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EDELSTAHL
Auch wenn sich in Deutschland die Bezeichnung "Edelstahl rostfrei" als Markenbezeichnung durchgesetzt hat, so verbergen sich doch hinter diesem Etikett eine ganze Reihe von unterschiedlichen Stählen, die alle nicht wirklich rostfrei sind, sondern nur mehr oder weniger stark korrodieren.
Begriff "Edelstahl Rostfrei"Unter dieser Sammelbezeichnung werden über 120 Stahlsorten geführt, die zwei Gemeinsamkeiten haben:
Gängige Markenbezeichnungen sind z.B. Chromargan, V2A, V4A, Nirosta, Remanit oder Inox. Die "Passivschicht" schützt den Edelstahl gegen Korrosion, indem "edlere" Legierungsbestandteile eine (mehr oder weniger) geschlossene Oberflächenschicht bilden. Diese Passivschicht bildet sich auch nach Beschädigung (Kratzer) spontan wieder aus. Dennoch bietet eine sehr glatte Oberfläche einen wesentlich besseren Korrosionsschutz als eine verkratzte.
Einzelne Stahlsorten
In Europa werden die Stähle nach sogenannten Werkstoffnummern bezeichnet (und ihre Zusammensetzung etc. ist natürlich in DIN-Normen geregelt). Im folgenden werde ich auch einige dieser Stähle eingehen, die für den Kajakfahrer von Bedeutung sind. Es handelt sich ausschließlich um sogenannte austenitische Chrom-Nickel-Stähle, die aber weitere Legierungsbestandteile enthalten können.
WkstNr 1.4301 (AISI 304) - Die im Alltag aber auch im Kajakbereich wahrscheinlich am meisten verwendete Sorte hat die Werkstoffnummer (WkstNr) 1.4301 (im amerikanischen Bereich: AISI 304). Sie ist auch bekannt unter der Bezeichnung 18/10, was auf eine ca. 18%ige Legierung mit Chrom und eine ca. 10%ige Legierung mit Nickel verweist. Diese Stahlsorte ist im Süßwasserbereich weitgehend rostfrei, es kommt allerdings sehr auf die Verarbeitung und die Pflege an.
WkstNr 1.4401 (AISI 316) - Dieser Stahl wird sehr häufig im maritimen Bereich verwendet. Er hat gegenüber 1.4301 einen zusätzlichen Molybdänanteilvon 2 bis 2,5%. Er ist damit wesentlich beständiger gegen Salzwasser, d.h. gegen den Angriff durch chloridhaltige Medien (auch Küstenluft ist bereits recht aggressiv).
WkstNr 1.4571 (AISI 316 Ti) - Dieser Stahl wird zusätzlich mit einem Anteil von bis zu 0,7% Titan legiert. Dies macht ihn insbesondere widerstandsfähiger gegen interkristalline Korrosion.
Von den Stahlsorten her kann für den Süßwasserbereich 1.4301 bedenkenlos genomen werden, auch eine gelegentliche Nutzung im Salzwasser erscheint problemlos. Wer sein Boot ausgiebig auf dem Meerbewegen will, sollte auf Zubehörteile aus 1.4401 oder ähnlichen Stahlsorten achten. Eine Beeinträchtigung der Stabilität des Edelstahlzubehörs ist aber insgesamt kaum zu erwarten, eher "optische Schäden", die mich allerdings mitunter stören.
Korrosion ist "...die Schädigung und Zerstörung von Werkstoffen durch chemische oder elektrochemische Reaktionen, die durch Elektrolytlösungen, feuchte Gase, Schmelzen u. a. hervorgerufen werden können. Abhängig von der Art des Werkstoffs und vom angreifenden Medium kann Korrosion in unterschiedlichen Formen auftreten, bei Metallen z. B. als gleichmäßiger flächenhafter Angriff (Rosten des Eisens), als Lochfraß (Entstehung einzelner nadelfeiner, tiefer Löcher) oder als interkristalline Korrosion, wobei der Angriff den Korngrenzen des Metalls folgt. Korrosion wird sehr begünstigt, wenn das Metall in elektrisch leitender Verbindung mit einem elektrochemischen edleren Metall der Feuchtigkeit ausgesetzt ist, da es dann die Anode eines kurzgeschlossenen galvanischen Elements bildet (Lokalelement). Auch mechanische Belastung kann die Korrosion fördern."
