• Spannungsrisskorrosion
• Lochfraß
• Interkristalline Korrosion
• Korrosionsermüdung
• Spaltkorrosion
• Passivierung
• Galvanische Korrosion

Spannungsrisskorrosion

Spannungsrisskorrosion oder Spannungsrisskorrosion (SCC) tritt auf, wenn diese beiden Faktoren gleichzeitig auftreten:

1. Zugspannung (entweder direkt aufgebracht oder Restspannung)

2. Korrosive Umgebung wie Salzwasser oder Säure

Das Schwierige an Spannungsrisskorrosion ist, dass sie in leicht sauren Umgebungen auftreten kann, die normalerweise nur geringe oder gar keine Auswirkungen auf das Material haben. Es ist nur die Kombination von Stress und korrosiven Medien, die dazu führt, dass SCC auftritt – beide Faktoren müssen vorhanden sein, damit SCC auftritt. Da der größte Teil der Oberfläche bis auf ein paar feine Risse unbeschädigt bleibt, scheint das Material unversehrt zu sein – Metalle bleiben oft hell und glänzend –, was dazu führt, dass SCC unentdeckt bleibt, bis unerwartete Ausfälle auftreten.

Materialien im Fokus:

Es wurde festgestellt, dass SCC von Nickellegierungen in drei Arten von Umgebungen auftreten: Halogenionenlösungen mit hoher Temperatur, Wässer mit hoher Temperatur und alkalische Umgebungen mit hoher Temperatur. 

• C276 bietet eine hervorragende Beständigkeit gegen Spannungsrisskorrosion in vielen sauren, reduzierenden und leicht oxidierenden Umgebungen. 
• Monel-Befestigungselemente und -Flansche verhindern Spannungsrisskorrosion und Lochfraß in den meisten Süß- und Industriegewässern; wohingegen stehendes Salzwasser manchmal zu Spalt- und Lochfraßkorrosion führen kann.
• Der hohe Nickel- und Molybdängehalt von AL-6XN macht es beständig gegen SCC (Spannungsrisskorrosion) in Chlorid. 

Lochfraß 

Dabei handelt es sich um eine äußerst örtliche Korrosion, die zur Entstehung kleiner Löcher im Material führt. Sobald Lochfraß auftritt, kann er sich schnell in das Material ausbreiten und es vollständig korrodieren lassen. Eine einfache Möglichkeit, sich dieses Konzept zu verdeutlichen, ist ein Zahn mit einer Karies – wo sich eine kleine Kariesstelle befindet, die sich im ganzen Zahn ausbreiten kann. Lochfraß ist oft die zerstörerischste Form der Korrosion und am schwierigsten zu erkennen, da die Löcher, die den ersten Angriff verursachen, oft sehr klein sind, aber tiefgreifend korrodieren. 

Lochfraßkorrosion tritt typischerweise dann auf, wenn Schwachstellen in der Passivschicht vorhanden sind. Lochfraß wird am stärksten durch Säuren, Chloride und hohe Temperaturen beeinträchtigt. Chlorid schädigt besonders die schützende Passivschicht eines Metalls, sodass an Oxidbrüchen Lochfraß entstehen kann.

Materialien im Fokus: 

• AL-6XN ist die ideale Wahl, um Lochfraß in Chloridumgebungen zu verhindern.
• Es hat sich gezeigt, dass Titan auch nach jahrelangem Eintauchen in Meerwasser keine Anzeichen von Lochfraß aufweist.

Interkristalline Korrosion 

Hier sind die Korngrenzen der Materialstruktur anfälliger für Korrosion. Was bedeutet das? Jedes Material besteht aus Körnern, die von Korngrenzen umgeben sind und dicht aneinander gepackt sind, um das Metall oder die Legierung zu bilden.

Stellen Sie sich das Material wie eine Ziegelmauer vor, wobei die Körner des Materials die Ziegel und die Korngrenzen der Mörtel darstellen. Interkristalline Korrosion trittim Mörtel (Korngrenzen) oder entlang der Mörtelkante auf, während die Körner selbst (oder in unserem Beispiel die Ziegel) weitgehend unberührt bleiben.

