„Korrosionsprobleme? – Bei uns nicht. Wir bauen in Edelstahl!“ Gar nicht so selten wird dieses Argument bemüht, wenn es darum geht, Korrosionsprobleme z.B. im Anlagenbau zu vermeiden. Ist das Thema damit wirklich erledigt? Kurz gesagt: Nein. Die Beständigkeit gegenüber Korrosion von nichtrostendem Stahl kann nur durch sorgfältige Materialauswahl in Abhängigkeit der Einsatzbedingungen gesichert werden.
Was ist nichtrostender Stahl?
Begriffsklärung
In DIN EN 10088-1 sind mehr als 180 Sorten nichtrostender Stähle geführt. Der alle verbindende Mindestchromgehalt ist die Grundvoraussetzung für ihre hohe Korrosionsbeständigkeit. Diese beruht auf der Reaktion des Werkstoffs mit dem Sauerstoff der Umgebung unter Bildung von Chromoxid als Passivschicht auf der Oberfläche. Weitere Legierungselemente wie Nickel, Molybdän, Titan, Niob u.a. erhöhen die Korrosionsbeständigkeit. Aus der chemischen Zusammensetzung lässt sich der PREN-Wert (Pitting Resistance Equivalent Number) berechnen – ein Maß speziell für die Lochkorrosionsbeständigkeit der unterschiedlichen Werkstoffe.
Korrosion von nichtrostendem Stahl
In Folge der Passivschichtbildung kommt es bei diesen Werkstoffen eher selten zu gleichmäßiger Flächenkorrosion. Wird aber die Passivschicht gestört oder die Passivschichtbildung behindert, kann es zu lokalen Korrosionserscheinungen und -schäden kommen.
Dabei entstehen kleine, aktive Bereiche mit der Folge der Ausbildung von Aktiv-Passiv-Elementen. Diese haben eine sehr kleine Anode (gestörte Passivschicht) und eine große Kathode (passivierte Oberfläche). Die Folge ist Lochkorrosion.
Aus elektrochemischer Sicht kann Lochkorrosion an nichtrostenden Stählen nur dann stattfinden, wenn das so genannte Lochkorrosionspotential bzw. Lochfraßpotential überschritten wird. Die Lage desselben ist sowohl abhängig vom Werkstoff selbst, als auch vom anliegenden Medium, u.a. z.B. von seinem Chloridgehalt.
Weitere Korrosionsarten, die an nichtrostenden Stählen auftreten können, sind Spaltkorrosion, Korrosion unter Ablagerungen sowie interkristalline oder Spannungsrisskorrosion. All diese Korrosionsarten sind durch lokal begrenzte Korrosionsangriffe mit hoher Korrosionsgeschwindigkeit gekennzeichnet, die ein sehr schnelles Bauteilversagen bewirken können.
Vermeidung von Korrosion von nichtrostendem Stahl
Die richtige Werkstoffauswahl und deren Verarbeitung (konstruktive Gestaltung, Schweißnähte, Spaltbereiche, Oberflächenausführung, Gefügeausbildung, Spannungszustände,…) unter Beachtung der anliegenden Medien (chemische Zusammensetzung,…) und ihrer physikalischen Zustände (Temperatur, Strömungsverhältnisse, abrasive Inhaltsstoffe,…) sind entscheidend für deren erfolgreichen Einsatz.
Mit unserer langjährigen Erfahrung beim Einsatz nichtrostender Stähle z.B. in wasserführenden Anlagen, Wasseraufbereitungsanlagen oder Anlagen der Lebensmittelindustrie beraten wir Sie gern zu Werkstoffauswahl und konstruktiver Gestaltung, um Korrosionsprobleme zu vermeiden. Oder wenn es doch dazu gekommen ist, bei der Ursachenermittlung zur Vermeidung künftiger Schäden.
Unser Experte für Korrosion von nichtrostendem Stahl:
Steffen Six
GeschäftsführerIn der Rubrik Fachgebiete haben wir unsere Schwerpunkte zum Thema nichtrostende Stähle für Sie zusammengefasst.
Unsere Verfahren und Methoden sowie der generelle Ablauf der Schadensanalyse ist unter Leistungen auf der Seite zur Schadensanalyse übersichtlich zusammengefasst.
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