TY - JOUR A1 - Rosemann, P. A1 - Schmidt, J. A1 - Heyn, Andreas T1 - Short and long term degradation behaviour of Mg-1Ca magnesium alloys and protective coatings based on plasma-chemical oxidation and biodegradable polymer coating in synthetic body fluid N2 - The main problem limiting the application of magnesium alloys as biodegradable implant material is its high degradation rate. In order to slow down the corrosion rate an extrusion process and specific coating systems based on plasma-chemical oxidation (PCO) and organic dip coating with poly(ʟ-lactid-co-caprolacton) (PLLC) were applied on Mg–1Ca magnesium alloy. The additional PLLC coating is used to delay the start of substrate corrosion, while the purpose of the PCO coating is to decrease the substrate corrosion rate. The corrosion behaviour was investigated in synthetic body fluid (SBF) through measurement of the hydrogen evolution rate in long term tests and polarisation and electrochemical noise measurements in short term tests. The results showed significant differences between the cast and extruded alloys and a decrease of the corrosion rate due to corrosion product formation. The combination of both coating systems resulted in a significant delay of metal substrate corrosion and all coating systems showed good correlation between short and long term tests. The combination of the three investigation methods provides the possibility to gain more information about the degradation behaviour and break down of protective coatings. KW - Coatings KW - Corrosion KW - Electrochemical noise KW - Magnesium KW - Plasma-chemical oxidation PY - 2013 DO - https://doi.org/10.1002/maco.201206590 SN - 0947-5117 SN - 1521-4176 VL - 64 IS - 8 SP - 714 EP - 722 PB - Wiley-VCH Verl. CY - Weinheim AN - OPUS4-29074 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - JOUR A1 - Rosemann, P. A1 - Müller, Thoralf A1 - Babutzka, Martin A1 - Heyn, Andreas T1 - Influence of microstructure and surface treatment on the corrosion resistance of martensic stainless steels 1.4116, 1.4034, and 1.4021 N2 - In the last years, new approaches for the evaluation of the corrosion resistance of martensitic stainless steels were developed, which allow nearly non-destructive as well as short-term corrosion testing. This work analyzes the sensitive influence of microstructure and surface treatment on the corrosion resistance. The effect of alloy composition and microstructure, which is always present in addition to the influence of various surface treatments will be evaluated and discussed. The corrosion behavior was investigated with conventional evaluation of the pitting potential, electrochemical potentiodynamic reactivation (EPR), electrochemical noise (EN), and the 'KorroPad' (KP) technique. EPR provided information about the passivation ability and the extent of chromium content reduction due to chromium carbide precipitation in the microstructure. The use of EN and KP aims to detect the influence of different surface treatment parameters on the corrosion resistance in a nearly non-destructive way. Furthermore the results shall demonstrate the functionality and convenience of the short-term corrosion test methods EN and KP in order to gain more acceptance within the scientific community. The results will allow the extraction of surface treatment effects on the corrosion behavior of the martensitic stainless steels 1.4116, 1.4034, and 1.4021. KW - Corrosion resistance KW - Electrochemical noise KW - Martensitic stainless steel KW - Electrochemical potentiodynamic reactivation KW - KorroPad KW - EPR-Test KW - Heat treatment PY - 2015 DO - https://doi.org/10.1002/maco.201307276 SN - 0947-5117 SN - 1521-4176 VL - 66 IS - 1 SP - 45 EP - 53 PB - Wiley-VCH Verl. CY - Weinheim