Interkristalline Korrosion ist ein lokaler Angriff, der eher die Korngrenzen als die Körner betrifft. Auch wenn Korrosion nur an den Korngrenzen auftritt, führt sie dennoch zum Zerfall des Materials. Denken Sie an unsere Mauer. Wenn Sie den Mörtel zerstören, wird die Mauer einstürzen, auch wenn die Ziegel selbst noch intakt sind.  

Interkristalline Korrosion wird typischerweise verursacht durch:

• Verunreinigungen an den Korngrenzen
• Anreicherung eines der Legierungselemente
• Verarmung eines Legierungselements im Korngrenzenbereich

Korrosionsermüdung

Diese Art von Korrosion tritt auf, wenn ein Material in einer korrosiven Umgebung zyklischen Belastungen ausgesetzt ist. Es wird angenommen, dass die sich ändernden Spannungen dazu führen, dass der passive Schutzfilm bricht, wodurch das darunter liegende Material zum Vorschein kommt. Bedenken Sie, dass die schnell schwankenden Spannungen oft deutlich unter der Zugfestigkeit des Materials liegen können. Ähnlich wie Spannungsrisskorrosion wird Korrosionsermüdung durch zyklische Belastungen verursacht, wohingegen SCC durch konstante Belastung verursacht wird.

Stellen Sie es sich wie einen Schuh vor. Wechselbeanspruchung entsteht beim Gehen (im Gegensatz zum Dauerstress beim Stehen – SCC). Diese wechselnde Beanspruchung kann zu Rissen oder Brüchen in dieser Schutzsohle (wie der Passivschicht) führen.

Spaltkorrosion

Spaltkorrosion ist eine intensive lokale Korrosion, die in Spalten oder Lücken zwischen zwei Verbindungsstellen auftritt. Es kann im Spalt oder Spalt zwischen zwei Metallen oder einem metallischen und einem nichtmetallischen Material auftreten. Außerhalb dieses Bereichs sind die Materialien möglicherweise völlig resistent gegen die korrosive Umgebung der Spaltkorrosion. Wenn jedoch die korrosive Lösung in diesem Spalt eingeschlossen wird oder dort stagniert, kann es zu chemischen Veränderungen in der Lösung kommen, die dazu führen, dass die Mikroumgebung sehr korrosiv wird.

Passivierung

Hierbei handelt es sich um die Bildung einer äußeren Schutzschicht auf einem Material – auch Passivschicht genannt. Es entsteht, wenn eine chemische Reaktion mit dem Grundmaterial stattfindet und die Oberfläche schnell oxidiert. Bei vielen Metallen und Legierungen erzeugt diese Technik eine Metalloxidschicht, die das Grundmaterial vor Korrosion schützt, und ist besonders wichtig bei Materialien, die diese Oxidschicht langsam bilden, wie z. B. Stahl, aber viel weniger wichtig für korrosionsbeständige Legierungen wie Hastelloy C276 An der Luft bildet sich leicht eine Oxidschicht. Sie wird als „passive“ Schicht bezeichnet, da sie weniger von der Umgebung beeinflusst wird. Ein einfaches Beispiel ist das Anlaufen von Silber.

Galvanische Korrosion

Dies wird auch als Zweimetallkorrosion bezeichnet und tritt auf, wenn zwei unterschiedliche Metalle oder Legierungen miteinander in Kontakt kommen und in eine korrosive oder einfach leitfähige Lösung wie Meerwasser eingetaucht werden. Wenn sich diese unterschiedlichen Metalle in einer solchen Umgebung berühren, kommt es zu einem Elektronenfluss zwischen ihnen, der zu galvanischer Korrosion führt – wobei das weniger edle Material stark angegriffen wird und das edlere Material weniger angegriffen wird. 

Bei Verbindungselementen ist es äußerst wichtig, dass das edlere Material das eigentliche Verbindungselement ist, da galvanische Korrosion das Gewinde einer Schraube schnell angreifen kann. Die Auswirkungen galvanischer Korrosion könnten minimiert werden, wenn das unedlere Material eine deutlich größere Masse hätte. Wie eine Schraube, die in ein großes Prozessgerät eingeführt wird. Die galvanischen Effekte werden über eine große Masse verteilt und nicht auf die relativ kleinen Fäden konzentriert. Galvanische Korrosion könnte auch durch die elektrische Isolierung der Befestigungselemente mit nicht leitenden Polymeren oder Keramiken vermieden werden.