Interkristalline Korrosion

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Übersicht Stahllexikon

Interkristalline Korrosion (Abk.: IK) wird auch als Kornzerfall bezeichnet, was den Schädigungsmechanismus gut beschreibt. IK kann bei nichtrostenden Stählen mit Chromgehalten über 12% nur dann auftreten, wenn der Chromanteil nicht gleichmäßig im Stahl verteilt ist, z.B. durch das Ausscheiden von Chromcarbiden. Diese Carbide vom Typ Cr7C3 oder Cr23C6 können bei einer Temperatur zwischen 400 und 700°C ausgeschieden werden, z.B. bei der Abkühlung einer Schweißverbindung. Je geringer die Temperatur, um so länger dauert dieser Vorgang, der diffusionsgesteuert ist. Die Chromatome bewegen sich im Vergleich zu den Kohlenstoffatomen nur minimal, um eine Ausscheidung zu bilden. In unmittelbarer Umgebung der Ausscheidung fällt daher der Cr-Gehalt unter die kritische Grenze von 12% ab. Da sich die Chromcarbide energetisch am einfachsten auf oder in der Nähe von Korngrenzen bilden, verarmen die korngrenzennahen Bereiche an Chrom und werden korrosionsanfällig. Sinkt der Cr-Gehalt gar unter 10%, so kann selbst Trinkwasser den Stahl angreifen. Die Korngrenzen lösen sich auf, der Kornzerfall tritt ein.
Es gibt eine Reihe von Maßnahmen, um die IK-Anfälligkeit nichtrostender Stähle zu beheben. Austenitische nichtrostende Stähle sind nicht so anfällig wie ferritische Stähle, da die Diffusionsgeschwindigkeit des Kohlenstoffs im Austenit ca. 100mal geringer ist als im Ferrit. Werden die Stahlsorten als ELC-Stahl mit besonders wenig Kohlenstoff hergestellt, und der restliche C-Gehalt auch noch durch Titan oder Niob abgebunden (Stabilisierte Stähle), ist die Bildung von Chromcarbiden unmöglich.

s. ELC-Stahl
s. Nichtrostende Stähle
s. Stabilisierte Stähle