Table 1.
Ref. | Sample | Mechanical properties |
Degradation properties |
|||||
---|---|---|---|---|---|---|---|---|
Ultimate tensile stress/MPa | Tensile yield stress/MPa | Compressive yield stress/MPa | Ecorr/V | Jcorr/μA cm−2 | CRa/mm year−1 | CRb (immersion time)/g m−2 d−1 | ||
Porous Fe | ||||||||
[39] | Dense Fe (reference sample) | N.A. | N.A. | N.A. | −0.545 vs. SCE | 11.53 | 0.13 | N.A. |
Random Porous Fe (16.83 % porosity) | N.A. | N.A. | N.A. | −0.609 vs. SCE | 42.96 | 0.50 | N.A. | |
Random Porous Fe (29.80 % porosity) | N.A. | N.A. | N.A. | −0.694 vs. SCE | 65.51 | 0.76 | N.A. | |
Random Porous Fe (39.60 % porosity) | N.A. | N.A. | N.A. | −0.738 vs. SCE | 83.97 | 0.98 | N.A. | |
Topological ordered porous Fe (1 mm strut size, 45.63 % porosity) | N.A. | N.A. | N.A. | −0.760 vs. SCE | 193.34 | 2.25 | N.A. | |
Topological ordered porous Fe (1.25 mm strut size, 59.99 % porosity) | N.A. | N.A. | N.A. | −0.691 vs. SCE | 115.87 | 1.35 | N.A. | |
Topological ordered porous Fe (1.5 mm strut size, 80.97 % porosity) | N.A. | N.A. | N.A. | −0.669 vs. SCE | 73.34 | 0.85 | N.A. | |
[46] | Porous Fe | N.A. | 7.2 (day 1) 9.4 (day 28) |
96 (day 1) 19 (day 28) |
−0.781 vs. Ag/AgCl (day 1) −0.676 vs. Ag/AgCl (day 28) |
8.0 (day 1) 3.5 (day 28) |
0.09 (day 1) 0.04 (day 28) |
2.8 (day 1) 1.1 (day 28) |
[40] | Cold-rolled Fe (reference sample) | N.A. | N.A. | N.A. | N.A. | 8.6 (day 1) | 0.10 (day 1) | N.A. |
Porous Fe | N.A. | 27.8 (day 1) 22.4 (day 28) |
N.A. | N.A. | 102.8 (day 1) | 1.18 (day 1) | N.A. | |
Fine-grain Fe | ||||||||
[35] | Pure Fe, annealed at 550 °C (reference sample) | 205 | 140 | N.A. | −0.732 vs. SCE | 14 | 0.16 | N.A. |
E-Fe, annealed at 550 °C | 292 | 270 | N.A. | −0.776 vs. SCE | 44.3 | 0.51 | N.A. | |
E-Fe | 423 | 360 | N.A. | −0.824 vs. SCE | 73.4 | 0.85 | N.A. | |
[58] | Annealed Fe at 1100 °C | 274 | 104 | N.A. | Between −0.55 and −0.6 V vs. SCE | N.A. | 0.099c | 1.2 (day 1)e 1.3 (day 7)e |
Annealed Fe at 1200 °C | 275 | 137 | N.A. | Between −0.55 and −0.6 V vs. SCE | N.A. | 0.101c | 3.0 (day 1)e 2.6 (day 7)e |
|
Annealed Fe at 1300 °C | 279 | 139 | N.A. | Between −0.55 and −0.6 V vs. SCE | N.A. | 0.100c | 4.5 (day 1)e 2.6 (day 7)e |
|
As-sprayed Fe | 84 | N.A. | N.A. | −0.70 vs. SCE | N.A. | 0.097c | 6.5 (day 1)e 3.8 (day 7)e |
|
Alloyed Fe | ||||||||
[61] | Fe | N.A. | N.A. | N.A. | −0.236 vs. SCE | 4.67 | N.A. | N.A. |
