Materialfehler

Verschiedene Arten von Korrosion

 
Korrosion ist die Zerstörung eines Metalls durch chemische oder elektrochemische Reaktion mit der Umgebung. Es gibt mehrere Arten der Korrosion.

Interkristalline Korrosion / Kornzerfall
Bei dieser Korrosionsart verläuft der Angriff entlang der Korngrenzen und es werden die Korngrenzen bzw. korngrenzennahe Bereiche des metallischen Gefüges herausgelöst. Meistens sind nichtrostende austenitische Cr-Ni- und Cr-Ni-Mo-Stähle mit Kohlenstoffgehalten über 0,03 % betroffen. Ebenfalls sind ferritische Cr-Stähle gefährdet. Die Ursache sind Ausscheidungen chromreicher Phasen auf den Korngrenzen, z.B. Karbide die sich durch Wärmeeinbringung gebildet haben, wodurch den unmittelbar benachbarten Bereichen Chrom entzogen wird. Durch die Chromverarmung geht die passivierende Wirkung des Chroms verloren. Für austenitische Stähle verläuft dieser Vorgang der Sensibilisierung besonders schnell bei Temperaturen um 475°C (Bildung der Chi-Phase) und im Bereich zwischen 600 und 850°C (Bildung der Sigma-Phase). Ferritische Stähle erfahren eine Sensibilisierung bei Temperaturen oberhalb 950°C. Ein später angreifendes korrosives Medium löst die chromverarmten Bereiche und das Gefüge zerfällt in einzelne Körner. Durch den Einsatz von Stabilisierungselementen wie Titan oder Niob, wird der Kohlenstoff anders als über Chromkarbid abgebunden. Das liegt an der höheren chemischen Affinität dieser Elemente zum Kohlenstoff. Zum Beispiel bilden sich dann beim Schweißen Titankarbide oder Niobkarbide womit die Entstehung der Chromcarbide unterdrückt wird.

 
Kontaktkorrosion
Kontaktkorrosion entsteht wenn sich zwei unterschiedliche metallische Werkstoffe berühren und ein Elektrolyt, ein Feuchtigkeitsfilm genügt schon, vorliegt. Der edlere Werkstoff wirkt dann als Kathode und führt zu einer anodischen Auflösung des unedleren Metalls. Beispielsweise können Verschraubungen an Stahlteilen, wenn sie mit Edelstahlschrauben durchgeführt werden, starke Korrosion der Gewinde aufweisen.

 
Korngrenzenkorrosion
Meist durch Säuren ausgelöster Angriff auf die Korngrenzen metallischer Werkstoffe. Dabei werden an den Korngrenzen abgelagerte Verunreinigungen, wie Sulfide, Phosphide oder oxidische Schlacken, herausgelöst. Die Umrisse der Korngrenzen werden dadurch sichtbar. Im schlimmsten Fall löst die Korngrenzenkorrosion eine interkristalline Korrosion aus.

 
Lochkorrosion / Lochfraß
Bei Lochkorrosion, auch Lochfraß genannt, handelt es sich um eine örtlich begrenzte Zerstörung der oxidischen Schutzschicht (Passivschicht) von Werkstoffen. Ausgehend von sogenannten Korrosionskeimen entstehen nadel-, krater- oder kavernenartige Löcher. Das relativ schnelle Wachstum in die Tiefe des Materials wird durch Faktoren wie Temperatur, ph-Wert und Halogenkonzentration (Chlor-, Brom- oder Jodionen) stark beeinflusst. Betroffen sind alle nichtrostenden Stähle. Die meisten Schäden werden durch Anwesenheit von chloridhaltigen Angriffmedien ausgelöst.

 
Mikrobiologisch induzierte Korrosion
Die auch Biokorrosion genannte Korrosion, wird durch direkten Eingriff oder durch Stoffwechselprodukte von Mikroorganismen ausgelöst. Jede Korrosionsart kann durch Mikroben ausgelöst und gefördert werden. Algen, Pilze und Bakterien können durch ihre Stoffwechselprodukte (Schwefelsäure, Salpetersäure, Schwefelwasserstoff usw.) die verschiedensten Korrosionsarten hervorrufen.

 
Spannungsrißkorrosion
Betroffen sind alle nichtrostenden austenitischen Stähle. Ferritische nichtrostende Stähle werden nicht betroffen und ferritisch-austenitische Güten nur selten. Spannungsrißkorrosion tritt nur dann auf, wenn das Werkstück oder Bauteil Spannungen (dies können Eigenspannungen oder auch Zugspannungen sein) enthält und ein spezifisches Medium einwirkt. Besonders Chloride und starke Laugen sind als Auslöser diese Art von Korrosion zu nennen. Gleichzeitig muss der verwendete Werkstoff eine gewisse Empfindlichkeit gegen Spannungsrißkorrosion aufweisen. Nach Ablauf einer Inkubationszeit bilden sich mikroskopisch feine Anrisse, aus denen dann sichtbare Risse entstehen. Die entstehenden Risse breiten sich senkrecht zur Richtung der Zugspannungen aus und verlaufen in den meisten Fällen transkristallin (durch die Körner hindurch), seltener interkristallin (entlang der Korngrenzen).

 
Spaltkorrosion
Spaltkorrosion bildet sich unter Dichtungen, unter Zunderresten oder Ablagerungen sowie an Schraubengewinden. Alle Werkstoffe, die oxidische Schutzschichten bilden (austenitische nichtrostende Stähle), können von Spaltkorrosion betroffen werden. Wäßrige Medien, die sich eventuell in den Spalten befinden, reagieren mit der Werkstoffoberfläche und schädigen die oxidische Schutzschicht. Dieser Vorgang führt zu einer starken Korrosion innerhalb der Spalten. Chlorionen erhöhen die Korrosionsgefahr.

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