Časopis KOM

Obálka

Obálka

AKI
2015, 59 (1)
 
Výzkumné články

Studium koroze slitin Pb–Sn–Sb v půdním prostředí / The study on corrosion of Pb–Sn–Sb alloys in soil

Rapouch K., Selucká A., Mazík M., Příhoda J., Trnková L., Storme P.
2015, 59 (1), 1–6

Citace (ACS): Rapouch, K.; Selucká, A.; Mazík, M.; Příhoda, J.; Trnková, L.; Storme, P. Studium koroze slitin Pb–Sn–Sb v půdním prostředí / The study on corrosion of Pb–Sn–Sb alloys in soil. Koroze a ochrana materiálů 2015, 59 (1), 1–6.

Citace (ISO): Rapouch, K.; Selucká, A.; Mazík, M.; Příhoda, J.; Trnková, L.; Storme, P. Studium koroze slitin Pb–Sn–Sb v půdním prostředí / The study on corrosion of Pb–Sn–Sb alloys in soil. Koroze a ochrana materiálů 2015, vol. 59, no. 1, p. 1–6.

Práce se zabývá studiem koroze vybraných slitin Pb–Sn–Sb v půdním prostředí. Návrh a provedení korozních zkoušekvychází z průzkumu mechanismu koroze archeologických předmětů– tiskařských liter. Slitiny olova, které byly podrobeny koroznímzkouškám, odpovídají složením fázím ve struktuře slitin, z nichž byly originální litery zhotoveny. Jako korozní prostředí byly vybrány tři druhy půd s rozdílným pH a pro sledování vlivu těkavých organických látek (VOC) byla jedna sada vzorků navíc exponována parám kyseliny octové. Výsledky byly porovnány s obdobnými korozními zkouškami prováděnými na Univerzitě v Antverpách. Z výsledků bylo zjištěno, že na korozi slitin Pb–Sn–Sb má vliv především charakter mikrostruktury, kterou jednotlivé slitiny olova vytvářejí. V matrici olova se vytváří intermetalická fáze SnSb průměrného složení 55 % Sn a 45 % Sb. Fáze SnSb je velmi tvrdá a odolná, při kontaktu s matricí vzniká korozní mikročlánek, přičemž přednostně koroduje olověná matrice. Obsah antimonu a cínu ve slitině ovlivňuje tvorbu a množství fáze SnSb.

The paper studies corrosion of selected Pb-Sn-Sb alloys in soil. Corrosion tests were proposed and performed based on the survey of the mechanism of corrosion of archaeological objects – letter types. The composition of tested lead alloys corresponds to the phases in structures of alloys the original types were made from. Three types of soil with different pH were selected as the corrosion environment and one of the set of specimens was exposed additionally to acetic acid vapours to monitor the impact of volatile organic compounds. The results were compared with similar corrosion tests performed at the University of Antwerp. The results implied that it was predominantly the character of the microstructure the lead alloys form that affects corrosion of Pb–Sn–Sb alloys. Intermetallic phases SnSb are formed within the lead matrix, the average composition of which corresponds to 55 % of Sn and 45 % of Sb. The SnSb phase is very hard and resistant; a corrosion microcell is formed when in contact with the matrix, with the lead matrix being preferentially susceptible to corrosion. The content of antimony and tin in the alloy affects formation and the quantity of the SnSb phase.

 

Klíčová slova: PbSnSb solder, SnSb intermatalická fáze, korozní produkty, půda

Keywords: PbSnSb solder, SnSb intermetallic phase, corrosion products, soil

Výzkumné články

Program experimentálních atmosférických korozních zkoušek patinujících ocelí / Program of experimental atmospheric corrosion tests of weathering steels

Křivý V., Kreislová K., Urban V., Vavrušová K.
2015, 59 (1), 7–18

Citace (ACS): Křivý, V.; Kreislová, K.; Urban, V.; Vavrušová, K. Program experimentálních atmosférických korozních zkoušek patinujících ocelí / Program of experimental atmospheric corrosion tests of weathering steels. Koroze a ochrana materiálů 2015, 59 (1), 7–18.

Citace (ISO): Křivý, V.; Kreislová, K.; Urban, V.; Vavrušová, K. Program experimentálních atmosférických korozních zkoušek patinujících ocelí / Program of experimental atmospheric corrosion tests of weathering steels. Koroze a ochrana materiálů 2015, vol. 59, no. 1, p. 7–18.

Článek shrnuje výsledky experimentálních atmosférických korozních zkoušek patinujících ocelí. Program je navržen jako dlouhodobý projekt. Pozornost je věnována studiu korozních procesů na různých mostních konstrukčních prvcích. V rámci experimentálního programu jsou měřeny korozní úbytky a průměrné tloušťky korozních produktů. Ochranná schopnost korozních produktů je hodnocena pomocí rentgenové difrakční analýzy. V článku jsou uvedeny výsledky korozních testů po jednom roce expozice korozních vzorků. Z výsledků vyplývá, že patinující oceli jsou významně ovlivněny pozicí a umístěním exponovaného povrchu na konstrukci.