Fe87Mg9Zn4 | N.A. | N.A. | N.A. | −0.305 vs. SCE | 3.97 | N.A. | N.A. | |
Fe74Mg19Zn7 | N.A. | N.A. | N.A. | −0.773 vs. SCE | 7.87 | N.A. | N.A. | |
Fe60Mg30Zn10 | N.A. | N.A. | N.A. | −0.832 vs. SCE | 9.72 | N.A. | N.A. | |
[63] | Fe (reference sample) | N.A. | N.A. | N.A. | −0.594 vs. Ag/AgCl | 3.3 | 0.04 | 1.296 (day 30)d |
Fe65Mn35 | N.A. | N.A. | N.A. | −0.747 vs. Ag/AgCl | 34.0 | 0.51 | 6.695 (day 30)d | |
Fe65Mn35Ag1 | N.A. | N.A. | N.A. | −0.764 vs. Ag/AgCl | 57.8 | 0.96 | 19.01 (day 30)d | |
[47] | Fe (reference sample) | N.A. | N.A. | N.A. | −0.735 vs. SCE | N.A. | 6.2 ⋅ 10−5 | N.A. |
Polished Fe–Mn | N.A. | N.A. | N.A. | −0.699 vs. SCE | N.A. | 1.21 ⋅ 10−4 | N.A. | |
Laser-textured Fe–Mn | N.A. | N.A. | N.A. | −0.755 vs. SCE | N.A. | 8.63⋅ 10−4 | N.A. | |
[64] | Fe–30Mn (reference sample) | N.A. | N.A. | N.A. | −0.725 | 11.62 | 0.127 | 1.08 (day 30)d |
Fe–30Mn prepared by continuous laser | N.A. | N.A. | N.A. | −0.776 | 10.85 | 0.114 | 1.01 (day 30)d | |
Fe–30Mn prepared by nanosecond laser | N.A. | N.A. | N.A. | −0.596 | 18.54 | 0.136 | 1.27 (day 30)d | |
Fe–30Mn prepared by femtosecond laser | N.A. | N.A. | N.A. | −0.903 | 69.22 | 0.179 | 1.51 (day 30)d | |
[50] | Pure Fe | N.A. | 148 | N.A. | −0.324 vs. SCE | 0.871 | N.A. | 0.44 (Static, day 30)e 0.63 (dynamic, day 30)e |
Fe–Pd | N.A. | 445 | 754 | −0.471 vs. SCE | 1.550 | N.A. | 0.74 (Static, day 30)e 1.63 (dynamic, day 30)e |
|
Fe–Pt | N.A. | 503 | 785 | −0.545 vs. SCE | 6.698 | N.A. | 1.21 (Static, day 30)e 1.88 (dynamic, day 30)e |
|
[48] | As-cast pure iron (reference sample) | N.A. | 140e | N.A. | −0.727 vs. SCE | 3.742 | 0.043 | 0.62 (Static, day 30)e 1.40 (dynamic, day 30)e |
As-sintered pure ion (reference sample) | N.A. | 250e | N.A. | −0.860 vs. SCE | 6.018 | 0.071 | 0.70(Static, day 30)e 1.59 (dynamic, day 30)e |
|
Fe–2Ag | N.A. | 210e | N.A. | −0.841vs. SCE | 10.19 | 0.120 | 0.72 (Static, day 30)e 1.74 (dynamic, day 30)e |
|
Fe–5Ag | N.A. | 380e | N.A. | −0.856 vs. SCE | 12.17 | 0.140 | 0.90 (Static, day 30)e 2.06 (dynamic, day 30)e |
|
Fe–10 Ag | N.A. | 200e | N.A. | −0.891 vs. SCE | 15.19 | 0.175 | 0.78 (Static, day 30)e 1.87 (dynamic, day 30)e |
|
Fe–2Au | N.A. | 350e | N.A. | −0.809 vs. SCE | 14.97 | 0.174 | 0.73 (Static, day 30)e 1.73 (dynamic, day 30)e |
|
Fe–5Au | N.A. | 250e | N.A. | −0.796 vs. SCE | 11.50 | 0.131 | 0.98 (Static, day 30)e 2.31 (dynamic, day 30)e |