(Quelle Informationsstelle Edelstahl Rostfrei (Hg): Korrosionsbeständigkeit nichtrostender Stähle an der Atmosphäre, Düsseldorf 1996, S. 7)
Flächenkorrosion spielt bei den Chrom-Nickel-Stählen und der Anwendung im Bootebereich kaum eine Rolle. Die Haltbarkeit dieser "einfachen" Sorte Edelstahl ist auch im Meerwasser recht gut. Von einer "schönen", glänzenden Oberfläche, die ja auch den Reiz von Edelstahl ausmacht, ist allerdings nicht zu erwarten.
Spaltkorrosion ist ein wesentlich wichtigerer Faktor. Spaltkorrosion setzt an Stellen ein, wo eben ein Spalt vorhanden ist, d.h. ein Zwischenraum, in dem sich das korrosive Medium (hier Meerwasser und chloridhaltige Seeluft) länger halten kann. Für den Korrosionsversuch wurden Löcher in die Stahlplatten gebohrt und mit Schrauben und Kunststoffunterlagscheiben versehen. Unter den Unterlagscheiben kann sich das Meerwasser gut halten, es kommt durch Verdunstung des Wassers zusätzlich zu einer Anreicherung des Salzes und in der Folge zu einer deutlichen Korrosion an diesen Stellen.
Lochkorrosion (Lochfraß, Pitting) tritt ebenfalls häufiger auf. Hierbei wird die schützende Passivschicht des Edelstahls punktförmig durchbrochen und es kommt zu häufig nur nadelstichgroßen aber tiefen Löchern. Lochkorrosion kann sich insbesondere unter Ablagerungen (Dreck z.B.) bilden oder durch "Fremdrost" ausgelöst werden, also durch (oft sehr kleine) Rostteilchen, die von anderen Stahlteilen auf den Edelstahl gelangen.
Kontaktkorrosion entsteht, wenn unterschiedlich edle Metalle in einem korrosiven Medium aufeinandertreffen. Die Korrosion betrifft in diesem Fall immer den unedleren Partner (die Anode), d.h. der Edelstahl ist hier meistens nicht gefährdet. Für das Auftreten von Kontaktkorrosion ist das Flächenverhältnis der beiden Metallsorten von entscheidender Bedeutung. Je größer die Fläche des edleren Partners im Verhältnis zum unedleren ist, umso stärker wird der letztere korrodieren. Verschraubt man beispielsweise Edelstahlbleche mit Aluminiumschrauben, so werden diese innerhalb kurzer Zeit stark angegriffen. Eine Verschraubung von Aluminiumblechen mit Edelstahlschrauben ist hingegen ziemlich unproblematisch. Der Abstand der Kathode (edlerer Partner) von der Anode (unedlerer Partner) ist hingegen vernachlässigbar, solange beide elektrisch leitend miteinander verbunden sind.
Noch einmal hier zur Klärung: Kontaktkorrosion tritt nicht auf, wenn die Metalle in trockener Luft verbleiben, da dann das korrosive Medium (hier Nordseewasser) fehlt.
Interkristalline Korrosion tritt z.B. an Schweißnähten auf, insbesondere wenn diese nicht korrekt nachbearbeitet wurden. Beim Schweißen können (je nach Stahlsorte) in der Wärmezone neben der Schweißnaht Chromcarbide ausgeschieden werden, was dort zu einer Chromverarmung führen kann. In sauren Medien kann es dann zur interkristallinen Korrosion an den Korngrenzen kommen. Eine Zugabe von Titan oder Niob bei eventueller gleichzeitiger Absenkung des Kohlenstoffgehaltes vermindert die Neigung zur interkristallinen Korrosion.
Spannungsriß- und Schwingungsrißkorrosion spielen meiner Ansicht nach im Bootebereich keine besondere Rolle weswegen sie hier nicht behandelt werden sollen. Zu möglichen Problemen der Spannungsrißkorrosion im Bereich von Edelstahl-Steueranlagen habe ich keine Angaben gefunden, die hier verwertbar wären.