This article presents the program of experimental atmospheric corrosion test of weathering steels. This program is designed as a long-term project. Attention is paid to study of corrosion processes at different structural elements of supporting structures of bridges. Measurements of corrosion losses and average thicknesses of corrosion products are carried out within this experimental program. Protective ability of corrosion products is evaluated using X-ray diffraction analysis. The article presents results of corrosion tests after one year of exposure of corrosion specimens. It results from the tests that corrosion losses of weathering steels are signifi cantly conditioned by position and location of exposed surface within the structure.

 

Klíčová slova: patinující ocel, korozní produkty, most, rentgenová difrakce

Keywords: wheathering steel, corrosion products, bridge, X-ray diffraction

Výzkumné články

Ex-situ charakterizace pre a post-transientních vzorků slitiny zirkonia Zr1Nb / Ex-situ characterization of pre- and post-transient specimens of Zr1Nb alloys

Krausová A., Macák J., Novák M.
2015, 59 (1), 19–23

Citace (ACS): Krausová, A.; Macák, J.; Novák, M. Ex-situ charakterizace pre a post-transientních vzorků slitiny zirkonia Zr1Nb / Ex-situ characterization of pre- and post-transient specimens of Zr1Nb alloys. Koroze a ochrana materiálů 2015, 59 (1), 19–23.

Citace (ISO): Krausová, A.; Macák, J.; Novák, M. Ex-situ charakterizace pre a post-transientních vzorků slitiny zirkonia Zr1Nb / Ex-situ characterization of pre- and post-transient specimens of Zr1Nb alloys. Koroze a ochrana materiálů 2015, vol. 59, no. 1, p. 19–23.

Ex-situ testy byly provedeny se vzorky slitiny zirkonia Zr1Nb, které byly před měřením pre-exponovány po dobu 63-77 dní v prostředí s vyšší koncentrací lithia (70 ppm Li jako LiOH) při teplotě 360 °C. Pomocí ex-situ elektrochemické impedanční spektroskopie byly sledovány změny impedance fázového rozhraní slitina–oxid elektrolyt. Zároveň je zkoumán časový vývoj penetrace elektrolytu do porézní struktury oxidu. Oxidická vrstva a nasakování elektrolytu jsou charakterizovány prvky modelu ekvivalentního obvodu a Jonscherovou analýzou, která umožní vypočítat dielektrickou tloušťku oxidu.

The ex-situ tests were performed with Zr1Nb alloy specimens that had been pre-exposed to the environment with an elevated concentration of lithium (70 ppm Li as LiOH) at the temperature of 360 °C for a period of 63 to 77 days prior to the measurement. The impedance changes at the phase alloy-oxide-electrolyte interface were monitored using the ex-situ electrochemical impedance spectroscopy. At the same time, the progress of electrolyte penetration in the oxide porous structure was studied. The oxidic layer and the electrolyte penetration are characterized by the elements of the equivalent circuit model and Jonscher analysis that enables calculation of the dielectric thickness of the oxide.

 

Klíčová slova: ZrNb slitina, impedanční spektroskopie

Keywords: ZrNb alloy, impedance spectroscopy

Technologické zajímavosti a články z praxe

Pružné tmely, jejich degradace a vliv na cementový podklad / Flexible binders, their degradation and impact on cement substrate

Knotek V., Kučerová I., Horáková T., Peterová A.
2015, 59 (1), 24–29

Citace (ACS): Knotek, V.; Kučerová, I.; Horáková, T.; Peterová, A. Pružné tmely, jejich degradace a vliv na cementový podklad / Flexible binders, their degradation and impact on cement substrate. Koroze a ochrana materiálů 2015, 59 (1), 24–29.

Citace (ISO): Knotek, V.; Kučerová, I.; Horáková, T.; Peterová, A. Pružné tmely, jejich degradace a vliv na cementový podklad / Flexible binders, their degradation and impact on cement substrate. Koroze a ochrana materiálů 2015, vol. 59, no. 1, p. 24–29.

