Anwendungen im Bereich Korrosion

Korrosion

Die richtige Werkstoffauswahl macht den Unterschied

Edelstähle werden in unzähligen Anwendungen und industriellen Bereichen benötigt. Variantenreich sind die möglichen Einsätze dieser Werkstoffe in wichtigen Sektoren wie Rohstoffgewinnung, Pharma, Chemie, Anlagenbau, Öl und Gas, Offshore-Anwendungen usw.

 

Entsprechend breit gefächert ist Mankenbergs Produktpalette an flexiblen Standardventilen oder projektbezogenen Sonderarmaturen. Die Betriebsbedingungen beim Kunden erfordern teilweise hochreine Oberflächen des Ventils, bei anderen Armaturen müssen die Voraussetzungen für die Durchströmung mit schmutzigen oder hochkorrosiven Medien erfüllt werden.

 

Die jeweils optimale Lösung wird in enger Absprache mit unseren Ingenieuren, Technikern und Kaufleuten sorgfältig ausgewählt. Eine spezielle Herausforderung ist die Auswahl des richtigen Werkstoffs bei Anwendungen mit chemisch-technischen Prozessen, bei denen ätzende bzw. korrosive Fluide zur Anwendung kommen. Gleiches gilt für den maritimen Bereich oder bei salzhaltigen Flüssigkeiten, hier spricht man im Allgemeinen von Seewasserbeständigkeit. Dies erfordert besondere Sorgfalt und Klärung aller technischen und chemischen Details, um die Beanspruchungsverhältnisse des Materials und die Wechselwirkung mit dem Medium und den Umweltbedingungen richtig einzuschätzen.

 

Edelstähle, also nichtrostende Stähle, erhalten ihre Korrosionsbeständigkeit durch die Bildung einer sogenannten Passivschicht auf der Oberfläche. Bei dieser Schicht handelt es sich um eine chromreiche Metalloxid- bzw. Metalloxidhydratschicht, die den direkten Kontakt des Metalls mit dem angreifenden Medium verhindert. Selbst bei kleineren Verletzungen bildet sich meist selbständig eine neue Schicht an der betreffenden Stelle. Ist dies nicht der Fall, z. B. bei fehlendem Sauerstoff, kann es zu Lochfraß- oder Spaltkorrosion kommen.

 

Edelstähle haben einen Masseanteil des Elements Chrom von mind. 12 % und des Elements Kohlenstoff von möglichst nicht mehr als 0,12 %. Der Anteil des Legierungselements Chrom ist also entscheidend für die Korrosionsbeständigkeit des Edelstahls. Wenn der Stahl weitere Legierungselemente wie Molybdän enthält, erhöht sich die Beständigkeit des Materials auch bei hoch aggressiven Einsatzbedingungen.

Korrosionsvarianten

Allgemeine Korrosion  
Allgemeine Korrosion
» Die Passivschicht wird vollständig zerstört
» Diese Korrosionsart ist abhängig von der Beschaffenheit des Fluids
» Kann durch optimale Auswahl des Materials in Bezug auf das Medium vermieden werden
 
Lochfraßkorrosion  
Lochfraßkorrosion
» Kann durch die Auswahl von molybdänhaltigen Stahlqualitäten vermieden werden
 
Spaltkorrosion  
Spaltkorrosion
» Entsteht in einem konstruktionsbedingten geschlossenen Hohlraum des Gerätes und in chloridhaltiger Umgebung
» Kann durch Vermeidung von geschlossenen Hohlräumen schon bei der Konstruktion vermieden werden
 
Korrosion durch Verunreinigung  
Korrosion durch Verunreinigung
» Entsteht durch eisenhaltige Ablagerungen und verursacht eine Verunreinigung
 
Interkristalline Korrosion  
Interkristalline Korrosion
» Verbreitet sich von den Korngrenzen aus in hitzesensibilisierten Bereichen
» Chromverarmung tritt auf und setzt die passivierende Wirkungen außer Kraft
» Kann durch die Auswahl von Stahlqualitäten mit niedrigem Kohlenstoffgehalt vermieden werden
 
Spannungsrißkorrosion  
Spannungsrißkorrosion
» Entsteht in chloridhaltiger Umgebung, wenn die Ausrüstung z.B. einer Spannungsbeanspruchung ausgesetzt ist
» Trans- oder interkristalliner Rissverlauf an sensibilisierten Gefügen
» Kann durch die Auswahl eines geeigneten Edelstahls vermieden werden

Verwendete Korrosionsbeständige Materialien

Werkstoff Nr. Norm Hauptlegierungselemente in Masse-% Wirksumme
(PREN)
DIN EN ASTM Cr Ni Mo
Edelstahl 1.4404 X2CrNiMo17-12-2 316L 16,5-18,5 10,0-13,0 2,0-2,5 23,0 - 28,0
  1.4571 X6CrNiMoTi17-12-2 316Ti 16,5-18,5 10,5-13,5 2,0-2,5 25,0
Duplex 1.4462 X2CrNiMoN22-5-3 A182F51 21,0-23,0 4,5-6,5 2,5-3,5 30,0 - 38,0
  1.4539 X2NiCrMoCu25-20-5 N08904 19,0-21,0 24,0-26,0 4,0-5,0 34,0 - 40,0
Super Duplex 1.4410 X2CrNiMo25-7-4 S32750 24,0-26,0 6,0-8,0 3,0-4,5 35,0 - 42,0
  1.4501 X2CrNiMoCuWN25-7-4 S32760 24,0-26,0 6,0-8,0 3,0-4,0 37,0 - 44,0
Cronifer 1925hMo 1.4529 X1NiCrMoCu25-20-7 N08926 19,0-21,0 24,0-26,0 6,0-7,0 41,0 - 48,0
245 SMO® 1.4547 X1CrNiMoCuN20-18-7 S31254 19,5-20,5 17,5-18,5 6,0-7,0 42,0 - 48,0
Hastelloy® C-4 2.4610 NiMo16Cr15Fe6W4 N06455 14,5-17,5 66,0 14,0-17,0  
Titan 3.703   R50400        

Je höher die Wirksumme, desto beständiger gegen Spalt- und Lochfraßkorrosion | Legierungen mit einer Wirksumme > 33 gelten als seewasserbeständig | Hastelloy® C-4 und Titan gelten als hochbeständig gegenüber Seewasser | Wirksumme (PREN) von Edelstählen = %Cr + 3,3*%Mo + 16*%N | mit wachsendem Salzgehalt und / oder steigender Temperatur wird eine höhere Wirksumme benötigt

Referenzen

» Alstrom » Evonik » MAN
» BHP Billiton » Exxon Mobile » Procter & Gamble
» Dräger Safety » Gaz de France » Shell
» DSM » General Electric » Total
» E.On » Lanxess » Voith Paper
 

Weiterführende Informationen

Applikationsberichte

Vielfach eingesetzte Produkte

 
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