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Rost

Was macht die Spannungsrisskorrosion so gefährlich?

Von Johanna Bauer | 19. Januar 2021
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Spannungsrisskorrosion kann schwerwiegende Auswirkungen auf diverse Materialien haben, insbesondere auf Aluminium-Knetlegierungen und verschiedene Stahlarten. Unser Artikel beleuchtet die Voraussetzungen für ihr Auftreten, die empfindlichen Werkstoffe sowie die Rolle von Korrosionsmedien. Ebenso diskutieren wir, wie man dieses Phänomen vermeiden kann und was zu beachten ist, wenn es doch aufgetreten ist.

Spannungsrisskorrosion
AUF EINEN BLICK
Was ist Spannungsrisskorrosion und wie kann man sie vermeiden?
Spannungsrisskorrosion ist ein gefährlicher Prozess, der im Inneren von Werkstücken entlang kristalliner Grenzen abläuft und von außen unsichtbar ist. Sie tritt auf, wenn ein empfindlicher Werkstoff unter Zugspannung von einem Korrosionsmedium beeinflusst wird. Prävention beinhaltet geeignete Materialauswahl und konstruktives Reduzieren von Zugspannungen.

Voraussetzungen für das Auftreten

Spannungsrisskorrosion tritt nur dann auf, wenn bestimmte Vorausseztungen gegeben sind:

  • der Werkstoff muss empfindlich gegen Spannungsrisskorrosion sein, das ist nicht bei allen Werkstoffen der Fall
  • es muss eine Zugspannung auf das Werkstück vorliegen, in manchen Fällen genügen auch Eigenspannung im Material, wenn sie hoch genug sind
  • es muss ein Korrosionsmedium anwesend sein

Empfindliche Werkstoffe

Dazu gehören alle Aluminium Knetlegierungen ebenso wie alle Messingarten. Darüber hinaus sind bestimmte rostfreie Stähle davon betroffen, sowie viele Stähle, die eine hohe Säurefestigkeit aufweisen. Spannungsrisskorrosion kann außerdem auch unter bestimmten Bedingungen bei Kunststoffen auftreten.

Korrosionsmedium

Für die Spannungsrisskorrosion ist ein Auslöser notwendig. Dieser Auslöser ist je nach Metallgruppe verschieden. Bei Stählen sind es vor allem Chloride, das gilt auch für Aluminium. Bei Messing ist die Zahl der möglichen Auslöser dagegen größer:

  • Ammoniak
  • Amine
  • Schwefeloxide
  • Stickoxide
  • Nitrit und Nitrat
  • Quecksilbersalze

Dazu kommen noch einige weitere Auslöser, die eine Spannungsrisskorrosion bei Messing auslösen können.

Untersuchung auf Schäden

Untersuchungen im Vorfeld wäre äußerst wichtig, da der Zeitpunkt bis zum Bruch des Bauteils nicht vorhergesagt werden kann. Die Zeitspanne kann Minuten, aber auch Jahre umfassen. Derzeit steht aber keine Untersuchungsmethode zur Verfügung, die für einen Nachweis geeignet ist. Lediglich vorhanden Risse und Brüche lassen sich im Inneren des Metalls orten – das Geschehen selbst jedoch nicht.

Vermeidung

Vermieden werden kann in jedem Fall die Auswahl eines möglicherweise gefährdeten Stahls oder anderen Materials. Zugspannungen lassen sich konstruktiv ebenfalls reduzieren oder sogar umgehen. Die Einwirkung eines Auslösers kann man dagegen nicht immer ausreichend beeinflussen. Damit muss man sich darauf konzentrieren, die ersten beiden Faktoren zu eliminieren, um Schaden auf jeden Fall zu vermeiden.

Tipps & Tricks
Schon zahlreiche schwere Unfälle sind auf das Auftreten von unerkannten Spannungsrisskorrosionen zurückzuführen. Eine umsichtige Vermeidung aller konstruktiv bedingten Zugspannungen bei gefährdeten Stahlsorten ist also auf jeden Fall anzuraten.
Artikelbild: KovacsAlex/iStockphoto