Elektrochemisches Verhalten und Deckschichtbildung hochlegierter Manganstähle

Abstract

Passivierend wirkende Deckschichten gelten als eine der notwendigen Voraussetzungen für das Auftreten von Spannungsrißkorrosion an metallischen Werkstoffen. Mit Hilfe potentiostatisch und potentiokinetisch ermittelter Stromdichte‐Potential‐Kurven wird elektrochemisch nachgewiesen, daß der Stahl X 40 MnCrN 19 in neutralen wäßrigen Chloridlösungen einen passiven Potentialbereich aufweist. Das von der Glühbehandlung abhängige Passivierungsverhalten ausscheidungsgeglühter Proben steht in Übereinstimmung mit den Aussagen der Chromverarmungstheorie. In 3%igen NaCl‐Lösungen won 20 °C und l00 °C werden die legierungsbedingten Veränderungen im Passivierungsverhalten kohlenstoffarmer Manganstähle ermittelt und diskutiert. Steigende Gehalte an ε‐Martensit im Gefüge vermindern die Passivierungsneigung. In der gleichen Richtung wirkt eine Erhöhung des Mangangehaltes. Ausschlaggebend für das Passivierungsverhalten der Manganstähle ist jedoch besonders die Höhe des Chromgehaltes. Eine Temperaturerhöhung des Angriffsmittels verstärkt die Neigung der Stähle mit weniger als 8 % Cr zur Deckschichtbildung. Langzeitige Korrosionsversuche ergeben bei Erhöhung des Chromgehaltes einen kontinuierlichen Übergang won allgemein abtragender über narbenartige bis zu lochfraßartiger Korrosion. Bei außenstromlosen Versuchen in sauerstoffhaltigen Lösungen wird der zeitliche Verlauf der Korrosionspotentiale von der Passivierungsneigung der Werkstoffe und dem Sauerstoffgehalt der Lösungen bestimmt. In sauerstoffhaltigen Lösungen findet an passivierbaren Stählen eine ausgeprägte Korrosion im Lochfraßbereich statt, da die Legierungen erst bei Potentialen oberhalb dm Lochfraßpotentials anodische Auflösungsstromdichten won der gleichen Höhe erreichen, wie sie der Diffusionsgrenzstrom der Sauerstoffreduktion ergibt.

Spannungsrißkorrosion von hochlegierten Manganstählen in wäßrigen Chloridlösungen

“…Derartige Unterschiede im elektrochemischen Verhalten sind an Stahlen mit niedrigem Chromgehalt nicht in hoch aggressiven Medien zu erwarten, in denen die Stahle auch ohne Chromverarmung im aktiven Zustand vorliegen. In neutralen waflrigen Chloridlosun'gen ist dagegen eine Passivierungsneigung des Stahles X 40 MnCrN 19 elektrochemisch nachzuweisen (16).…”

“…Mit den in Tafel 1 genannten Mangan-(Chrom-)Stahlen wurden dementsprechend Untersuchun,gen uber den Einflufl des Chromgehaltes auf die SRK-Anfalligkeit von Legierungen ohne Karbidaussdieidungen durchgefuhrt. Uber die Konstitution und mechanischen Eigenschaften sowie uber elektrochemische Untersuchungen zur Deckschichtbildung wurde in vorangegangenen Veroff entlichungen berichtet(19,16).…”