Entwicklung und Charakterisierung eines metallischen Substrats für ...
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Ergebnisse <strong>und</strong> Diskussion<br />
Abbildung 4.26: Lochfraßkorrosion in der<br />
Stahlzwischenschicht nach Beschichtung <strong>eines</strong><br />
Standardsubstrats mit Böhmit-Sol<br />
Je höher der prozentuale Anteil Chrom (% Cr), Molybdän (% Mo) <strong>und</strong> Stickstoff (% N2)einer<br />
Stahllegierung ist, umso größer ist die Wirksumme <strong>und</strong> damit die Beständigkeit gegen<br />
Lochfraßkorrosion. Der Wirksummenfaktor X von Stickstoff hängt von der Stahlzusammensetzung<br />
ab. Für 1.4404 wird üblicherweise 16 verwendet [133]. Für 1.4845 konnte kein<br />
Wirksummenfaktor <strong>für</strong> Stickstoff in der Literatur gef<strong>und</strong>en werden. In der Berechnung<br />
der Wirksumme wird deshalb ebenfalls 16 angenommen. Der Einfluss auf die Wirksumme<br />
ist aber aufgr<strong>und</strong> des geringen Stickstoffgehalts sehr gering. Die Stahllegierung 1.4404<br />
hat nach Gleichung 4.4 eine Wirksumme von 25 <strong>und</strong> die Legierung 1.4845 von 27 (Tab.<br />
4.4). Beide Wirksummen liegen in einem mittleren Bereich. In den Versuchen ist der<br />
Korrosionsangriff bei 1.4404 früher sichtbar, was mit der etwas niedrigeren Wirksumme<br />
übereinstimmt.<br />
Tabelle 4.4: Zusammensetzung (Herstellerangaben) <strong>und</strong> Wirksumme der Stahllegierungen<br />
1.4404 <strong>und</strong> 1.4845.<br />
Stahl Hersteller Fe Cr Ni Mo N Wirk-<br />
[Gew.-%] summe<br />
1.4404 Sandvik Rest 17,1 12,6 2,5 - 25<br />
Osprey<br />
Ltd.<br />
1.4845 UltraFine Rest 25,9 22,2 0,1 0,05 27<br />
Neben der Legierungszusammensetzung ist die Partikelgröße <strong>und</strong> vermutlich auch die<br />
Porengröße entscheidend <strong>für</strong> die Korrosionsanfälligkeit, da die Stahlzwischenschicht aus<br />
Stahlpulver mit einer Partikelgröße kleiner 6 μm einen stärkeren Korrosionsangriff zeigt<br />
als das Substrat. In kleineren Poren dauert es aufgr<strong>und</strong> der Kapillarkräfte länger, das<br />
Sol vollständig aus den Poren zu entfernen, wodurch vermutlich der Korrosionsangriff<br />
verstärkt wird. Eine höhere Luftfeuchtigkeit wird diesen Prozess zusätzlich verlängern.<br />
Da Lochfraßkorrosion in einem wässrigen Medium stattfindet, besteht die Vermutung,<br />
dass der Korrosionsangriff nach der Beschichtung geringer sei, wenn die Probe direkt<br />
nach der Beschichtung kalziniert wird. Eine metallgestützte TiO2-Probe wird zweifach<br />
mit Böhmit-Sol beschichtet <strong>und</strong> kalziniert. In Abb. 4.27 ist zu erkennen, dass trotz der<br />
unmittelbaren Wärmebehandlung die Probe von Lochfraßkorrosion stark angegriffen ist<br />
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