Da die Korrosionsbeständigkeit der nichtrostenden Stähle nur bei metallisch sauberer Oberfläche gesichert ist, müssen Zunderschichten und Anlauffarben, die bei der Wärmeumformung, Wärmebehandlung oder beim Schweißen entstanden sind, vor dem Einsatz entfernt werden. Sind die Werkstoffe 1.4301 und 1.4404 im Temperaturbereich über 50°C besonders gefährdet, wird die Beständigkeit beim Einsatz von Werkstoffen mit erhöhten Molybdän- und Nickelgehalten wesentlich gesteigert.
Auch austenitisch-ferritische nichtrostende Stähle sind vergleichsweise weniger empfindlich.
Jeder Werkstoff lässt sich im Rahmen der Werkstofftechnik einer Hauptgruppe zuordnen. Da Spaltkorrosion schon bei bedeutend schwächerer Korrosionsbeanspruchung auftritt als Lochkorrosion, sollte in chloridhaltigen Medien durch konstruktive Maßnahmen das Auftreten von Spalten vermieden werden.
Die Beständigkeit gegenüber Loch- und Spaltkorrosion eines nichtrostenden Stahles kann anhand der nachfolgend aufgeführten Wirksumme in gewisser Weise abgeschätzt werden:
W = % Cr (Chrom) + 3,3 x % Mo (Molybdän) + 30 x % N (Stickstoff)
Die aufgeführten Wirksummen basieren auf den mittleren Analysewerten.
Medien, besonders Chlorionen, können bei gleichzeitiger Einwirkung von Zugspannungen zu dieser Korrosionsform führen, selbst wenn der Stahl ohne mechanische Beanspruchung im gleichen Medium beständig ist.
Ursache sind nicht nur betriebsbedingte, äußere Spannungen, sondern in vielen Fällen auch Eigenspannungen, die bei der Verarbeitung, z.B.
Bei der Lochkorrosion entsteht eine nadelstichgroße Aktivierung der ansonsten passiven Stahloberfläche. Fertigteile aus Stahlsorten mit ca. Sie haben im allgemeinen einen Massenanteil Chrom von mindestens 10,5 % und einen Massenanteil Kohlenstoff von höchstens 1,2%. Im Rahmen dieses Kurses wird diese Unterteilung grob vorgenommen und die zugehörigen Werkstoffe kurz vorgestellt.
Die Lochkorrosion nimmt zu mit
Nichtrostende Chrom-Nickel-Stähle werden durch das Zulegieren von Molybdän widerstandsfähiger gegen die Bildung von Lochfraßkorrosion.
Als Spaltkorrosion wird ein Korrosionsangriff bezeichnet, der unter Dichtungen, gefalzten Blechen, Flanschen, Rohreinwalzungen und sogar unter Ankrustungen durch eingeschränkten Flüssigkeitsaustausch mit der Umgebung entsteht.
schwefelhaltige Bestandteile, Wasserdampf und Aschebestandteile, stark herabgesetzt werden. Da diese Einteilung jedoch zu einer starken Anhäufung von Werkstoffen innerhalb dieser beiden Gruppen führt, kann mit Hilfe einer Feingliederung weiter differenziert werden.
Den metallischen Werkstoffen werden folgende Werkstoffgruppen zugeordnet:
Ein intensive Untersuchung und Vorstellung der Werkstoffe erfolgt dann im Kurs Werkstofftechnik II.
Werkstoffe lassen sich grob gliedern in metallische und nichtmetallische Werkstoffe. fein geschliffen oder poliert). Diese Spalten sind häufig konstruktions- oder betriebsbedingt.
Das Ausmaß ihrer Beständigkeit ist jedoch stark von den Angriffsbedingungen abhängig- Die höchsten Anwendungstemperaturen in Luft, die je nach Legierungsanteil bis zu 1150°C reichen, können durch Beimengungen im Gas, z.B. Die Beständigkeit gegenüber geschmolzenen Metallen und Salzen ist sehr begrenzt.
Als hochkorrosionsbeständig gelten Werkstoffe, die sich aufgrund ihrer chemischen Zusammensetzung – hohe Legierungsbestandteile an Nickel, Chrom, Molybdän und Kupfer – besonders gut gegen chemisch angreifende Stoffe und Medien auszeichnen.
Die Beständigkeit ist jedoch im Wesentlichen von der chemischen Zusammensetzung abhängig. Die einmal aktivierten Stellen bleiben dauernd aktiv, so dass der Werkstoff an dieser Stelle nach und nach zerstört wird. durch Schweißen, Schleifen oder Kaltumformung usw., eingebracht wurden.
Wie bei der Loch- und Spaltkorrosion nimmt die Gefahr von Spannungskorrosion bei steigender Temperatur und Konzentration zu.
Die Korrosionsbeständigkeit und damit auch der Verwendungszweck hängen in hohem Maße davon ab, ob der Werkstoff in einer für ihn spezifischen Ausführungsart eingesetzt wird.
Die Gefügeausbildung der nichtrostenden und hitzebeständigen Werkstoffe kann in folgenden Hauptgruppen unterteilt werden:
Beim Lochfraß handelt es sich um einen lokalen, teilweise nur punktförmig begrenzten Korrosionsangriff mit großer Tiefenwirkung.
Als nichtrostend gelten Werkstoffe, die sich durch besondere Beständigkeit gegen chemisch angreifende Stoffe auszeichnen.
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Zu den nichtmetallischen Werkstoffen zählen Werkstoffgruppen wie:
In den nachfolgenden Abschnitten werden fünf ausgewählte Werkstoffgruppen einzeln vorgestellt:
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13% Chromanteil verlangen zur Erzielung ihrer höchsten Korrosionsbeständigkeit beste Oberflächeneigenschaften (z.B.Fette, Farben oder andere Verunreinigungen mindern ebenfalls die Korrosionsbeständigkeit.
Als hitzebeständig gelten Werkstoffe, die sich mit guten mechanischen Eigenschaften bei Kurz- und Langzeitbeanspruchung durch besondere Beständigkeit gegen die Einwirkung heißer Gase und Verbrennungsprodukten sowie Salz- und Metallschmelzen bei Temperaturen etwa oberhalb 550°C auszeichnen.