ISSN:
0947-5117
Keywords:
Chemistry
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Polymer and Materials Science
Source:
Wiley InterScience Backfile Collection 1832-2000
Topics:
Mechanical Engineering, Materials Science, Production Engineering, Mining and Metallurgy, Traffic Engineering, Precision Mechanics
Description / Table of Contents:
Corrosion due to contaminated atmosphere of materials for fastening systemsDifferent materials (mainly stainless steels) for fastening systems were tested under extremely contaminated conditions like in road tunnels and multi-storey car-parks. The atmospheric constituents and climatic conditions of the Gotthard-tunnel were taken as a basis for the experiments to have an example from real life.The materials were tested in a contaminant and climatic chamber. The acid gas concentrations, temperature, humidity and water-soluble chlorides were increased in the testing device whereas the climatic periods with conditions for condensation and following drying were reduced.Thus in a very short period of time materials showing a sufficient corrosion resistance could be chosen for the extremly contaminated atmosphere of the Gotthard-tunnel. Experiences gained by prior field tests were taken to define a factor for time-reduction. The results of 2 years lasting field tests were achieved in less than one week, although dust consisting soot was not taken into account.The only material passed all series of experiments without corrosion was alloy 24. The high Molybdenum steels 904hMo, 254 SMO and 317LN also attained very good results. The Duplex-steel specimens 318LN and material 316L showed pitting corrosion in places. All further low alloyed stainless steels had strong pitting and crevice corrosion as well as a strong extensively harm. The tested copper and aluminium alloys also showed a high surface corrosion.The stainless steels type 304 and 316 Ti which are registered in Germany as material for building and construction industry [10] took also part in the tests. In extremely high contaminated atmospheres like simulated, these materials didn't show any sufficient corrosion-resistance at all.A linear correlation between the PRE-equivalent and the corrosion-resistance of the non-corroding steels has been clearly prooved.Different batches of the same materials were involved in these tests. The results showed a testing of different batches is necessary to ensure a sufficient corrosion-resistance.Further experiments with climatic and harmful conditions of other contaminated environments can be carried out in the testing device. By this the resistance of different materials and the influence of separate parameters on corrosion can be tested.
Notes:
Im Rahmen dieser Arbeit wurden Werkstoffe (überwiegend nichtrostende Stähle) für Befestigungselemente unter extremen Schadstoffbedingungen, wie sie normalerweise in Straßentunnels oder Parkhäusern auftreten, getestet.Um ein praxisbezogenes Beispiel zu nehmen, wurden den Untersuchungen die Gaskonzentrationen und der Klimazyklus des St.-Gotthard-Tunnels zugrunde gelegt.Bei Laborversuchen wurden in einer Schadstoff- und Klimaanlage sowohl die Schadstoffkonzentrationen als auch Temperatur- und Feuchtewerte erhöht, sowie die Klimazyklen mit Kondensation und anschließender Auftrocknung verkürzt. Somit konnten innerhalb kurzer Zeit für die extrem belastete Atmosphäre des Gotthard-Tunnels Werkstoffe ausgewählt werden, die eine ausreichende Korrosionsbeständigkeit aufwiesen. Aus Feldversuchen gewonnene Erfahrungen waren notwendig, um einen Zeitraffungsfaktor zu definieren.Innerhalb von weniger als einer Woche konnten die Ergebnisse von rund 2 Jahren Auslagerungsversuchen erzielt werden, obwohl Rußbestandteile in Ablagerungen nicht berücksichtigt waren.Der Werkstoff-Nr. 1.4565 war bei allen Versuchsreihen ohne Korrosion geblieben. Sehr gute Ergebnisse erzielten weiterhin die hochmolybdänhaltigen Werkstoffe 1.4529, 254 SMO und 1.4439. Der Duplex-Stahl 1.4462, sowie Werkstoff 1.4435 wiesen stellenweise Lochfraß auf. Alle weiteren niedriglegierten nichtrostenden Stähle zeigten stärkere Loch- und Spaltkorrosion, sowie einen starken flächigen Abtrag. Die eingesetzten Cu- und Al-Legierungen zeigten ebenfalls einen starken Oberflächenabtrag.Als niedriglegiertere nichtrostende Stähle waren die unter den Begriffen V2A und V4A bekannten Werkstoffe 1.4301 und 1.4571 in der Prüfkammer eingesetzt worden. Es wurde festgestellt, daß diese im Bauwesen in Deutschland zugelassenen Werkstoffe [10] für den Einsatz in einer extrem hoch belasteten Atmosphäre, wie sie im vorliegenden Fall auftritt, keinesfalls eine ausreichende Korrosionsbeständigkeit erzielen.Ein linearer Zusammenhang zwischen der Wirksumme und der Korrosionsbeständigkeit der nichtrostenden Stähle wurde eindeutig nachgewiesen.Bei den Versuchen waren gleiche Werkstoffe aus verschiedenen Chargen mit einbezogen. Die Ergebnisse zeigten, daß eine Chargenprüfung erforderlich ist, um eine ausreichende Korrosionsbeständigkeit der Werkstoffe zu gewährleisten.Weitere Versuche mit Klima- und Schadstoffwerten von vorhandenen extrem belasteten Umgebungen könnten mit Hilfe der Versuchseinrichtung durchgeführt werden, um das Verhalten von verschiedenen Werkstoffen bzw. den Einfluß einzelner Parameter auf das Korrosionsverhalten zu prüfen.
Additional Material:
14 Ill.
Type of Medium:
Electronic Resource
URL:
http://dx.doi.org/10.1002/maco.19960470702
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