Nichtrostender Stahl ist äußerst korrosionsbeständig, dennoch können Anwendungen aus nichtrostendem Stahl der Gefahr von Oberflächenschäden ausgesetzt sein. Oxidation, Korrosion, Rost oder Fleckenbildung können in rauen Umgebungen ohne routinemäßige Reinigung und Wartung langfristig auftreten. Wiederholte mechanische Beschädigungen tragen ebenfalls zu einer schnelleren Zersetzung des Metalls bei.
Alle nichtrostenden Stähle enthalten mindestens 10,5 Gewichtsprozent Chrom. Dieser Chromgehalt bildet einen Schutzschild, die so genannte Passivschicht, die den nichtrostenden Stahl – im Gegensatz zu anderen Stählen – vor Korrosion schützt. Je höher der Chromgehalt ist, desto höher ist die Korrosionsbeständigkeit. Rost bei nichtrostendem Stahl entsteht, wenn die Passivschicht beschädigt ist und nicht genügend Chrom vorhanden ist, um sich selbst zu reparieren.
Wie funktioniert die passive Schicht?
Die Passivschicht bildet sich, wenn der Chromgehalt in der Oberfläche des nichtrostenden Stahls mit Sauerstoff reagiert. Die Passivschicht wirkt wie eine Schutzbarriere, die eine weitere Oxidation des Edelstahls verhindert, ideal für die Arbeit mit einem Schmiedeofen.
Im Vergleich dazu bilden die Oberflächen von gewöhnlichem Kohlenstoffstahl Eisenoxid, wenn sie Sauerstoff ausgesetzt werden. Da Eisenoxid keine zusammenhängende Schicht bildet, blättert es schließlich ab, so dass der rohe Stahl ungeschützt und anfällig für einen zerstörerischen Rostzyklus ist.
Die Passivschicht aus nichtrostendem Stahl ist selbstheilend. Bei einer Beschädigung reagiert das Chrom im freiliegenden rostfreien Stahl mit Sauerstoff und bildet neues Chromoxid. Solange genügend Chrom vorhanden ist, wird sich die Chromoxidschicht weiter erholen und die Edelstahloberfläche schützen.
Ursachen für die Korrosion von rostfreiem Stahl
Chrom kann rostfreien Stahl schützen, wenn die lokale Konzentration 12 % oder mehr beträgt. Alles, was die örtliche Chromkonzentration unter den Schwellenwert von 12 % bringt, führt zu Fleckenbildung oder Rostbildung. Häufige Ursachen für die Korrosion von nichtrostendem Stahl sind Chloride, Salzsäure, Schwefelsäure, Kontakt mit Eisen oder Kohlenstoffstahl und hohe Temperaturen.
Es gibt mehr als 150 Arten von rostfreiem Stahl, und einige sind anfälliger für Korrosion als andere. Die Korrosionsbeständigkeit und andere nützliche Eigenschaften von rostfreiem Stahl von 123schmieden werden durch die Erhöhung des Chromgehalts oder durch den Zusatz anderer Elemente wie Molybdän, Nickel und Stickstoff verbessert.
Chloride
Chromoxid ist besonders empfindlich gegenüber Chloriden. Die Korrosion wird in Küstengebieten, die Salznebel ausgesetzt sind, und in Gebieten, in denen im Winter Streusalz verwendet wird, beschleunigt. Bauteile für die Chemie- und Lebensmittelindustrie haben einen hohen Chromgehalt, um den regelmäßigen Kontakt mit Chlor, Salz und anderen korrosiven Stoffen zu kompensieren.
Säuren
Starke Säuren destabilisieren die Passivschicht. Wenn nichtrostender Stahl Salzsäure und Schwefelsäure ausgesetzt wird, kann allgemeine Oberflächenkorrosion auftreten. Salzsäure ist extrem sauer und wird bei der Kunststoffherstellung verwendet.
Verdünnte Salzsäure ist in Entkalkungsmitteln enthalten, um Kesselstein zu entfernen. Schwefelsäure ist eine ätzende Chemikalie, die schwere chemische Verbrennungen und sekundäre thermische Verbrennungen verursachen kann.
Es wird in der Mineralienverarbeitung, der Ölraffination und der Abwasserbehandlung eingesetzt. Stärker verdünnte Formulierungen finden sich in Haushaltsprodukten wie Abflussreinigern.
Eisen- und Kohlenstoffstahlpartikel
Korrosion von nichtrostendem Stahl kann auch durch den Kontakt mit Eisen- oder Kohlenstoffstahlpartikeln verursacht werden. Spuren von Eisen- oder Kohlenstoffstahlpartikeln lassen Oberflächen aus rostfreiem Stahl rosten. Unbehandelt können Rostflecken die Chromoxidoberfläche korrodieren und sich zu örtlicher Korrosion wie Lochfraß entwickeln.
Verunreinigungen treten auf, wenn nichtrostender Stahl Funken oder Partikeln vom Schweißen, Schneiden, Bohren oder Schleifen von Kohlenstoffstahl in der Nähe ausgesetzt ist.
