Korrosionsschutz


	Korrosionsschutz
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	Optimaler Korrosionsschutz Korrosionsbeständigkeit ist nur gegeben bei einer metallisch reinen Oberfläche. Dies bedeutet das Beseitigen von: - Oxidschichten, Zunder und Anlauffarben, Schlackenreste, Schweißspratzer - auch kleinsten Fremdeisenspuren - Chlor-, Brom- und Jodidionen - Spannungen aus der mechanischen Bearbeitung.


	Oberflächenbehandlung von Edelstahl nach dem Schweißen Mechanische und Chemische Verfahren Mechanisches Verfahren: 1. Bürsten Diese Behandlung, die mit austenitischen Drahtbürsten erfolgen muss, kann überall dort verwendet werden, wo keine höheren Anforderungen an die chemische Beständigkeit gestellt werden, z.B. für die Außenwände von Apparaten und Rohrleitungen, soweit diese lediglich der umgebenden Atmosphäre ausgesetzt sind. Die austenitischen Drahtbürsten dürfen nicht zum Reinigen anderer Werkstoffe verwendet werden. Dieses Verfahren ist nicht geeignet, Zunderschichten und festhaftende Schlackenreste vollständig zu entfernen. 2. Schleifen Zum Abschleifen von Schweißzunder und Schweißperlen werden gewöhnlich Schleifscheiben und Rotorfächer-Schleifer benutzt. Die zu wählende Korngröße ist dem Reinigungseffekt anzupassen. Wenn keine höheren Anforderungen an die Oberflächengüte vereinbart werden, ist es ausreichend, den Endschliff mit Körnung 180 vorzunehmen. Es ist darauf zu achten, dass keine zugesetzten oder stumpfen Schleifwerkzeuge verwendet werden und die Werkstoffoberfläche nicht stark erwärmt wird, Anlauffarben sind nicht zulässig. Die Schleifwerkzeuge dürfen für andere als austenitische Werkstoffe nicht eingesetzt werden. Beim Schleifen mit einer Körnung gröber als 180 können in einer dünnen Oberflächenzone so hohe Eigenspannungen und Kaltverformungen im Stahl entstehen, dass dieser eine erhöhte Anfälligkeit für Spannungsrisskorrosion erhält. Dadurch kann auch die Beständigkeit gegen allgemeine Korrosion und Lochfraß verringert werden. 3. Bohren, Drehen, Fräsen Ähnliche Nachteile wie beim Schleifen können auch durch eine spangebende Bearbeitung oder durch mechanische Verletzungen, z.B. in der Form von Kratzriefen, entstehen. Um den negativen Einfluss solcher Oberflächenverletzungen völlig zu beseitigen, ist es erforderlich, eine Oberflächenzone von bestimmter Dicke durch eine chemische Behandlung abzutragen. Praktische Erfahrungen haben gezeigt, dass es genügen kann, 3-10 µm dicke Schichten abzulösen, um die erhöhte Anfälligkeit hinreichend zu reduzieren. Genaue Werte müssen gegebenenfalls durch Versuche ermittelt werden. 4. Reinigendes Strahlen Zum reinigenden Strahlen austenitischer Werkstoffe dürfen nur Glaskugeln oder Korundperlen verwendet werden. Wahl der Kugelgröße ist dem gewünschten Behandlungseffekt anzupassen. Kleine Kugeln bewirken bessere Reinigung; große Kugeln führen zu stärkeren Oberflächenverdichtungen. Die Oberfläche des Werkstoffes soll nicht unnötig aufgeraut werden. Im allgemeinen genügen Kugeln mit einem Durchmesser von 100-200 µm. Dieses Verfahren führt zu Kaltverformungen und Druckeigenspannungen in der Werkstoffoberfläche. Die Beständigkeit gegen Spannungsrisskorrosion wird dadurch verbessert. Um beim Glaskugelstrahlen einen guten Reinigungseffekt (ähnlich dem des Beizens) zu erzielen, müssen folgende Bedingungen eingehalten werden: - Der Strahldruck muss mindestens 4 bar betragen. - Der Auftreffwinkel des Strahlgutes muss größer sein als 30 °. - Das Strahlgut darf nicht verunreinigt sein, d.h. beim Arbeiten mit Druckstrahlanlagen muß eine Aufbereitungsanlage vorhanden sein und beim Arbeiten nach dem Injektionsprinzip darf nur neuwertiges Strahlgut eingesetzt werden. Wird dies beachtet, so ist nicht mit einer Beeinträchtigung der Lochkorrosionsbeständigkeit zu rechnen. - Nach dem Strahlen muss die Oberfläche metallisch rein sein (Anlauffarben und Schweißschlackenreste dürfen mit bloßem Auge nicht zu erkennen sein). Wenn der entsprechende Reinigungseffekt nicht erzielt wird, muss gebeizt werden. - Wenn durch das Glaskugelstrahlen Druckvorspannungen zum Verhindern von Spannungsrisskorrosionen aufgebaut werden sollen, muss ein Strahlwinkel von annähernd 90 ° eingehalten werden. Strahldruck, Strahlzeit und Abstand des Düsenkopfes von der Stahloberfläche sind durch Vorversuche an geeigneten Proben zu ermitteln. Das reinigende Strahlen nach dem beschriebenen Verfahren darf nicht mit dem kontrollierten Kugelstrahlen zur Erzielung definierter Oberflächendruckeigenspannungen gleichgesetzt werden.