V porovnání s tradičními anorganickými tmely na základě malty či sádry je tmelení spár a prasklin polymerními pružnými tmely výhodné z hlediska výrazně lepší přilnavosti a pružnosti. Pro restaurátorskou praxi musí ovšem splňovat podmínku minimálního ovlivnění podkladu, kterým nejčastěji bývá porézní materiál. V této práci byly testovány tmely na bázi silikonu, syntetické pryže a hybridní tmely na bázi silikonem modifikovaného polyuretanu a polyetheru. Tmely byly podrobeny umělému stárnutí v různých podmínkách. Zároveň bylo testováno ovlivnění porézního cementového podkladu aplikací tmelů. Nejlepší odolnost vůči umělému stárnutí vykazovaly silikonové tmely, zároveň ale došlo k hydrofobizaci původně hydrofilního podkladu. Hybridní tmely odolávaly lépe vlhké než suché atmosféře. Testování v QUV panelu způsobilo popraskání a ztrátu soudržnosti vrstvy u všech hybridních tmelů. Jednotlivé skupiny tmelů vykazovaly podobné vlastnosti z hlediska odolnosti proti stárnutí a míry ovlivnění porézního podkladu. Po aplikaci testovaných tmelů došlo ve všech případech k výraznému ovlivnění porézního cementového podkladu. Z tohoto důvodu nelze žádný z testovaných tmelů zcela doporučit pro aplikaci v restaurátorské praxi.

Compared to the traditional inorganic binders based on mortar or plaster, cementing clefts and cracks with polymer flexible binders is effective in terms of better adhesion and flexibility. Nevertheless, in order to be applicable in restoration practice they must comply with the condition of a minimum impact on the substrate, which frequently is a porous material. Silicon-based binders, synthetic rubber and hybrid binders based on silicone modifi ed with polyurethane and polyether were tested in this study. The binders were artificially aged under various conditions. At the same time, the study also focused on the extent of influencing of the porous cement substrate by the application of binders. The silicone binders showed the best resistance to artificial aging, however, the originally hydrophilic substrate became hydrophobic. Hybrid binders showed better resistance to moist rather than dry atmosphere. Testing in the QUV panel caused cracking and incoherence of all hybrid bonders. Various categories of binders showed similar properties in terms of resistance to aging and the extent of influencing of the porous substrate. The porous cement substrate was reported to be substantially infl uenced by all tested binders. Therefore, none of the tested binders can be unambiguously recommended for application in restoration practice.

 

Klíčová slova: polymerní tmely, UV záření, degradace, úhel smáčení, spektrofotometrie

Keywords:  polymer binders, UV light, degradation, contact angle, spectrophotometry

Přehledové články (review)

Selected types of corrosion degradation of pipelines / Vybrané případy korozního poškození ocelových plynovodních potrubí

Hagarová M., Cervová J. , Jaš F.
2015, 59 (1), 30–36

Citace (ACS): Hagarová, M.; Cervová, J.; Jaš, F. Selected types of corrosion degradation of pipelines / Vybrané případy korozního poškození ocelových plynovodních potrubí. Koroze a ochrana materiálů 2015, 59 (1), 30–36.

Citace (ISO): Hagarová, M.; Cervová, J.; Jaš, F. Selected types of corrosion degradation of pipelines / Vybrané případy korozního poškození ocelových plynovodních potrubí. Koroze a ochrana materiálů 2015, vol. 59, no. 1, p. 30–36.

The paper deals with corrosion degradation of gas pipeline. Pipelines play very important role as means transporting gas media over long distances from producers to end-users. Gas pipelines present a risk of potential corrosion degradation that can result in their failure. Corrosion on internal surfaces of steel pipes takes place in CO2, H2S, H2O and chloride environment. Degradation of steel results in loss of mechanical properties, reduction in thickness and ultimate perforation and failure. Corrosion is the electrochemical process that involves the fl ow of electrical currents on a micro or macro scale. For corroding steel, the anodic and the cathodic reactions produces the electrochemical cell. Corrosion protection of internal pipeline surface is based mainly on chemical composition of gas and the use of inhibitors. Corrosion protection of the external steel surface of the product line involves coatings and cathodic protection.

Příspěvek se zabývá korozním poškozením plynovodního potrubí. Plynovody hrají velmi důležitou roli jako prostředek pro přepravu plynu na velké vzdálenosti od zdroje jejich výroby až ke spotřebiteli. Plynovodní systém představuje potenciální riziko možnosti korozní degradace, které může vést k jeho poškození. Koroze vnitřního povrchu ocelových potrubí probíhá v prostředí CO2, H2S, H2O a chloridů. Degradace ocelí vede ke ztrátě mechanických vlastností, redukci tloušťky a nakonec k perforaci a porušení. Koroze je elektrochemický proces, který zahrnuje tok elektrických proudů na mikro nebo makro měřítku. Pro korodující ocel, anodické a katodické reakce vytváří elektrochemický článek. Protikorozní ochrana vnitřního povrchu plynovodů je založena především na chemickém složení plynu a použití inhibitorů. Protikorozní opatření vnějšího ocelového povrchu produktovodů zahrnuje použití povlaků a katodové ochrany.

 

Klíčová slova: ocel, potrubí, koroze

Keywords: steel, pipeline, corrosion