Ernst Riecke

Stress corrosion cracking in single crystals of Fe-25Cr-20Ni

Abstract The passivation kinetics and the s.c.c of Fe-25Cr-20Ni single crystals in boiling MgCl 2 has been examined under single glide conditions. Stress corrosion cracks form at the open circuit potential and at small anodic polarization. Formation of slip steps and thus exposure of new surface area is a necessary condition for s.c.c. to occur. Large slip steps enhance s.c.c. The cracks generally start at pits. The crack planes lie near 100 planes. At small cathodic polarization crystallographically oriented pits form with side faces composed of only 111 planes.

The effect of phosphorus on hydrogen uptake by iron in acidic sulphate and sulphide solutions

Abstract The hydrogen activity on iron and iron-phosphorus alloys during corrosion in sulphuric acid, NACE standard solution and synthetic sea-water was determined using the electrochemical hydrogen permeation technique. Cathodic and anodic polarization curves accompanied by hydrogen permeation measurements provided information on the influence of phosphorus on the mechanism and kinetics of hydrogen uptake. In sulphuric acid solutions, hydrogen uptake is increased by phosphorus because it increases the cathodic hydrogen evolution reaction and the corrosion rate. The corrosion current density is increased due to enhanced cathodic partial current density but the hydrogen uptake is retarded by the surface scale developed during corrosion. AES and XPS measurements indicated that phosphorus is enriched on the iron surface and bound mostly as a phosphate. In addition, both elemental and negatively charged states of phosphorus were detected.

Über die Reduktion von Mischoxyden

Wustit (Fe1-y O) bildet mit Mangan(II)oxyd (MnO) und Magnesiumoxyd (MgO) luckenlose Mischkristallreihen [38–40]. Die Sauerstoffdrucke dieser Mischoxyde im Gleichgewicht mit der zugehorigen Metallphase sind uber Gasgleichgewichte bestimmt worden [41–43]. Die voneinander verschiedenen Gitterkonstanten des reinen Wustits und Mangan(II)oxyds sowie die stetige Abhangigkeit der Gitterkonstanten des Mischoxyds von seiner Zusammensetzung gestatten eine einfache Analyse der Mischkristalle auf rontgenographischem Wege [38, 39].

Über die Reduktion von Wüstit und Magnetit

Die Existenzgebiete der Eisenoxyde zeigt Abb. 1 [10, 11]. Danach ist der Wustit uber einen verhaltnismasig grosen Konzentrations- und Temperaturbereich stabil. Er schmilzt je nach Zusammensetzung zwischen 1370 und 1425°C. Unterhalb 570°C zerfallt der Wustit in α-Eisen und Magnetit (vgl. [12]). Die stochiometrische Zusammensetzung FeO fallt nicht in den Stabilitatsbereich, sondern der Wustit weist stets einen Fehlbetrag an Eisen auf. Sein Kristallgitter entspricht dem NaCl-Typ [13]. Eisen- und Sauerstoffionen bilden je ein kubisch-flachenzentriertes Teilgitter. Das Eisenteilgitter enthalt entsprechend der Abweichung von der Stochiometrie eine bestimmte Anzahl von Leerstellen. Diese Fehlordnung des Wustits wird durch die Schreibweise Fe1-y O berucksichtigt. y bedeutet darin den Molenbruch der Leerstellen im Kationengitter. Die Elektroneutralitat des Gitters wird durch das Auftreten von zwei dreiwertigen Eisenionen je Leerstelle gewahrt. Dabei kann die dritte positive Ladung zwischen den Eisenionen ausgetauscht und als Defektelektron beschrieben werden. Die Leerstellenkonzentration steigt bei einer Temperatur von 1000° C von ungefahr 5% an der Phasengrenze Eisen/Wustit auf uber 12% an der Phasengrenze Wustit/Magnetit. Auf den Abb. 2 und 3 [1, 14] sind die Zustandsdiagramme der Systeme Eisen-Sauerstoff-Wasserstoff und Eisen-Sauerstoff-Kohlenstoff wiedergegeben. Sie enthalten die nach H.- J. Engell [11] berechneten Kurven gleicher Leerstellenkonzentration.