Warum Edelstahlrohre Rost entwickeln können

Warum Edelstahlrohre Rotrost entwickeln können

Das Auftreten von Rotrost auf Edelstahlrohren ist ein häufiges Problem, aber es ist wichtig zu verstehen, dass dies typischerweise Oberflächenkontamination oder lokale Korrosion ist, kein Versagen des gesamten Grundmaterials. Edelstahl ist "rostfrei" aufgrund seiner schützenden Passivschicht, nicht weil er immun gegen Rost ist.

Hier sind die Hauptgründe:

1. Oberflächenkontamination (Die häufigste Ursache)

Dies wird oft als "freies Eisen"-Kontamination bezeichnet.

• Mechanismus: Während der Herstellung, des Schneidens, der Handhabung oder der Installation können winzige Partikel aus unlegiertem Kohlenstoffstahl von Werkzeugen, Drahtbürsten oder Schleifarbeiten in die Oberfläche des Edelstahlrohrs eingebettet oder auf diese geschmiert werden.

• Warum es rostet: Diese Kohlenstoffstahlpartikel haben keine schützende Chromoxidschicht. Wenn sie Feuchtigkeit und Sauerstoff ausgesetzt sind, rosten sie schnell und bilden den charakteristischen Rotrost (Fe₂O₃). Dieser Rost befindet sich nur auf der Oberfläche und kann oft abgewischt werden, kann aber den darunter liegenden Edelstahl verfärben.

2. Beschädigung der Passivschicht

Die Korrosionsbeständigkeit von Edelstahl beruht auf einer dünnen, unsichtbaren und haftenden Schicht aus Chromoxid (Cr₂O₃), die sich auf seiner Oberfläche bildet.

• Mechanismus: Mechanische Beschädigungen (z. B. tiefe Kratzer, Abrieb), Schweißhitze (Erzeugung von "Anlassfarben") oder chemische Schäden können diese Schicht beeinträchtigen.

• Warum es rostet: Wenn der beschädigte Bereich nicht durch Sauerstoffzufuhr re-passiviert werden kann (d. h. seine Oxidschicht neu bilden kann), ist das darunter liegende Eisen anfällig und kann zu korrodieren beginnen. Insbesondere das Schweißen kann eine Zone schaffen, in der sich das Chrom mit Kohlenstoff verbunden hat, wodurch es aus der Matrix entfernt wird und der Bereich weniger "rostfrei" wird (Sensibilisierung).

3. Exposition gegenüber aggressiven Chemikalien (Chloride)

• Mechanismus: Chloridionen, die in Salz (Meerwasser, Streusalz), einigen Reinigungsmitteln und sogar in Leitungswasser enthalten sind, sind extrem aggressiv. Sie können die passive Chromoxidschicht lokal zerstören.

• Warum es rostet: Dies führt zu einer schweren Form der lokalen Korrosion, die als Lochfraßkorrosion bezeichnet wird. Es bildet sich eine kleine Grube, und innerhalb dieser Grube wird die Umgebung sehr sauer, wodurch die Bildung der Passivschicht verhindert wird. Die Korrosion setzt sich fort, und Rotrost bildet sich oft um die Grubenöffnung.

4. Galvanische Korrosion

• Mechanismus: Wenn Edelstahl in Gegenwart eines Elektrolyten (wie Wasser) direkt mit einem weniger "edlen" Metall (wie Kohlenstoffstahl, Kupfer oder Aluminium) verbunden ist, wird eine galvanische Zelle erzeugt.

• Warum es rostet: Wenn der Edelstahl die Kathode und das andere Metall die Anode ist, korrodiert die Anode aufopfernd. Wenn die Situation jedoch umgekehrt ist oder die Verbindung dazu führt, dass die Passivschicht zerstört wird, kann dies zu Korrosion des Edelstahls führen. Entscheidend ist, dass Rost von den korrodierenden Kohlenstoffstahlfittings über den Edelstahl fließen und diesen verfärben kann, wodurch es so aussieht, als würde der Edelstahl rosten.

5. Ungeeignete Werkstoffauswahl für die Umgebung

• Mechanismus: Es gibt viele Edelstahlsorten. Gängige Sorten wie 304 bieten eine gute Korrosionsbeständigkeit in milden Umgebungen. In Umgebungen mit hohem Chloridgehalt oder Säuregehalt sind sie jedoch nicht ausreichend.

• Warum es rostet: Die Verwendung eines Edelstahls niedrigerer Güte (wie 304) in einer rauen Umgebung (z. B. in einem Küstengebiet, einer Chemiefabrik) führt zum Abbau seiner Passivschicht und zum anschließenden Rosten. In diesen Fällen ist eine widerstandsfähigere Sorte wie 316 (die Molybdän enthält) erforderlich.

Zusammenfassungstabelle

Wie man es verhindert:

• Kontamination verhindern: Verwenden Sie dedizierte, saubere Werkzeuge und Schleifmittel für Edelstahl.

• Passivierung: Behandeln Sie Rohre nach der Herstellung mit einer Säure (wie Salpetersäure), um freies Eisen zu entfernen und die Chromoxidschicht zu verbessern.

• Beizen & Passivieren: Verwenden Sie für Schweißbereiche Beizpaste, um Anlassfarben zu entfernen und die Passivschicht wiederherzustellen.

• Richtige Materialauswahl: Wählen Sie die geeignete Edelstahlsorte (z. B. 316 für Meeresumgebungen).

• Galvanischen Kontakt verhindern: Verwenden Sie Isolierdichtungen oder -fittings, wenn Sie Verbindungen zu ungleichen Metallen herstellen.