AN - OPUS4-32572 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - JOUR A1 - Rosemann, P. A1 - Müller, Thoralf A1 - Babutzka, Martin A1 - Heyn, Andreas ED - J. Grosch, ED - E.J. Mittemeijer, T1 - Qualitätsbewertung von Schneidwaren durch Kurzzeit-Korrosionsprüfung N2 - Bei der Qualitätsbewertung von Schneidwaren aus nichtrostenden martensitischen Chrom-Stählen stellt die Überprüfung der Korrosionsbeständigkeit ein wichtiges Kriterium dar. Allgemein üblich sind Wechseltauchversuche mit relativ hohem zeitlichem und auswertungsbedingtem Aufwand, die noch dazu zerstörend sind und teilweise fragwürdige Ergebnisse liefern. In den letzten Jahren wurden neue Ansatze der Prüfung geschaffen, die eine nahezu zerstörungsfreie Kurzzeit-Korrosionsprüfung erlauben. Es wird gezeigt, dass mit dem elektrochemischen Rauschen sehr empfindlich Einflüsse des Härtens und der Oberflächenbehandlung auf die Korrosionsbeständigkeit nachgewiesen werden können, wodurch eine schnelle und objektive Qualitätsbewertung innerhalb des Fertigungsprozesses und der Endkontrolle von Produkten möglich ist. Das für die Prüfmethodik ausgenutzte Phänomen des elektrochemischen Rauschens zielt darauf ab, den Beginn der Korrosion empfindlich und schnell zu detektieren, ohne die Prüfbedingungen maßlos zu verschärfen und Produkte damit zu zerstören. Neben der Funktionalität der Prüfung stehen aber auch die Anwenderfreundlichkeit und somit die Akzeptanz bei den Herstellern im Vordergrund. Aus diesem Grund wurde zusätzlich ein Indikatortest (KorroPad) als praxistaugliche Alternative zum elektrochemischen Rauschen angewendet. Die Ergebnisse zeigen eine gute Übereinstimmung beider Methoden und ermöglichen eine effektive betriebliche Qualitätsüberwachung von Schneidwaren. KW - Schneidwaren KW - Nichtrostender Stahl KW - Korrosion KW - Prüfmethoden KW - Qualitätskontrolle KW - Cutlery KW - Stainless steel KW - Corrosion KW - Testing methods KW - Quality control PY - 2013 DO - https://doi.org/10.3139/105.110195 SN - 1867-2493 VL - 68 IS - 5 SP - 224 EP - 235 PB - Hanser CY - München AN - OPUS4-29341 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - JOUR A1 - Rosemann, P. A1 - Bender, S. A1 - Heyn, Andreas A1 - Schmidt, J. T1 - In vitro corrosion and biocompatibility of coated MgCa1.0 magnesium alloys N2 - As bio-absorbable implant material the magnesium alloy Mg-1Ca is able to degrade in-vivo. The mechanical properties of this alloy are similar to those of human bone; both Mg and Ca are essential elements in human body. The main problem is the high corrosion rate of this alloy. Two coating systems based on plasma-chemical oxidation and an organic dip coating are applied onto MgCa1.0 magnesium alloy in order to slow down the corrosion rate. The corrosion behaviour of the coated alloys was investigated with electrochemical noise measurements. The influence of hydrogen evolution and increasing pH-value on the cytotoxicity was examined. The results of these investigations suggest that a combination of both coating systems leads to promising degradation properties. KW - Biocompatibility KW - Biodegradation KW - Magnesium KW - Plasma-Chemical Oxidation PY - 2011 DO - https://doi.org/10.4028/www.scientific.net/MSF.690.409 SN - 0255-5476 VL - 690 SP - 409 EP - 412 PB - Trans Tech Publications CY - Aedermannsdorf, Switzerland AN - OPUS4-23875 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Rosemann, P. A1 - Bender, S. A1 - Heyn, Andreas A1 - Schmidt, J. T1 - Korrosion and Biokompatibilität beschichteter MgCa1,0 Magnesiumlegierungen N2 - Die Magnesiumlegierung Mg-Cal besitzt als potentielles bioabsorbierbares Implantatmaterial die Möglichkeit, vollständig vom menschlichen Körper absorbiert zu werden. Die mechanischen Kennwerte dieser