	Chemisches Verfahren: 5. Sprühbeizen (Badbeizen) Das Beizverfahren sollte nach meiner Sicht aus drei Arbeitsschritten bestehen: a) Reinigen und Entfetten (Alkalisch oder sauer) b) Beizen mit Sprühbeize (Flusssäure/Salpetersäure Mischungen) c) Passivieren (Salpetersäure) Nach jedem Vorgang hat ein Spülen zu erfolgen. *Zu a:* Die Reinigung und Entfettung kann mit alkalischen oder sauren Produkten vorgenommen werden. Bei stark fettigen Oberflächen sind alkalische Reiniger vorzuziehen, da die entfettende Wirkung mit alkalischen Bereich größer ist, als im sauren PH-Bereich. Die Werkstücke können direkt mit den Reinigungsmitteln eingesprüht werden, oder man setzt sie dem Hochdruckreiniger zu. Da die reinigende Wirkung stark temperaturabhängig ist, sollte der Hochdruckreiniger mit heißem Wasser betrieben werden. Wird die Oberfläche eingesprüht und anschließend mit Wasser abgespült, sollten die Reinigungsmittel vorher 10-15 Minuten einwirken. Es ist darauf zu achten, das die Reinigungsmittel keine Substanzen enthalten, die in der Neutralisationsanlage die Schwermetalle verschleppen (Komplexbildner). Alle reinigenden Produkte müssen vor dem Beizen mit klarem Wasser abgewaschen werden. *Zu b:* Beim Beizen ist es wichtig, dass die Oberfläche nicht mit fettigen Verunreinigungen behaftet ist, da dies den Beizangriff verhindert und zu Flecken führen kann. Die Sprühbeize wird mit einer druckluftbetriebenen Doppelmembranpumpe gleichmäßig aufgesprüht. Die beste Beizwirkung erzielt man bei 18-25 °C. Bei tieferen Temperaturen verlängert sich die Einwirkzeit. Zu hohe Oberflächentemperaturen können dazu führen, dass die Beizmittel antrocknen, und das Abspülen erschwert wird. Außerdem kann es zum Flecken auf der Oberfläche führen. Beim Arbeiten mit Edelstahl-Sprühbeize sind die persönlichen Schutzmaßnahmen einzuhalten. Da beim Versprühen die Beize vernebelt wird, muss eine Vollmaske mit geeigneten Filter, der auch Schwebstoffe abhält, getragen werden. Es muss säurefeste Arbeitskleidung eingesetzt werden, und beim Abspülen mit dem Hochdruckreiniger muss mit einem Gesichtsschutz gearbeitet werden, da die Gefahr besteht, dass säurehaltiges Waschwasser zurückspritzt. Der Hochdruckreiniger sollte mindestens einen Druck von 130 bar haben, um ein gutes Reinigungsergebnis zu erzielen. Die Werkstücke sollten immer von oben nach unten abgespült werden. Mit einem Indikatorpapier kann man feststellen, ob noch Beizmittelreste auf der Oberfläche vorhanden sind. Ist dies der Fall, färbt sich der Papierstreifen rot. Um eventuell vorhandene Säurenreste zu neutralisieren, kann das Werkstück mit verdünnter Sodalösung eingesprüht werden, die aber mit Wasser abgespült werden muss. Die Sodalösung darf aber nicht direkt zur Neutralisation auf die noch nicht abgewaschene Edelstahlbeize gesprüht werden. *Zu c:* Die Passivierung wird mit Salpetersäure durchgeführt. Zu diesem Zweck wird das Werkstück mit der Passivierungslösung ganzflächig eingesprüht und nach einer Einwirkzeit von 10-15 Minuten mit dem Hochdruckreiniger abgewaschen. Die Passivierungslösung kann mit Wasser im Verhältnis 1:1 verdünnt werden. Hierbei ist zu beachten, dass man erst Wasser in das Fass vorlegt und anschließend die Säure zugibt. Erfolgt die Zugabe in umgekehrter Reihenfolge, führt dies zu starker Erwärmung der Lösung. 6. Elektropolieren Eine noch größere Effizienz, neben einem "glänzenden" Eindruck, schafft eine elektrolytische Polierbehandlung. Durch das Elektropolieren wird unter Einwirkung von Gleichstrom und einem Elektrolyt die Oberfläche des Edelstahls belastungsfrei abgetragen. Alternativ zum obligatorischen Beizen bewirkt dieses Verfahren eine weitgehende Einebnung der Mikrorauhigkeit und eine Feinentgratung. Im Ergebnis steht eine metallisch reine, im Mikrobereich glatte, hochverdichtete, glänzende Oberfläche. Großer Vorteil: Die Reinigung elektropolierter Edelstähle ist weitaus einfacher als bei mechanisch gereinigten oder gebeizten Bauteilen. Mögliche Korrosionsarten bei Edelstahl: Interkristalline Korrosion Lochfraß-Korrosion Spannungsriss-Korrosion Abtragende Korrosion Kontakt-Korrosion Spalt-Korrosion Mulden-Korrosion und andere Arten der Korrosion z.B. Flächenkorrosion www.korrosion-online.de Zusammenfassung: Kombination Strahlen-Beizen: Der wirtschaftlichste Weg ist nur im Schweiß-Nahtbereich zu Strahlen und anschließend das Bauteil komplett zu Beizen.Zu dem ist es die sicherste Art Korrosion zu vermeiden. Diese Variante wurde durch Versuche untermauert. Durch Beizen schafft man eine metallisch reine Oberfläche, die sich selbständig passivieren kann und damit dem Werkstoff eine entsprechende Korrosionsbeständigkeit gibt. Eine kleine Randbemerkung: Man sollte die Arbeiten nur so aufwendig wie nötig und nicht so aufwendig wie möglich durchführen. Wenn es beim Bauteil auf das optische Aussehen der Oberfläche ankommt, empfiehlt es sich nach dem Strahlen die Oberfläche chemisch zu passivieren.