De 5 meest voorkomende soorten roestvast staal begrijpen

Roestvrij staal staat bekend om zijn roestbestendigheid. Het primaire legeringselement in roestvrij staal is chroom (Cr). Alleen wanneer het chroomgehalte een bepaald niveau bereikt, kan het corrosiebestendig zijn. Gewoonlijk moet het chroomgehalte in roestvrij staal ten minste 10,5% zijn.

Illustratie van klokcoating op roestvrij stalen oppervlak

Het mechanisme achter de corrosiebestendigheid van roestvast staal staat bekend als de passieve filmtheorie, die stelt dat zich een ultradunne, vaste, fijne en stabiele chroomrijke passieve film vormt op het oppervlak, die de infiltratie en oxidatie van zuurstofatomen blokkeert en zo bescherming biedt tegen corrosie.

Hoewel veel mensen denken dat "roestvast staal niet roest", is deze bewering onjuist. Onder bepaalde omstandigheden kan roestvast staal toch corroderen.

Gerelateerde lectuur: Waarom roest roestvast staal en hoe voorkom je roest?

Het is belangrijk op te merken dat door het begrijpen van de verschillende soorten corrosie die roestvast staal kunnen aantasten, maatregelen kunnen worden genomen om verliezen te minimaliseren wanneer men wordt geconfronteerd met corrosie van roestvrij staal.

De meeste corrosieschade aan roestvast staal is plaatselijke corrosie, waarbij de meest voorkomende soorten zijn interkristallijne corrosie (9%), putcorrosie (23%) en spanningscorrosie (49%).

Roestvast staal biedt vaak voldoende weerstand tegen corrosie in veel industriële toepassingen. Gebaseerd op praktische ervaring wordt de corrosie van roestvast staal, naast mechanische defecten, voornamelijk gekenmerkt door lokale corrosie (zoals spanningscorrosie, putcorrosie, interkristallijne corrosie, corrosiemoeheid en spleetcorrosie). Deze vormen van plaatselijke corrosie zijn goed voor meer dan de helft van de gevallen van falen. In werkelijkheid kunnen veel van deze defecten worden voorkomen door de juiste materiaalselectie.

Spanningscorrosie (SCC): 

Spanningscorrosie (SCC) is een algemene term die verwijst naar het gecombineerde falen van onder spanning staande legeringen veroorzaakt door de verspreiding van ernstige scheuren in corrosieve omgevingen. Hoewel het er typisch uitziet als brosse breuken, kan SCC toch voorkomen in materialen met een hoge taaiheid. De noodzakelijke voorwaarden voor spanningscorrosiescheuren zijn de aanwezigheid van trekspanning (residueel of extern, of beide) en een specifiek type corrosief medium. De vorming en groei van de scheur is over het algemeen loodrecht op de richting van de trekspanning en het spanningsniveau dat nodig is voor SCC is veel lager dan wat nodig is voor breuk in afwezigheid van een corrosief medium.

Microscopisch worden scheuren die door korrels lopen transgranulaire scheuren genoemd, terwijl scheuren die langs korrelgrenzen lopen intergranulaire scheuren worden genoemd. Wanneer spanningscorrosiescheuren een bepaalde diepte bereiken (op welk punt de spanning in het belaste materiaal de breukspanning in lucht bereikt), zal het materiaal breken net zoals bij normale scheuren (in taaie materialen, meestal door de aggregatie van microscopische defecten). Het deel van een onderdeel dat bezwijkt als gevolg van spanningscorrosiescheuren zal daarom zowel het karakteristieke gebied van spanningscorrosiescheuren bevatten als het "taai-rijke" gebied dat geassocieerd wordt met de aggregatie van microdefecten.

Puntcorrosie:

Het is een soort plaatselijke corrosie die corrosie veroorzaakt.

Interkristallijne corrosie:

De interkristallijne grenzen zijn de grenzen tussen verschillende kristallografische oriëntaties van ongeordende en verspringende interkristallijne elementen. Hierdoor zijn ze gevoelig voor segregatie van verschillende opgeloste elementen of precipitatie van metaalverbindingen (zoals carbiden en δ fasen) in staal. In bepaalde corrosieve omgevingen is het niet ongewoon dat de korrelgrenzen eerst corroderen, wat leidt tot een type corrosie dat bekend staat als interkristallijne corrosie. Dit type corrosie kan voorkomen in de meeste metalen en legeringen in specifieke corrosieve media.

Spleetcorrosie:

Spleetcorrosie is een soort plaatselijke corrosie die optreedt op plaatsen waar een oplossing stilstaat of op afgeschermde oppervlakken. Dit type corrosie kan voorkomen bij verbindingen tussen metaal en metaal of metaal en niet-metaal, zoals op de contactpunten met klokbouten, bouten, pakkingen, klepzittingen, losse oppervlakteafzettingen en mariene organismen.

Algehele corrosie:

Algemene corrosie verwijst naar de corrosie die op een relatief uniforme manier op het volledige oppervlak van een legering voorkomt. Dit type corrosie kan ervoor zorgen dat het materiaal geleidelijk dunner wordt en kan er in ernstige gevallen toe leiden dat het materiaal onbruikbaar wordt door corrosie. Roestvrij staal kan algemene corrosie ondervinden in sterke zuren en alkaliën. De bezwijkproblemen die veroorzaakt worden door algemene corrosie zijn niet zo zorgwekkend omdat dit type corrosie meestal voorspeld kan worden door eenvoudige onderdompelingstests of door het raadplegen van corrosieliteratuur.