Časopis KOM

Výzkumné články

Korozní chování oceli ČSN 422707.9 v zahuštěné syntetické pórové vodě bentonitu / Corrosion behaviour of steel CSN 422707.9 in concentrated synthetic bentonite pore water

Novikova D., Kouřil M., Msallamová Š., Stoulil J., Strnadová N.
2016, 60 (3), 68–73

Citace (ACS): Novikova, D.; Kouřil, M.; Msallamová, .; Stoulil, J.; Strnadová, N. Korozní chování oceli ČSN 422707.9 v zahuštěné syntetické pórové vodě bentonitu / Corrosion behaviour of steel CSN 422707.9 in concentrated synthetic bentonite pore water. Koroze a ochrana materiálů 2016, 60 (3), 68–73.

Citace (ISO): Novikova, D.; Kouřil, M.; Msallamová, .; Stoulil, J.; Strnadová, N. Korozní chování oceli ČSN 422707.9 v zahuštěné syntetické pórové vodě bentonitu / Corrosion behaviour of steel CSN 422707.9 in concentrated synthetic bentonite pore water. Koroze a ochrana materiálů 2016, vol. 60, no. 3, p. 68–73.

Při postupném sycení bentonitového obalu kontejneru pro trvalé uložení radioaktivního odpadu je očekáváno zahuštění pórové bentonitové vody vlivem odparu vody na horkém povrchu kontejneru. Práce hodnotí vliv míry obohacení pórové vody o chloridové a síranové ionty až na stonásobek jejich rovnovážné koncentrace. Zvýšení koncentrace těchto iontů neznamená bezprostředně zvýšení agresivity elektrolytu. Minimum korozní odolnosti při teplotách 40, 70 i 90 °C je pozorováno při trojnásobném zakoncentrování. Významnější vliv na korozní chování má složení anoxické atmosféry v kontaktu s elektrolytem. Na rozdíl od dusíku, směs dusíku a oxidu uhličitého výrazně zvyšuje korozní agresivitu elektrolytu.

Concentrating of pore bentonite water as a result of water evaporation at the hot container surface is expected when the bentonite cover of the permanent nuclear waste container is being gradually saturated. The study assesses the infl uence of an extent of the pore water enrichment by chloride and sulphate ions up to a multiple of a hundred of their equilibrium concentration. An increase of concentration of these ions does not imply an increase of the electrolyte aggressivity automatically. A minimum of corrosion resistance was observed at triplicate concentration at all temperatures, 40, 70 and 90 °C. Even more significant impact on corrosion behaviour was recognized for composition of anoxic atmosphere above the electrolyte. Contrary to nitrogen, the mixture of nitrogen and carbon dioxide remarkably elevates the electrolyte’s corrosion aggressivity.

Klíčová slova: uhlíková ocel, hlubinné úložiště, pórový roztok bentonitu

Keywords: carbon steel, deep geological repository, bentonite pore solution

Výzkumné články

Korózia betonárskej ocele v prostredí vysokopecnej a oceliarenskej trosky / Corrosion of reinforced steel in the environment of blast furnace slag and steelmaking slag

Rodziňák D., Halama M., Čerňan J., Kovalčíková M.
2016, 60 (3), 74–79

Citace (ACS): Rodziňák, D.; Halama, M.; Čerňan, J.; Kovalčíková, M. Korózia betonárskej ocele v prostredí vysokopecnej a oceliarenskej trosky / Corrosion of reinforced steel in the environment of blast furnace slag and steelmaking slag . Koroze a ochrana materiálů 2016, 60 (3), 74–79.

Citace (ISO): Rodziňák, D.; Halama, M.; Čerňan, J.; Kovalčíková, M. Korózia betonárskej ocele v prostredí vysokopecnej a oceliarenskej trosky / Corrosion of reinforced steel in the environment of blast furnace slag and steelmaking slag . Koroze a ochrana materiálů 2016, vol. 60, no. 3, p. 74–79.

Článok sa zameriava na vplyv korózie na oceľovú betónovú výstuž v prípade, ak sa k výrobe betónu ako jeden z komponentov použije vysokopecná alebo demetalizovaná oceliarenská troska. V rámci experimentov boli použité trosky z výroby železa a ocele z produkcie U.S. Steel Košice. Oceľovú výstuž predstavovala oceľ typu S 235 (STN 11 375) ťahaná za studena. Chemické zloženie trosky v práškovej forme, ako aj kvapalných výluhov z trosky bolo analyzované pomocou röntgenovej fluorescenčnej spektrometrie. Korózne skúšky boli uskutočnené meraním polarizačných kriviek metódou potenciodynamickej polarizácie na základnej oceli exponovanej vo výluhoch, ako aj metódou polarizačného odporu priamo na oceli zaliatej v betóne a exponovanej v atmosférických zrážkach. Výsledky poukázali na rozdiely v rýchlosti korózie v závislosti od druhu trosky,čo úzko súvisí s jej chemickým zložením.