|
Fe–10Au | N.A. | 350e | N.A. | −0.779 vs. SCE | 8.833 | 0.098 | 0.87 (Static, day 30)e 1.72 (dynamic, day 30)e |
|
[60] | M-Fe | N.A. | N.A. | N.A. | −0.673 vs. SCE | 5.84 | 0.137 | 2.57d |
E-Fe | N.A. | N.A. | N.A. | −0.701 vs. SCE | 5.93 | 0.139 | 3.48d | |
Fe–Zn (7.2 wt%) | N.A. | N.A. | N.A. | −0.798 vs. SCE | 9.85 | 0.231 | 5.31d | |
Fe–Zn (4.6 wt%) | N.A. | N.A. | N.A. | −0.818 vs. SCE | 13.76 | 0.323 | 5.77d | |
Fe–Zn (2.1 wt%) | N.A. | N.A. | N.A. | −0.761 vs. SCE | 10.15 | 0.238 | 4.56d | |
Fe–Zn (2.3 wt%) | N.A. | N.A. | N.A. | −0.857 vs. SCE | 7.68 | 0.180 | 13.6d | |
[19] | solution- heat- treated low carbon steel (reference sample) | 900 | 700 | N.A. | N.A. | N.A. | N.A. | 0.86 (day 1)e 0.58 (day 2)e |
Fe–10Mn with heat treatments (reference sample) | 1300 | 650 | N.A. | N.A. | N.A. | N.A. | 3.97 (day 1)e 2.50 (day 2)e |
|
Fe–10Mn–1Pt with heat treatments | 1450 | 850 | N.A. | N.A. | N.A. | N.A. | 6.68 (day 1)e 9.05 (day 2)e |
|
[66] | Fe | N.A. | N.A. | 320 | −0.97 vs. SCE | 0.58 | 0.007 | N.A. |
Fe–30Mn | N.A. | N.A. | 94 | −1.11 vs. SCE | 0.60 | 0.007 | N.A. | |
Fe–30Mn–Ag | N.A. | N.A. | 130 | −1.10 vs. SCE | 0.89 | 0.012 | N.A. | |
[62] | Fe | N.A. | N.A. | N.A. | −0.533 vs. SCE | 6.21 | 0.078e | 1.84 (day 28)d,e |
Fe/0.3CNTs | N.A. | N.A. | N.A. | −0.595 vs. SCE | 7.28 | 0.090e | 2.05 (day 28)d,e | |
Fe/0.6CNTs | N.A. | N.A. | N.A. | −0.628 vs. SCE | 12.83 | 0.160e | 2.27 (day 28)d,e | |
Fe/0.9CNTs | N.A. | N.A. | N.A. | −0.683 vs. SCE | 17.55 | 0.225e | 3.20 (day 28)d,e | |
Fe/1.2CNTs | N.A. | N.A. | N.A. | −0.712 vs. SCE | 19.95 | 0.241e | 3.30 (day 28)d,e | |
Ion implanted Fe | ||||||||
[68] | Pure Fe (reference sample) | N.A. | N.A. | N.A. | −0.582 vs. SCE | 2.340 | 0.027c | 0.09 (day 3)e 0.49 (day 15)e 0.48 (day 30) |
Zn-implanted Fe | N.A. | N.A. | N.A. | −0.901 vs. SCE | 8.001 | 0.098c | 0.35 (day 3)e 0.68 (day 15)e 0.60 (day 30) |
|
[49] | Fe (reference sample) | N.A. | N.A. | N.A. | −0.648 vs. SCE | 2.19 | N.A. | N.A. |
Zn–Fe-5 | N.A. | N.A. | N.A. | −0.722 vs. SCE | 26.07 | N.A. | N.A. | |
Zn–Fe-10 | N.A. | N.A. | N.A. | −0.727 vs. SCE | 21.07 | N.A. | N.A. | |
Zn–Fe-40 | N.A. | N.A. | N.A. | −0.713 vs. SCE | 2.01 | N.A. | N.A. | |
[45] | Fe (reference sample) | 180 (week 0)e 148 (week 12)e 122 (week 40)e |
N.A. | N.A. | −0.728 vs. SCE | 4.920 | 0.057 | N.A. |
