Roestvrij staal corrosie: typen, oorzaken en preventie

In veel industriële toepassingen biedt roestvrij staal uitstekende corrosiebestendigheid – daarom roestvrij staal niet roest. Naast mechanische falen is lokale corrosie een ernstige vorm; bijna de helft van de gevallen wordt hierdoor veroorzaakt. Veel falen zijn te voorkomen door juiste materiaalkeuze. Wat zijn veelvoorkomende corrosietypen in roestvrij staal? Laten we de corrosiebestendigheid van verschillende roestvrij staalkwaliteiten bekijken.

Typen roestvrij staal corrosie

• Spanningscorrosiecraking (SCC): breuk van gespannen legeringen door kraakgroei in corrosieve omgeving. Brittle breukvorm, ook in zware materialen. Voorwaarden: trekkingspanning (rest/ toegepast) + specifiek corrosief medium. Kraken loeven loodrecht op spanning. Spanningswaarde voor SCC is veel lager dan breukspanning zonder corrosie. Op micromicro niveau: transkristallijn (door korrels) of interkristallijn (langs korrelgrenzen). Uiteindelijke breuk volgt normale kraakgroei.
• Pittingcorrosie (putvormige corrosie): lokale corrosie die putjes vormt.
• Interkristallijne corrosie: korrelgrenzen (onregelmatige dislocaties) zijn segregatiegebieden voor elementen/verbindingen. In sommige media worden grenzen eerst aangevallen. Voorkomt in meeste metalen/legeringen in specifieke media.
• Kleefcorrosie (spaltecorrosie): lokale corrosie in stagnerende vloeistof in spalten (metaal-metaal of metaal-niet-metaal contact, bv. nietten, bouten, pakkingen, klepzittingen, sedimenten, zeeorganismen).
• Algemene corrosie (uniforme corrosie): gelijkmatige aanval op heel oppervlak. Materiaal wordt dunner tot falen. Treedt op in sterke zuren/basen. Voorspelbaar via immersietests of literatuur; minder zorgwekkend.

Corrosiebestendigheid van roestvrij staal series

Ferritisch roestvrij staal (chroomstaal, bv. 400-series)

Lichaamgecentreerd kubisch, 11-30% Cr, meestal geen Ni, soms Mo, Ti, Nb. AOD/VOD verlaagt C, N. Voordelen: Ni-besparing, lage prijs, goede spanningscorrosie- en oxidatiebestendigheid. Toepassing: atmosfeer, stoom, waterdamp, oxiderende zuren (verdünnte HNO3, zwakke organische zuren). Niet bestendig tegen reducerende zuren. Nadelen: slechte sloofzwaarte, slechte plasbaarheid/corrosiebestendigheid na lassen, gevoelig voor interkristallijne corrosie, slechte pittingbestendigheid.

Austenitisch roestvrij staal (chroom-nikkelstaal, bv. 300/200-series)

Vlakgecentreerd kubisch, geen fasetransformatie, goed letselbaar, geen koude sprödheid (laagtemperatuurstaal). Wijd gebruikt in drukbehoulers voor niet-magnetische eigenschappen, hoge sterkte/zwaarte/plasbaarheid over brede temperatuurbereik, gemakkelijke koude bewerking, oxidatiebestendigheid.

18-8 series: goede bestendigheid in oxidierende zuren, atmosfeer, water, stoom. Laag C of gestabiliseerd (Ti/Nb) verbetert interkristallijne bestendigheid; Mo verbetert pittingbestendigheid. Mo, Cu geven bestendigheid tegen niet-oxidierende zuren (H2SO4, H3PO4) en organische zuren. Nadelen: slechte pittingbestendigheid, SCC in halogeenoplossingen, Kriechen en sensibilisatie bij 500-600°C langdurig.