Korrosionsprüfung
Korrosionsschäden können schwerwiegende Folgen haben – von lahmgelegten Produktionsabläufen bis hin zum Ausfall ganzer Systeme. Um solche Ausfälle zu verhindern, sind systematische Tests und Verfahren im Rahmen von Korrosionsprüfungen nötig.
Inhaltsverzeichnis
- Was ist Korrosion?
- Was versteht man unter Korrosionsprüfung?
- Korrosionsprüfung bei Quality Analysis
- Korrosionsprüfungen: Potenzielle Probleme frühzeitig erkennen
- Korrosionsprüfung zur Ursachenanalyse
- Verfahren des Korrosionstests
- Einsatzgebiete der Korrosionsprüfung
- Zusammenfassung: Korrosionsprüfung
Was ist Korrosion?
Korrosion bezeichnet die durch Oxidation bewirkte Zersetzung von Metallen. Bei diesem Prozess werden die Materialien durch chemische oder elektrochemische Reaktionen mit ihrer Umgebung abgebaut. Die Ursachen dafür sind vielfältig, entscheidende Faktoren sind aber Feuchtigkeit, Säuren, Salze sowie weitere Umweltbedingungen. Die Folge davon ist eine allmähliche Zerstörung oder Verschlechterung des Materials.
Was versteht man unter Korrosionsprüfung?
Eine Korrosionsprüfung umfasst eine Reihe von Tests und Verfahren, die darauf abzielen, die Beständigkeit von Materialien gegenüber korrosiven Einflüssen zu bewerten. Diese Prüfungen simulieren unterschiedliche korrosive Umgebungen und Belastungen, um die Lebensdauer und Zuverlässigkeit von Werkstoffen und Bauteilen zu bestimmen. Dadurch können potenzielle Schwachstellen identifiziert und geeignete Maßnahmen zur Verbesserung der Korrosionsbeständigkeit ergriffen werden.
Korrosionsprüfung
bei Quality Analysis
Um die Ursachen von Korrosion genau zu identifizieren, kombinieren wir in unserem akkreditierten Prüflabor verschiedene mikroskopische Verfahren. Dadurch lassen sich unterschiedlichste Materialien und Produkte analysieren und potenzielle Korrosionsschäden verhindern.
- Korrosionsprüfung im Rahmen der zerstörenden Werkstoffprüfung
- Zerstörungsfreie Untersuchung Ihres Bauteils mittels Industrieller Computertomographie
- Systematische Schadensanalyse zur Untersuchung statisch und dynamisch beanspruchter Bauteile und weiterer physikalischer Schädigungen
- Bestimmung von Korrosionsmechanismen mittels Lichtmikroskopie, Laser-Scanning-Mikroskopie und Rasterelektronenmikroskopie
Korrosionsprüfungen: Potenzielle Probleme frühzeitig erkennen
Korrosionsprüfungen spielen eine entscheidende Rolle bei der Gewährleistung der Qualität und Langlebigkeit von Materialien und Produkten. Sie ermöglichen die frühzeitige Erkennung von Korrosionsproblemen, verlängern die Lebensdauer von Produkten und reduzieren Wartungs- und Ersatzkosten. Zudem verbessern sie die Sicherheit, fördern die Einhaltung von Vorschriften und Normen und tragen zur Entwicklung neuer Materialien bei.
Korrosionsprüfung zur Ursachenanalyse
Korrosion ist nicht gleich Korrosion. Je nach Umgebungsbedingung und Material können die Ursachen dafür vielfältig sein. Im Rahmen der Korrosionsprüfung wird deshalb die Korrosionsart bestimmt, um die spezifische Ursache für Korrosionsschäden zu identifizieren:
- Interkristalline Korrosion betrifft die Korngrenzen eines metallischen Werkstoffs, wobei die Körner selbst weitgehend unberührt bleiben. Sie tritt häufig bei austenitisch rostfreien Stählen auf. Wichtige Normen zur Bewertung der Materialbeständigkeit sind unter anderem ASTM A262, ASTM G28 und DIN EN ISO 3651.
- Loch- und Spaltkorrosion sind Formen der Korrosion, bei denen sich kleine Löcher oder Vertiefungen auf der Metalloberfläche bilden. Lochkorrosion tritt häufig in chloridhaltigen Umgebungen auf, Spaltkorrosion in Verbindungen, Dichtungen und Überlappungen. Wichtige Normen bei der Prüfung sind ASTM G48, ISO 3651-2, ASTM G85 und DIN 50900.
- Spannungsrisskorrosion (SCC) tritt auf, wenn ein Material unter mechanischer Spannung steht und gleichzeitig einer korrosiven Umgebung ausgesetzt ist. Dies führt zur Bildung von Rissen im Material. Zu den wichtigsten Normen zählen ASTM G36, ASTM G47, ASTM G129, ISO 7539 und die NACE TM0198.