Nano Ta–Fe | 176 (week 0)e 170 (week 12)e 177 (week 40)e |
N.A. | N.A. | −0.754 vs. SCE | 13.836 | 0.161 | N.A. | |
Fe with inorganic surface coating | ||||||||
[21] | Pure Fe (reference sample) | N.A. | N.A. | N.A. | −0.699 vs. SCE | 9.642 | 0.112 | 1.485 (day 42) |
Fe with Pt disc arrays (Φ20 μm × S5 μm) | N.A. | N.A. | N.A. | −0.763 vs. SCE | 17.698 | 0.206 | 3.456 (day 42) | |
Fe with Pt disc arrays (Φ4 μm × S4 μm) | N.A. | N.A. | N.A. | −0.886 vs. SCE | 19.754 | 0.223 | 3.824 (day 42) | |
[20] | Pure Fe (reference sample) | N.A. | N.A. | N.A. | −0.579 vs. SCE | 2.461 | 0.029 | 0.917 (day 30) |
Fe with 200 × 200 μm2 Au disc | N.A. | N.A. | N.A. | −0.627 vs. SCE | 9.325 | 0.108 | 1.184 (day 30) | |
Fe with 50 × 50 μm2 Au disc | N.A. | N.A. | N.A. | −0.575 vs. SCE | 12.66 | 0.147 | 1.134 (day 30) | |
Fe with (fully coated) 0 × 0 μm2 Au disc | N.A. | N.A. | N.A. | −0.665 vs. SCE | 10.71 | 0.124 | 1.417 (day 30) | |
Fe with organic surface coating | ||||||||
[69] | Porous Fe (reference sample) | N.A. | 0.22 | 0.28 | −0.71 vs. Ag/AgCl | 2.33 | 0.11 | 7.127 (week 4)d |
PLGA coated porous Fe | N.A. | 0.65 | 0.71 | −0.73 vs. Ag/AgCl | 5.18 | 0.42 | 16.41 (week 4)d | |
PLGA infiltrated porous Fe | N.A. | 0.38 | 0.42 | −0.78 vs. Ag/AgCl | 9.84 | 0.72 | 138.7 (week 4)d | |
[51] | Bare Fe (reference sample) | N.A. | N.A. | N.A. | −0.50 vs. SCE (day 0)e −0.80 vs. SCE (day 5)e −0.79 vs. SCE (day 10)e −0.84 vs. SCE (day 28)e |
8.2 (day 0)e 3.5 (day 5)e 3.0 (day 10)e 2.5 (day 28)e |
N.A. | N.A. |
PMMA-coated Fe (reference sample) | N.A. | N.A. | N.A. | −0.36 vs. SCE (day 0)e −0.87 vs. SCE (day 5)e −0.96 vs. SCE (day 10)e −0.94 vs. SCE (day 28)e |
2.1 (day 0)e 1.0 (day 5)e 2.0 (day 10)e 2.7 (day 28)e |
N.A. | N.A. | |
PLA-coated Fe (reference sample) | N.A. | N.A. | N.A. | −0.51 vs. SCE (day 0)e −0.93 vs. SCE (day 5)e −0.94 vs. SCE (day 10)e −0.98 vs. SCE (day 28)e |
8.2 (day 0)e 10.3 (day 5)e 11.0 (day 10)e 14.0 (day 28)e |
N.A. | N.A. |
TS = tensile strength; YS = yield strength; CS = ultimate compressive strength; Ecorr = corrosion potential; Jcorr = corrosion current density; SCE = saturated calomel electrode.
N.A. = not analyzed.
Data from electrochemical test
Data from immersion test.
Data converted from g m−2 day−1 (= 0.0463 mm year−1).
Data converted from mm year−1 (= 21.6 g m−2 day−1).
Data estimated from figures.