Mechanisms of laminar flow controlled in vitro corrosion of a biodegradable Fe-Mn-C steel

Publikation: Beitrag in FachzeitschriftForschungsartikelBeigetragenBegutachtung

Beitragende

  • Martin Otto - , Leibniz-Institut für Festkörper- und Werkstoffforschung Dresden, Technische Universität Bergakademie Freiberg (Autor:in)
  • Thomas Hultsch - , Professur für Strömungsmechanik (Autor:in)
  • Viktoria Shtefan - , Leibniz-Institut für Festkörper- und Werkstoffforschung Dresden, National Technical University Kharkiv Polytechnic Institute (Autor:in)
  • Volker Hoffmann - , Leibniz-Institut für Festkörper- und Werkstoffforschung Dresden, Spectruma Analytik GmbH (Autor:in)
  • Sviatlana V Lamaka - , Helmholtz-Zentrum Hereon (Autor:in)
  • Thomas Gemming - , Professur für Werkstoffsynthese und Analytik (gB/IFW) (Autor:in)
  • Annett Gebert - , Leibniz-Institut für Festkörper- und Werkstoffforschung Dresden (Autor:in)
  • Jochen Fröhlich - , Professur für Strömungsmechanik (Autor:in)
  • Mikhail Zheludkevich - , Helmholtz-Zentrum Hereon, Christian-Albrechts-Universität zu Kiel (CAU) (Autor:in)
  • Julia Hufenbach - , Leibniz-Institut für Festkörper- und Werkstoffforschung Dresden, Technische Universität Bergakademie Freiberg (Autor:in)

Abstract

The in vitro corrosion of Fe-30Mn-1C in a Ca-modified Hanks’ balanced salt solution was investigated for biodegradable cardiovascular stents with a rotating disc electrode. A blood flow-related approach was developed to adjust laminar flow conditions. Electrochemical monitoring revealed that intermediate flow caused maximum corrosion, while static and high flow conditions led to minimal corrosion. Surface analysis indicated the formation of a non-crystalline, nanoscopic degradation layer, whereby thickness, porosity and layer-disrupting defects are strongly affected by flow conditions. The interplay between laminar flow and the degradation layer was crucial for the steel degradation and discussed by employing a hydrodynamics-based corrosion scheme.

Details

OriginalspracheEnglisch
Aufsatznummer112860
Seitenumfang17
FachzeitschriftCorrosion Science
Jahrgang249
Frühes Online-Datum12 März 2025
PublikationsstatusVeröffentlicht - Juni 2025
Peer-Review-StatusJa

Externe IDs

Scopus 105000157667
ORCID /0000-0003-1653-5686/work/183164533

Schlagworte

Schlagwörter

  • Rotating disc electrode, Wall shear stress, High-manganese steel, Mass transfer, Hanks’ balanced salt solution