This article focuses on corrosion of the steel reinforcement in the concrete where the blast or demetalized steelmaking slag as one of the components for fabrication was used. The slag from iron and steel production from U.S. Steel Kosice was used in the experiment. Steel reinforcement type S 235 (STN 11 375) were made by cold drawing. Chemical composition of slag in form of powder and slag leachates was analysed using X-ray fluorescence spectrometry. Corrosion tests were carried out by measuring the polarization curves based on potentiodynamic polarization of steel samples exposed in leachate and also by polarization resistance method directly on the steel embedded in concrete and exposed in atmospheric precipitation. The results revealed differences in the corrosion rate, depending on chemical composition of the slag, which is closely related to its metallic and sulphur content.

Klíčová slova: corrosion, reinforcement, slag

Keywords: koroze, výztuž do betonu, struska

Výzkumné články

Kinetika a termodynamika adsorbce barviva Azure C z vodných roztoků na dřevěné uhlí / Adsorption kinetics and thermodynamics of Azure C dye from aqueous solution onto activated charcoal

Al-Rufaie M. M., Alsultani Z. T. A., Waheed A. S.
2016, 60 (3), 80–85

Citace (ACS): Al-Rufaie, M.; Alsultani, Z.; Waheed, A. Kinetika a termodynamika adsorbce barviva Azure C z vodných roztoků na dřevěné uhlí / Adsorption kinetics and thermodynamics of Azure C dye from aqueous solution onto activated charcoal . Koroze a ochrana materiálů 2016, 60 (3), 80–85.

Citace (ISO): Al-Rufaie, M.; Alsultani, Z.; Waheed, A. Kinetika a termodynamika adsorbce barviva Azure C z vodných roztoků na dřevěné uhlí / Adsorption kinetics and thermodynamics of Azure C dye from aqueous solution onto activated charcoal . Koroze a ochrana materiálů 2016, vol. 60, no. 3, p. 80–85.

Adsorption thermodynamics and kinetics of Azure C and from the aqueous solution on activated charcoal was examined. The charcoal was activated by concentrated sulphuric acid and the adsorption kinetic and thermodynamic was tested in batch experiment. An experiments used the adsorption batch method to observe the effect of the variable parameters, i.e. concentration of dye, time of contact, pH, temperature and adsorbent dose. The ideal dosage of adsorbent was 0.3 g for Azure C. The equilibrium state was reached within 60 min for dye Azure C at activated charcoal. The isotherms of equilibrium were investigated to characterize the adsorption operation. The data for the kinetics study were adjusted utilizing the equation of pseudo- second-order and the model of diffusion (intra-particle). All data were evaluated by means of equilibrium Freundlich, Langmuir and Temkin isotherm on activated charcoal surface. Based on the adsorption isotherm evaluation on activated charcoal the result was 4S by using Giles classification. The thermodynamic factors like ΔH, ΔG and ΔS were estimated.

Adsorpční rovnováhy a kinetika barviva Azure C z vodného roztoku na dřevěné uhlí jsou předmětem tohoto příspěvku. Dřevěné uhlí bylo aktivováno koncentrovanou kyselinou sírovou a adsorbce byla sledována pomocí vsázkové metody. V rámci práce byl sledován vliv proměnných parametrů, tzn. koncentrace barviva, doba kontaktu, pH, teplota a navážka adsorbentu. Ideální navážka baly stanovena na 0.3 g v daném uspořádání. Rovnovážný stav byl dosažen po 60 minutách. Adsorbční izotermy byly stanoveny za účelem charakterizace adsorbce. Data byla zpracována s použitím “pseudo-druhého řádu” a difúzního modelu. Všechna data byla hodnocena pomocí Freundlichovy, Langmuirovy a Temkinovy izotermy. Adsorbce byla ohodnocena třídou 4S za použití Gilesovy klasifikace. Byly stanoveny termodynamické parametry adsorbce ΔH, ΔG a ΔS.

Keywords: dye, adsorption, charcoal

Klíčová slova: barvivo, adsorbce, dřevěné uhlí

Technologické zajímavosti a články z praxe

Možné náhrady za kadmium v letectví a problém stanovení navodíkování / Possible replacements for cadmium in aviation and problem of hydrogen embrittlement determination

Faltýnková A., Hruška M., Kudláček J., Valeš M., Szelag P.
2016, 60 (3), 86–90

Citace (ACS): Faltýnková, A.; Hruška, M.; Kudláček, J.; Valeš, M.; Szelag, P. Možné náhrady za kadmium v letectví a problém stanovení navodíkování / Possible replacements for cadmium in aviation and problem of hydrogen embrittlement determination . Koroze a ochrana materiálů 2016, 60 (3), 86–90.