- Wasserstoffinduzierte Rissbildung (HIC) ist besonders relevant in der Öl- und Gasindustrie, wo Wasserstoff in Materialien eindringen und zu Versprödung und Rissbildung führen kann. Um die HIC zu bewerten, werden spezielle Prüfmethoden angewendet, die in Normen wie NACE TM0284 und NACE TM0198 beschrieben sind.
Verfahren des Korrosionstests
In der Praxis werden zur Prüfung der Korrosionsbeständigkeit oft sowohl materialographische als auch chemische Prüfmethoden kombiniert. Materialographische Untersuchungen helfen, die physikalischen Effekte der Korrosion zu verstehen, während chemische Tests den zugrunde liegenden chemischen Mechanismus der Korrosion aufzeigen. Es gibt eine Vielzahl von Verfahren für die Korrosionsprüfung, darunter der Salzsprühnebeltest, Kondenswasserprüfung, Temperaturwechseltest und Filiformtest.
Chemische Prüfmethoden
Chemische Methoden spielen eine wichtige Rolle bei der Korrosionsprüfung, besonders bei der Analyse der chemischen Reaktionen, die Korrosion verursachen. Mit gravimetrischen Methoden kann der Masseverlust des Materials unter korrosiven Bedingungen ermittelt werden. Mit der Überwachung des pH-Werts lässt sich die Säure-/Basenbelastung bestimmen, der Proben ausgesetzt sind. Die Ionenchromatographie (IC) hilft, die die Konzentration von korrosiven Ionen wie Chlorid und Sulfat zu ermitteln.
Die chemische Zusammensetzung von Proben lässt sich effektiv durch energiedispersive Röntgenspektroskopie (EDX) analysieren. EDX nutzt Röntgenstrahlung, um die chemischen Elemente in einer Probe zu identifizieren und zu quantifizieren. Diese Methode wird häufig verwendet, um Verunreinigungen auf der Oberfläche von Proben nachzuweisen, Fremdeinschlüsse in den Materialien zu identifizieren und feinste Korrosionsspuren zu detektieren, die mit bloßem Auge nicht sichtbar sind.
Materialographische Prüfmethoden
Zur detaillierten Untersuchung von Verschleiß- und Korrosionsmechanismen kommen in der Materialographie verschiedene mikroskopische Verfahren zum Einsatz, die jeweils spezifische Einblicke in die Struktur und Zusammensetzung der Proben bieten. Die Lichtmikroskopie ermöglicht es, etwa die Oberflächenstruktur und die Korrosionsmuster auf mikroskopischer Ebene zu untersuchen, wodurch erste Hinweise auf das Ausmaß der Korrosion sichtbar werden. Ergänzend dazu liefert die Rasterelektronenmikroskopie (REM) hochauflösende Bilder der Oberflächenmorphologie, die durch die energiedispersive Röntgenspektroskopie (EDX) weiter detailliert werden können, um die chemische Zusammensetzung der korrodierten Bereiche zu analysieren.
Einsatzgebiete der Korrosionsprüfung
Automotive
In der Automobilindustrie werden Korrosionsmechanismen geprüft, um die Sicherheit, Langlebigkeit und Qualität der Fahrzeuge zu gewährleisten. Dazu gehören die Überprüfung der Korrosionsbeständigkeit von Karosserieteilen, Fahrwerkselementen und anderen Komponenten, die potenziell korrosionsanfällig sind.
Luft- und Raumfahrtindustrie
Flugzeuge sind extremen Umweltbedingungen wie Feuchtigkeit, Salznebel und Temperaturschwankungen ausgesetzt, die die Korrosion beschleunigen können. Durch regelmäßige Korrosionsprüfungen können potenzielle Korrosionsschäden frühzeitig erkannt und behoben werden, um Ausfälle und Unfälle zu vermeiden.
Elektronikfertigung
Korrosion kann die Leistung von elektronischen Bauteilen beeinträchtigen und zu Ausfällen führen. Deshalb werden für die Elektronikindustrie elektronische Bauteile und Gehäuse auf ihre Beständigkeit gegenüber Korrosion in feuchten oder chemisch aggressiven Umgebungen getestet.
Batteriezellenanalytik
Korrosion kann die Leistung und Lebensdauer von Batteriezellen beeinträchtigen. Durch umfangreiche Schadensanalyse in der Batteriezellenanalytik wird festgestellt, ob Korrosion an Batteriezellen durch äußere Umwelteinflüsse, fehlerhafte Herstellungsprozesse oder Materialfehler verursacht wurde.
Zusammenfassung: Korrosionsprüfung
Die Korrosionsprüfung ist ein wesentliches Verfahren, um die Korrosionsbeständigkeit von Materialien und Produkten zu bewerten. Sie umfasst verschiedene Testverfahren und -methoden, die darauf abzielen, das Verhalten von Materialien in korrosiven, also langfristig zersetzenden, Umgebungen zu simulieren und potenzielle Schwachstellen aufzudecken.
