Untersuchungen zum Aktiv/Passiv‐Übergang von nichtrostenden Chromnickelstählen in organisch wäßrigen Medien. Teil 3. Resultate der Impedanzmessungen und Passivierungsmodell einer Legierung

Die Auflösung und Passivierung von nichtrostendem Chromnickelstahl X 5 CrNi 18/9 in salzsauren Ethanol/Wasser Gemischen wurde mit stationären Stromdichte/Potentialkurven und Impedanzmessungen untersucht. Die Passivierung ist erst oberhalb eines kritischen Wassergehalts möglich, das Passivierungspotential und die kritische Stromdichte hängen stark vom Wassergehalt der Lösung ab. Die Impedanzmessungen im aktiv/passiv Übergang zeigen unabhängig vom Wassergehalt der Lösung stets dieselbe Abfolge der Diagramme. Weiter kann festgestellt werden, daß die Passivierung lange vor dem Stromdichtemaximum einsetzt und im Fall der Legierung durch zwei verschiedene passivierende Adsorbate bewirkt wird. Die experimentellen Resultate wurden auf der Basis eines Reaktionsmodells interpretiert, in dem der Auflösungs‐ und Passivierungsmechanismus der Eisen‐ und der Chromkomponente parallel auf der Legierungsoberfläche ablaufen. Die daraus resultierende integrale Oberflächenzusammensetzung (erfaßbar mit den stationären Stromdichte/Potentialkurven) Iäßt sich mit einem Reaktionsmodell von Eisen beschreiben–die Legierung verhält sich wie ein neues, reines Metall. Die zum primären Passivfilm führende Reaktion Iäßt sich als potentialabhängiges Gleichgewicht zwischen adsorbierten Me(II)‐ und passivierenden Me(III)‐Hydroxiden beschreiben, wobei die Wassermoleküle an der Bildung des primären Passivfilms direkt beteiligt sind. Im Fall von Chromnickelstahl besteht der primäre Passivfilm hauptsächlich aus Cr(III)‐Adsorbaten. Zum Schluß wird ein allgemeines Passivierungsmodell vorgeschlagen: Die Passivierung eines Metalls oder einer Legierung läßt sich als Kopplung der stufenweisen Deprotonierung adsorbierter Wassermoleküle mit der Bildung einer hohen Kationen‐Ladungsdichte in diesem adsorbierten Hydroxid/Oxid‐Film verstehen. Der Einfluß des Wassergehalts, des pH‐Werts, von Passivatoren oder des Legierens mit Chrom auf das Passivierungspotential und die kritische Stromdichte kann mit dem Modell erklärt werden.