Deckschichtbildung auf verschiedenen Stahlarten unter den Bedingungen des Hochdruck‐Wasser‐Dampfkreislaufes in Kraftwerken

Die in Heißwasser und Heißdampf auf Stahl entstehende Schutzschicht hat überwiegend Spinellstruktur und besteht aus zwei Lagen. Die eine davon befindet sich unterhalb der ursprünglichen Stahloberfläche und wächst topotaktisch, während die andere oberhalb der ursprünglichen Metalloberfläche epitaktisch aufwächst. Die Zusammensetzung ist dabei abhängig von der Diffusionsneigung der vorhandenen Schwermetallionen. Dabei ist die Mobilität der einzelnen Ionen unterschiedlich und in ferritischen Stählen wesentlich stärker als in austenitischen. Die epitaktische Schicht ist durchweg poröser und weniger beständig als die topotaktische. Eine wichtige Rolle für den Strömungswiderstand spielt die Topographie der Spinelloberfläche, in der es nach einem noch nicht ganz geklärten Mechanismus zu Kraterbildung kommen kann.