Citace (ISO): Faltýnková, A.; Hruška, M.; Kudláček, J.; Valeš, M.; Szelag, P. Možné náhrady za kadmium v letectví a problém stanovení navodíkování / Possible replacements for cadmium in aviation and problem of hydrogen embrittlement determination . Koroze a ochrana materiálů 2016, vol. 60, no. 3, p. 86–90.

Práce je zaměřená na vyhodnocení navodíkování materiálu v lázních schválených pro letectví a v lázních slabě kyselých zinkovacích. K vyhodnocení byly použity metody ASTM F519, ASTM F326 a nově patentovaná metoda měření na zařízení PCN1 – Pulzátor cyklického namáhání. Metoda ASTM F519 je časově náročná a výsledky měření jsou obtížně porovnatelné. Metoda ASTM F326 se ukázala jako nevhodná pro testování uvedených lázní z důvodu velkého navodíkování měřících sond a tím jejich znehodnocení. Naopak měření na PCN1 bylo rychlé a bez problémů reprodukovatelné. Z hlediska naměřených výsledků se ukázalo, že používané lázně navodíkovávají více než slabě kyselé zinkovací lázně.

The study is focused on evaluating hydrogen charging of materials in plating baths approved for aviation and in weak acid plating baths. For the evaluation, ASTM F519, ASTM F326 and a newly patented method of measuring device PCN1 - Pulsator cyclic loading were used. ASTM F519 is time consuming and the results are diffi cult to compare. ASTM F326 proved to be unsuitable for testing above plating baths because of strong hydrogen embrittlement of probes and thus their destruction. Conversely, the PCN1 method was fast and reproducible. Results showed that the baths approved for aviation caused stronger hydrogen embrittlement than weakly acidic zinc baths.

Klíčová slova: kadmiování, navodíkování, zkřehnutí

Keywords: cadmium plating, hydrogen charging, embrittlement

Přehledové články (review)

Vliv externí vrstvy intermetalických fází Fe-Zn na korozní chování žárově zinkované výztuže v betonu / Influence of Fe-Zn intermetallic layer on corrosion behaviour of galvanized concrete reinforcement

Pokorný P.
2016, 60 (3), 91–100

Citace (ACS): Pokorný, P. Vliv externí vrstvy intermetalických fází Fe-Zn na korozní chování žárově zinkované výztuže v betonu / Influence of Fe-Zn intermetallic layer on corrosion behaviour of galvanized concrete reinforcement . Koroze a ochrana materiálů 2016, 60 (3), 91–100.

Citace (ISO): Pokorný, P. Vliv externí vrstvy intermetalických fází Fe-Zn na korozní chování žárově zinkované výztuže v betonu / Influence of Fe-Zn intermetallic layer on corrosion behaviour of galvanized concrete reinforcement . Koroze a ochrana materiálů 2016, vol. 60, no. 3, p. 91–100.

Předkládaný článek formou literární rešerše zhodnocuje vliv externí vrstvy intermetalických fází Fe-Zn na korozní chování povlakované oceli v čerstvém a tvrdnoucím betonu a okrajově i v betonu kontaminovaném chloridovými anionty. V příspěvku jsou podrobně studovány současné pohledy na vznik, složení a krystalografi i jednotlivých intermetalických fází Fe-Zn, přítomných v povlacích žárového zinku vzniklého ponorovou technologií. Z pohledu metalurgického jsou rovněž stručně hodnoceny externí faktory ovlivňující skladbu povlaku žárového zinku vyloučeného na oceli – především pak vliv obsahu nečistot v oceli. V závěru příspěvku je hodnocena korozní odolnost některých z těchto intermetalických vrstev (především pak fáze ζ-FeZn13) s ohledem na expozici v prostředí betonu.

The article summarizes state of the art of the infl uence of external layer of Fe-Zn intermetallics on corrosion behaviour of galvanized steel in a fresh, hardened and chloride contaminated concrete. Current point of view on formation, composition and crystallography of particular intermetallic Fe-Zn phases, that are present in hot dip galvanized coating. External factors as alloying elements are involved as well. A corrosion resistance of these intermetallic layers (especially ζ-FeZn13) during exposure in concrete is evaluated finally.

Klíčová slova: pozinkovaná ocel, výztuž do betonu, intermetalika, soudržnost

Keywords: galvanized steel, reinforcement, intermetallics, bond-strength