Legierung liegen im Bereich des menschlichen Knochens und beide Legierungselemente (Mg, Ca) sind essentielle Spurenelemente im menschlichen Organismus. Der limitierende Faktor für den Einsatz ist die hohe Degradationsrate dieser Legierung. Um die Degradationsgeschwindigkeit zu verringern, wurden zwei Beschichtungssysteme auf Grundlage der Plasmachemischen Oxidation (PCO) und organischer Beschichtung erzeugt und untersucht. Das Korrosionsverhalten dieser Schichtsysteme wurde dabei mit dem Elektrochemischen Rauschen analysiert. Zusätzlich wurde der Einfluss von Wasserstoffentwicklung und eines ansteigenden pHWert auf die Zelltoxizität untersucht. Die Ergebnisse zeigen, dass eine Kombination von beiden Schichtsystemen zu einem viel versprechenden Degradationsverhalten führt. T2 - 14. Sommerkurs Werkstoffe und Fügen am Institut für Werkstoff- und Fügetechnik CY - Magdeburg, Germany DA - 23.09.2011 KW - Magnesium KW - Magnesium-Calcium KW - Implantat KW - Beschichtung KW - Plasmachemische Oxidation KW - Korrosion KW - Elektrochemisches Rauschen PY - 2011 SN - 978-3-940961-56-3 SP - 135 EP - 138 AN - OPUS4-24491 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Rosemann, P. A1 - Babutzka, Martin A1 - Müller, Thoralf A1 - Heyn, Andreas T1 - Einfluss von Mikrostruktur und Oberflächenbearbeitung auf die Korrosionsbeständigkeit martensitisch nichtrostender Stähle N2 - Die Qualität von Schneidwaren aus martensitisch nichtrostenden Stählen (MNS) hängt neben ihrer härtebedingten Schneidleistung wesentlich von ihrer Korrosionsbeständigkeit ab, die dauerhaft das hochwertige optische Erscheinungsbild gewährleisten soll. Zur Prüfung der Korrosionsbeständigkeit hat sich bei Schneidwaren aus MNS die Anwendung des Wechseltauchversuchs etabliert, dessen Ausweitung aufwendig und dessen Ergebnisse oftmals fragwürdig sind. In den letzten Jahren wurden daher neue elektrochemische Methoden entwickelt, um das Korrosionsverhalten von MNS objektiver zu bewerten. Diese neuen Untersuchungsmethoden ermöglichen eine genauere Erfassung der teilweise stark schwankenden Korrosionsbeständigkeit von MNS und bilden damit die Grundlage zur Aufklärung der Ursachen dieser Schwankungen. Im Rahmen des IGF-Vorhabens 16636 BG wurden dazu das elektrochemische Rauschen (ECR), das KorroPad und die elektrochemisch potentiodynamische Reaktivierung (EPR) eingesetzt, um die werkstoffseitigen Einflüsse der Mikrostruktur und den Einfluss der Oberflächenbearbeitung auf die Korrosionsbeständigkeit zu untersuchen. Es wurden dazu an drei weit verbreiteten MNS (1.4116, 1.4034 und 1.4021) je acht verschiedene Oberflächenzustände hergestellt und das Korrosionsverhalten untersucht. Um die dabei aufgetretenen Unterschiede im Lochkorrosionsverhalten zwischen den drei Werkstoffen zu erklären, wurde der EPR-Test eingesetzt, der lokale ChromVerarmung im Gefüge als werkstoffbedingte Ursache von Lochkorrosionsanfälligkeit nachweist. Mit der Kombination der Ergebnisse aus EPR, ECR und KorroPad war es möglich, die unterschiedliche Lochkorrosionsanfälligkeit direkt der unterschiedlich stark ausgeprägten Chromverarmung der drei MNS zuzuordnen. Der Einfluss der Chromverarmung auf die Lochkorrosionsanfälligkeit ist dabei deutlich größer als der Effekt der Oberflächenbearbeitung, der nur bei gering ausgeprägter Chromverarmung ersichtlich ist. Damit wurde gezeigt, dass nur bei Betrachtung aller Einflussgrößen sichere Aussagen zur Korrosionsbeständigkeit und zu den Ursachen der Lochkorrosionsanfälligkeit von MNS möglich sind. T2 - 15. Sommerkurs Werkstoffe und Fügen am Institut für Werkstoff- und Fügetechnik CY - Magdeburg, Germany DA - 12.09.2014 PY - 2014 SN - 978-3-940961-85-3 SP - 179 EP - 186 AN - OPUS4-31477 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Rosemann, P. A1 - Babutzka, Martin A1 - Heyn, Andreas A1 - Halle, T. T1 - Influence of heat treatment on corrosion resistance of martensitic stainless steels 1.4034 and 1.4021 N2 - In the last years, new approaches for the evaluation of the corrosion resistance of stainless steels were developed which allow short term corrosion testing with increased information content. This work analyses the extensive influence of heat treatment on microstructure and the resulting corrosion resistance of the martensitic stainless steels 1.4034 and 1.4021 with advanced methods. Different heat treatments at various austenitization temperatures up to 1100°C and the effect of different cooling rates were evaluated; the last has not yet been studied in literature at all. The resulting corrosion behaviour in relation to the different carbon content in the two used alloys and the applied heat treatment will be presented and discussed. The applied methods of investigation were conventional evaluation of the critical pitting corrosion potential (PP), modified electrochemical potentiodynamic reactivation (mEPR) and the "KorroPad" (KP) technique. The performance of modified EPR and its interpretation were optimized to provide additional information about the general passivation ability and the extent of chromium depletion as result of applied heat treatment. The aim using PP and KP was the correlation between the Parameters of the mEPR with the changes in the pitting corrosion resistance. Furthermore the results will demonstrate the functionality and usability of the short term corrosion test methods mEPR and KP in order to increase their acceptance within the scientific community. The results indicate a surprisingly large influence of both austenitization temperature and cooling rate on the corrosion resistance within all three used test methods, which can explain the different corrosion behaviour of martensitic stainless steels in earlier investigations. T2 - EUROCORR 2014 - European corrosion congress CY - Pisa, Italy DA - 08.09.2014 KW - Martensitic stainless steel KW - KorroPad KW - Pitting corrosion KW - Polarisation PY - 2014 SN - 978-3-89746-159-8 SP - O EP - 7455, 146 AN - OPUS4-31481 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Rosemann, P. T1 - Ursachen korrosionsanfälliger Oberflächen bei geschliffenen nichtrostenden Stählen N2 - Ergebnisse aus dem AiF Forschungsvorhaben IGF 18823 N/1 "Optimierung von Korundschleifprozessen" Ein Referenzwerkstoff mit einem definierten Oberflächenzustand wurde zunächst umfassend mittels elektrochemischer Korrosionsuntersuchungen, KorroPad-Untersuchungen und oberflächenanalytischer Verfahren charakterisiert. Anhand definierter Schleifversuche an diesem Referenzzustand wurden anschließend verschiedene Schleifparameter variiert, deren Auswirkungen auf die Korrosionsbeständigkeit mit den gleichen Methoden beurteilt wurden. Somit war es möglich, den Einfluss einzelner Schleifparameter auf das Korrosionsverhalten aufzuzeigen. T2 - MDZ Forschungsseminar 2019 CY - Magdeburg, Germany DA - 12.03.2019 KW - Nichtrostender Stahl KW - Korrosionsschnelltest KW - KorroPad KW - Passivschicht PY - 2019 AN - OPUS4-47535 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Rosemann, P. T1 - Short and long term evaluation of the degradation behaviour of Mg-1Ca magnesium alloys with combined coating systems T2 - Eurocorr 2012 CY - Istanbul, Turkey DA - 2012-09-09 PY - 2012 AN - OPUS4-26583 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Rosemann, P. T1 - In-vitro corrosion and biocompatibility study of coated MgCa1.0 magnesium alloys T2 - Eurocorr 2011 CY - Stockholm, Sweden DA - 2011-09-04 PY - 2011 AN - OPUS4-24467 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER -