non-uniform corrosion can (e.g. pitting corrosion of Al in water after contamination by Chlorides).

Bisher hat man die laufende Kontrolle des EorroBionscharakters mit Hilfe von Vergleicheproben durehgeführt, die periodisch aus dem Korrosionsmittel herausgenommen und hierauf einer visuellen gontrolle, eventuell unter Entnahme weiterer Proben, unterzogen wurden. Die Nachteile eines derartigen Verfahrens bestehen darin, daß die Verfolgung nicht ununterbrochen verläuft, sondern stichprobenartig und weiter darin, daß die Manipulation mit den Proben in manchen Fällen, insbesondere wenn diese radioaktiv sind (z.B. beim Verfolgen des Korrosionscharakters im Eernreaktor)lechwierig und gefährlich ist.So far you have the ongoing control of the EorroBion character With the help of comparative samples, which periodically from the Corrosion agent removed and then a visual inspection, possibly with further samples being taken. The disadvantages of such Procedures are that the pursuit is not continuous, but randomly and further in that the manipulation with the samples in some Cases, especially when these are radioactive (e.g. when following the corrosion character in the core reactor) is difficult and dangerous.

Es ist auch ein Verfahren bekannt, bei dem man an einer ansonsten gleichförmig korrodierenden Oberfläche ein einzelne Grübehen entdecken kann, in welchem die anodische Reaktion der Metalloxydation konzentriert rist, während die übrige mit einer Korrosionsschutzschicht bedeckte Oberfläche kathodisch ist. Dieses Verfahren beruht in der Messung des Potentialgefälles im Elektrolyten, durch welchen ein Strom des galvanischen Elementes Schicht-Grübchen hindurchgeht. Die Messung wird mit Hilfe eines Fühlers durchgeführt, welcher durch zwei polarisierte Elektroden gebildet wird, die sich dicht in der lähe der korrodierenden Oberfläche bewegen. liTachteilig bei dies ein Verfahren ist die Kompliziertheit des Fühlers, was dessen Verwendung für eine ununterbrochene kontrolle der korrodierenden Oberfläche während des Betriebes erschwert.There is also a known method in which one otherwise uniformly corrosive surface a single dimple can discover in which the anodic reaction of metal oxidation is concentrated, while the the rest of the surface covered with an anti-corrosion layer is cathodic. This The method is based on the measurement of the potential gradient in the electrolyte through which a current of the galvanic element layer-dimple passes through it. The measurement is carried out with the help of a probe, which is through two polarized electrodes that move close to the corroding surface. The disadvantage of this one method is the complexity of the feeler and what it is Use for continuous control of the corrosive surface during complicates the operation.

Bekannt ist auch die Liöglichkeit, die Erscheinung der Pittingkorrosion mit Hilfe von Zeitoszillationen des Potentials der korrodierenden Elektrode zu indizieren, da bei gleichförmiger Korrosionserscheinung das Potential stabiler ist. Nachteilig bei diesem Verfahren sind die kleine Empfindlichkeit und oft auch die auftretenden Schwierigkeiten bei der Interpretation der gemessenen Daten.The possibility of pitting corrosion is also known with the help of time oscillations of the potential of the corrosive electrode to indicate, since the potential is more stable if the corrosion phenomenon is uniform. The disadvantage of this method is the low sensitivity and often also the difficulties encountered in interpreting the measured data.

Im Labormaßstab sind sehr intensiostatische, potentiostatische und potentiokinetische Polarisationsverfahren verbreitet, die u.a. zum Vergleich der Neigung zur ungleichförmigen Korrosion verschiedener korrodierender Werkstoffe verwendet werden. Für die Verwendung in Bedingungen der Betriebseinrichtung zum ununterbrochenen Verfolgen des Korrosionscharakters sind sie jedoch langwierig und unpraktisch.On the laboratory scale are very intensiostatic, potentiostatic and Potentiokinetic polarization methods are widespread, among other things for comparing the Propensity for non-uniform corrosion of various corrosive materials used will. For use in operating facility conditions for uninterrupted use However, they are tedious and impractical to track the nature of corrosion.

Durch die Erfindung werden diese Nachteile beseitigt.The invention overcomes these disadvantages.

Die Erfindung besteht darin, da der Charakter der korrosion mit nilfe des zeitlichen Stromverlaufes im usseren kreis eines Makroelementes festgestellt wird, welches durch zwei Elektroden aus demselben Werkstoff gebildet wird, bei welchem der Lorrosionscharakter verfolgt wird.The invention consists in the nature of the corrosion with help the temporal course of the current in the outer circle of a macro element was determined which is formed by two electrodes made of the same material in which the lorrosion character is pursued.

Die Bedeutung der L.essung des zeitlichen Stromverlaufes fir äusseren preis des Makroelementes beruht darin, daß bei gleichförmiger Korrosion dieses Makroelement einen glanz minimalen, beinaiie konstanten Strom liefert, während es bei ungleichförmiger Korrosion an beiden Elektroden in ungleichen Augenblicken zur zeitweiligen Störung der Korrosions-Schutzschicht kommt, was durch eine plötzliche markante iüiderung des Makroelementstromes im äusseren ICreis im Vergleich mit dem sehr niedrigen Wert bei gleichförmiger Korrosion zum Vorschein tritt.The importance of the measurement of the temporal course of the current for external The price of the macro-element is based on the fact that, with uniform corrosion, this macro-element supplies a brilliantly minimal, almost constant current, while it supplies a non-uniform current corrosion on both electrodes at unequal moments to temporarily disrupt the anti-corrosion layer comes what is caused by a sudden marked change in the macro-element stream in the outer ICreis compared with the very low value with uniform corrosion to the Comes to the fore.

Der Charakter des zeitlichen Stromverlaufes im äusseren Kreis des I,Skroelementes, welches durch zwei Elektroden aus demselben Werkstoff gebildet wird, ist verschieden, je nach Art der ungleichförmigen Korrosion.The character of the temporal course of the current in the outer circle of the I, Skroelementes, which is formed by two electrodes made of the same material is different depending on the type of non-uniform corrosion.

Ein praktisches Anwendungsbeispiel des Erfindungegegenstandes wird für einen konkreten Fall beschrieben, wobei-die ungleichförmige Korrosion durch eine Pittingkorrosion dargestellt wird.A practical example of application of the subject invention becomes described for a specific case, whereby-the non-uniform corrosion caused by pitting corrosion is represented.

Die Vorteile des'Verfolgens des Charakters der Pitting-Korrosion mit Hilfe des zeitlichen Stromverlaufs im äusseren Kreis des SakroelementeB, welches durch zwei Elektroden aus demselben Werkstoff gebildet wird, im Vergleich mit dem bisher verwendeten Verfahren der Korrosionsverfolgung mit Hilfe des Zeitverlaufes des Potentialunterschiedes zwischen den Elektroden sind im Diagramm 1 dargestellt.The advantages of 'tracking the nature of pitting corrosion with Help of the temporal course of the current in the outer circle of the sacroelementB, which is formed by two electrodes made of the same material, compared with the previously used methods of corrosion tracking with the help of the course of time the potential difference between the electrodes is shown in diagram 1.

Im Diagramm 1 gibt die Kurve auch den zeitlichen Stromverlauf im äusseren Kreis des Makroelementes bei einer Pitting-Korrosion des untersuchten Slierkstoffes an, die Kurve 2 den zeitlichen Stromverlauf im äusseren Kreis des Makroelementes bei gleichförmiger Korrosion, die Kurve S die Nullage des Gerätes bei messung des Stromes im äusseren Kreis des Makroelementes, die Kurve 4 den Verlauf des Potentialunterschiedes zwischen zwei Elektroden bei Pitting-Korrosion, die Kurve 5 den Zeitverlauf des Potentialunterschiedes bei gleichförmiger Korrosion und die Kurve 6 die Nullage des Gerätes bei messung des Potentialunterschiedes.In Diagram 1, the curve also shows the current course over time on the outside Circle of the macro element in the event of pitting corrosion of the examined material at, curve 2 shows the current curve over time in the outer circle of the macro element Uniform corrosion, curve S the zero position of the device when measuring the current in the outer circle of the macro element, curve 4 shows the course of the potential difference between two electrodes in the event of pitting corrosion, curve 5 shows the time course of the Potential difference with uniform corrosion and curve 6 the zero position of the device when measuring the potential difference.

Hieraus geht hervor, daß die Indikation der Pitting-Korrosion mit Hilfe der zeitlichen Unstabilität des Stromes im äusseren Kreis des Makroelementes empfindlicher ist als die Indikation mittels der Unstabilität des Potentialunterschiedes der Elektroden. Als Werkstoff hat man hier eine Al-Legierung der 2ype Al--i verwendet. Die gleichförmige Korrosion verlief hier in einer Lösung primären Natriumzitrats von der Konzentration 5 g/l. Die Pitting-Korrosion verlief in derselben Lösung, zu der man noch 0,5 g/l Kupferchlorid zugegeben hatte.This shows that the indication of pitting corrosion with Help the temporal instability of the current in the outer circle of the macro-element is more sensitive than the indication based on the instability of the potential difference of the electrodes. The material used here is an Al alloy of the 2 type Al - i. The uniform corrosion here took place in a solution of primary sodium citrate of the concentration 5 g / l. The pitting corrosion occurred in the same solution, to which one had still added 0.5 g / l copper chloride.

Im Diagramm 2 sind die Schreiberaufnahmen des zeitlichen Stromverlaufes im äusseren Kreis des Makroelementes angeführt, welches durch zwei Elektroden gebildet wird, die aus derselben Al-Legierung der type Al-Mg-Si wie beim Diagramm 1 bestehen, bei gleichförmiger und Pitting-Korrosion gleichfalls in denselben Lösungen wie beim Diagramm 1, nur wurde hier der Vorschub des Registrierpapiers beschleunigt, damit die Stromänderungen im äusseren Kreis des MSkroelementes, die für die Pitting-Korrosion charakteristisch sind, besser zum Vorschein kommen.Diagram 2 shows the recordings of the current curve over time in the outer circle of the macro-element, which is formed by two electrodes which consist of the same Al alloy of the type Al-Mg-Si as in diagram 1, with uniform and pitting corrosion also in the same solutions as with Diagram 1, only here the advance of the recording paper has been accelerated, in order to the changes in current in the outer circle of the microscopic element that are responsible for pitting corrosion are characteristic, come out better.

Wie aus der Kurve 3 im Diagramm 2 ersichtlich, welche den zeitlichen Stromverlauf im äusseren Kreis des Eakroelementes angibt, ist für die Pitting-Korrosion das Auftreten plötzlicher Stromanderungen charakteristisch, die in kürzeren Zeitabschnitten als 0,5 sec. verlaufen (notwendige Zeit für das UberlauSen des Schreibstiftes 3 sec). Bei gegebener geometrischer Anordnung der Eakroelement-Blektroden haben sie eine Größe von minimal 0,5 Xikroampere. Die Ursache der Entstehung dieser plötzlichen Zeitänderungen des Stromes im äusseren Kreis des Makroelementes sind nicht simultane lokale Unterbrechungen der Korrosionsschicht bei Entstehung einzelner Grübchen.As can be seen from curve 3 in diagram 2, which the temporal The current curve in the outer circle of the macro element is for pitting corrosion the occurrence of sudden changes in current characteristic, which occur in shorter periods of time than 0.5 sec. (necessary time for overflowing the pen 3 sec). With a given geometrical arrangement of the eakroelement lead electrodes they have a size of at least 0.5 microamps. The cause of this sudden emergence Changes in time of the current in the outer circle of the macro-element are not simultaneous local interruptions in the corrosion layer with the formation of individual pits.

Claims

Claim:

Method for tracing the corrosive nature of metallic materials in electrolytes, characterized in that the corrosion character with the help of the temporal current progress is determined in the outer circle of a macro element, which by two electrodes made of the same material in which the corrosion character is pursued, is formed.