Admin
Begriff "Edelstahl Rostfrei"Unter dieser Sammelbezeichnung werden über 120 Stahlsorten geführt, die zwei Gemeinsamkeiten haben:
- Eine mindestens 10,5%ige Legierung mit Chrom
- Beständigkeit gegen Korrosion ohne Schutzüberzug durch Bildung einer Passivschicht unter Sauerstoffeinwirkung.
Gängige Markenbezeichnungen sind z.B. Chromargan, V2A, V4A, Nirosta, Remanit oder Inox. Die "Passivschicht" schützt den Edelstahl gegen Korrosion, indem "edlere" Legierungsbestandteile eine (mehr oder weniger) geschlossene Oberflächenschicht bilden. Diese Passivschicht bildet sich auch nach Beschädigung (Kratzer) spontan wieder aus. Dennoch bietet eine sehr glatte Oberfläche einen wesentlich besseren Korrosionsschutz als eine verkratzte.
Einzelne Stahlsorten
In Europa werden die Stähle nach sogenannten Werkstoffnummern bezeichnet (und ihre Zusammensetzung etc. ist natürlich in DIN-Normen geregelt). Im folgenden werde ich auch einige dieser Stähle eingehen, die für den Kajakfahrer von Bedeutung sind. Es handelt sich ausschließlich um sogenannte austenitische Chrom-Nickel-Stähle, die aber weitere Legierungsbestandteile enthalten können.
WkstNr 1.4301 (AISI 304) - Die im Alltag aber auch im Kajakbereich wahrscheinlich am meisten verwendete Sorte hat die Werkstoffnummer (WkstNr) 1.4301 (im amerikanischen Bereich: AISI 304). Sie ist auch bekannt unter der Bezeichnung 18/10, was auf eine ca. 18%ige Legierung mit Chrom und eine ca. 10%ige Legierung mit Nickel verweist. Diese Stahlsorte ist im Süßwasserbereich weitgehend rostfrei, es kommt allerdings sehr auf die Verarbeitung und die Pflege an.
WkstNr 1.4401 (AISI 316) - Dieser Stahl wird sehr häufig im maritimen Bereich verwendet. Er hat gegenüber 1.4301 einen zusätzlichen Molybdänanteilvon 2 bis 2,5%. Er ist damit wesentlich beständiger gegen Salzwasser, d.h. gegen den Angriff durch chloridhaltige Medien (auch Küstenluft ist bereits recht aggressiv).
WkstNr 1.4571 (AISI 316 Ti) - Dieser Stahl wird zusätzlich mit einem Anteil von bis zu 0,7% Titan legiert. Dies macht ihn insbesondere widerstandsfähiger gegen interkristalline Korrosion.
Von den Stahlsorten her kann für den Süßwasserbereich 1.4301 bedenkenlos genomen werden, auch eine gelegentliche Nutzung im Salzwasser erscheint problemlos. Wer sein Boot ausgiebig auf dem Meerbewegen will, sollte auf Zubehörteile aus 1.4401 oder ähnlichen Stahlsorten achten. Eine Beeinträchtigung der Stabilität des Edelstahlzubehörs ist aber insgesamt kaum zu erwarten, eher "optische Schäden", die mich allerdings mitunter stören.
Korrosion ist "...die Schädigung und Zerstörung von Werkstoffen durch chemische oder elektrochemische Reaktionen, die durch Elektrolytlösungen, feuchte Gase, Schmelzen u. a. hervorgerufen werden können. Abhängig von der Art des Werkstoffs und vom angreifenden Medium kann Korrosion in unterschiedlichen Formen auftreten, bei Metallen z. B. als gleichmäßiger flächenhafter Angriff (Rosten des Eisens), als Lochfraß (Entstehung einzelner nadelfeiner, tiefer Löcher) oder als interkristalline Korrosion, wobei der Angriff den Korngrenzen des Metalls folgt. Korrosion wird sehr begünstigt, wenn das Metall in elektrisch leitender Verbindung mit einem elektrochemischen edleren Metall der Feuchtigkeit ausgesetzt ist, da es dann die Anode eines kurzgeschlossenen galvanischen Elements bildet (Lokalelement). Auch mechanische Belastung kann die Korrosion fördern."
