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Rost

Was ist Hochtemperaturkorrosion?

Von Johanna Bauer | 19. Januar 2021
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Hochtemperaturkorrosion kann Lebensdauer und Funktionstüchtigkeit vieler Hochleistungskomponenten erheblich beeinträchtigen. Lernen Sie in unserem Artikel, welche Stoffe dabei eine Rolle spielen, wie der gefürchtete Breakaway-Effekt Kontrolle über die Korrosion erlangt und welche hitzebeständigen Materialien eingesetzt werden können, um Schäden zu verhindern.

Hochtemperaturkorrosion
AUF EINEN BLICK
Was ist Hochtemperaturkorrosion und wie kann sie verhindert werden?
Hochtemperaturkorrosion tritt auf, wenn Stoffe wie Schwefel, Kohlenstoff, Stickstoff, Halogene oder Wasserdampf bei Temperaturen über 100 °C zu Materialermüdung und -verschleiß führen. Um sie zu verhindern, werden hitzebeständige Legierungen und spezielle Werkstoffe eingesetzt.

Einflüsse und Auswirkungen der Hochtemperaturkorrosion

Hochtemperaturkorrosion betrifft viele Werkstoffe und beeinflusst deutlich negativ die Lebensdauer vieler Bauteile und Maschinenteile. Um Hochtemperaturkorrosion zu vermeiden, müssen spezielle, hitzebeständige Legierungen eingesetzt werden. Das führt auch zu einer Verteuerung vieler Maschinen oder Bauteile.

Überall dort, wo Temperaturen deutlich über 100 °C herrschen, kann Hochtemperaturkorrosion auftreten. Das kann in Abgasanlagen von Autos sein, aber auch bei Schiffsdieseln, Flugzeugtriebwerken oder in thermischen Kraftwerken. Die Materialermüdung durch Hochtemperaturkorrosion stellt dabei ein nicht geringes Betriebsrisiko dar.

Beteiligte Stoffe bei der Hochtemperaturkorrosion

Anders als bei gewöhnlicher Korrosion sind nicht mehr wässrige Lösungen oder andere Elektrolyte Auslöser der Korrosion, sondern andere Stoffe. In der Hauptsache sind das:

  • Schwefel, der häufig zur Erweichung von Metallteilen führt
  • Kohlenstoff, der oft die Versprödung von Materialien verursacht
  • Stickstoff
  • Halogene führen zum Abdampfen des Metalls
  • Wasserdampf, der oxidative Vorgänge beschleunigen kann

und klarerweise auch Sauerstoff. Er ist, wie bei niedrigen Temperaturen auch, ein Oxidationsmittel.

Das Vorhandensein aller solcher Stoffe wird auch „Korrosionsumgebung“ genannt.

Breakaway-Effekt

Bis zu einem gewissen Grad laufen die Korrosionsvorgänge in den einzelnen Korrosionsumgebungen zwar ansteigend, aber noch kontrolliert ab.

Ab einem gewissen Punkt beginnt die Korrosion aber sehr schnell abzulaufen, und ist dann technisch auch nicht mehr beherrschbar. Dieser Punkt wird Breakaway-Punkt genannt. In der technischen Praxis wird immer versucht, das Korrosionsverhalten weit unterhalb dieses Punktes zu stabilisieren, oder Korrosion ganz zu vermeiden.

Verhinderung der Hochtemperaturkorrosion

Um den Einfluss der verschiedenen Korrosionsumgebungen auf die Werkstoffe zu verhindern, müssen spezielle Werkstoffe mit besonderen hitzebeständigen Eigenschaften geschaffen werden. Für viele Einsatzgebiete müssen Materialien dafür von Werkstoffkundlern völlig neu geschaffen oder kreiiert werden.

Tipps & Tricks
In hohen Temperaturbereichen sollte man nur hochwertige und wirklich geeignete Materialien einsetzen, um keine unerwünschten Effekte zu erzielen. Das gilt auch für den Selbstbau und für Reparaturen von Geräten die in hohen Temperaturbereichen arbeiten.
Artikelbild: scanrail/iStockphoto