(Quelle Informationsstelle Edelstahl Rostfrei (Hg): Korrosionsbeständigkeit nichtrostender Stähle an der Atmosphäre, Düsseldorf 1996, S. 7)
Flächenkorrosion spielt bei den Chrom-Nickel-Stählen und der Anwendung im Bootebereich kaum eine Rolle. Die Haltbarkeit dieser "einfachen" Sorte Edelstahl ist auch im Meerwasser recht gut. Von einer "schönen", glänzenden Oberfläche, die ja auch den Reiz von Edelstahl ausmacht, ist allerdings nicht zu erwarten.
Spaltkorrosion ist ein wesentlich wichtigerer Faktor. Spaltkorrosion setzt an Stellen ein, wo eben ein Spalt vorhanden ist, d.h. ein Zwischenraum, in dem sich das korrosive Medium (hier Meerwasser und chloridhaltige Seeluft) länger halten kann. Für den Korrosionsversuch wurden Löcher in die Stahlplatten gebohrt und mit Schrauben und Kunststoffunterlagscheiben versehen. Unter den Unterlagscheiben kann sich das Meerwasser gut halten, es kommt durch Verdunstung des Wassers zusätzlich zu einer Anreicherung des Salzes und in der Folge zu einer deutlichen Korrosion an diesen Stellen.
Lochkorrosion (Lochfraß, Pitting) tritt ebenfalls häufiger auf. Hierbei wird die schützende Passivschicht des Edelstahls punktförmig durchbrochen und es kommt zu häufig nur nadelstichgroßen aber tiefen Löchern. Lochkorrosion kann sich insbesondere unter Ablagerungen (Dreck z.B.) bilden oder durch "Fremdrost" ausgelöst werden, also durch (oft sehr kleine) Rostteilchen, die von anderen Stahlteilen auf den Edelstahl gelangen.
Kontaktkorrosion entsteht, wenn unterschiedlich edle Metalle in einem korrosiven Medium aufeinandertreffen. Die Korrosion betrifft in diesem Fall immer den unedleren Partner (die Anode), d.h. der Edelstahl ist hier meistens nicht gefährdet. Für das Auftreten von Kontaktkorrosion ist das Flächenverhältnis der beiden Metallsorten von entscheidender Bedeutung. Je größer die Fläche des edleren Partners im Verhältnis zum unedleren ist, umso stärker wird der letztere korrodieren. Verschraubt man beispielsweise Edelstahlbleche mit Aluminiumschrauben, so werden diese innerhalb kurzer Zeit stark angegriffen. Eine Verschraubung von Aluminiumblechen mit Edelstahlschrauben ist hingegen ziemlich unproblematisch. Der Abstand der Kathode (edlerer Partner) von der Anode (unedlerer Partner) ist hingegen vernachlässigbar, solange beide elektrisch leitend miteinander verbunden sind.
Noch einmal hier zur Klärung: Kontaktkorrosion tritt nicht auf, wenn die Metalle in trockener Luft verbleiben, da dann das korrosive Medium (hier Nordseewasser) fehlt.
Interkristalline Korrosion tritt z.B. an Schweißnähten auf, insbesondere wenn diese nicht korrekt nachbearbeitet wurden. Beim Schweißen können (je nach Stahlsorte) in der Wärmezone neben der Schweißnaht Chromcarbide ausgeschieden werden, was dort zu einer Chromverarmung führen kann. In sauren Medien kann es dann zur interkristallinen Korrosion an den Korngrenzen kommen. Eine Zugabe von Titan oder Niob bei eventueller gleichzeitiger Absenkung des Kohlenstoffgehaltes vermindert die Neigung zur interkristallinen Korrosion.
Spannungsriß- und Schwingungsrißkorrosion spielen meiner Ansicht nach im Bootebereich keine besondere Rolle weswegen sie hier nicht behandelt werden sollen. Zu möglichen Problemen der Spannungsrißkorrosion im Bereich von Edelstahl-Steueranlagen habe ich keine Angaben gefunden, die hier verwertbar wären.
Admin