Die Bedeutung des Oxalsäure‐Tests für die Prüfung der Korrosionsbeständigkeit nichtrostender Stähle

Im Oxalsäure‐Test nach ASTM A 262 practice A werden chrom‐ und molybdänreiche Ausscheidungsphasen, die in nichtrostenden Stählen vorliegen können, bevorzugt gelöst. Das Verhalten solcher Ausscheidungsphasen im Oxalsäure‐Test wurde am Beispiel von Ausscheidungen des Carbids M 23 C 6 sowie der s̀‐, X ‐ und Laves‐Phase in Stählen der Art X2 CrNi 18 9 und X2 CrNiMo 18 12 untersucht. Die chemische Zusammensetzung dieser Phasen wurde in einem analytischen Rastertransmissionselekronenmikroskop (STEM) durch energiedispersive Röntgenmikroanalyse (EDS) ermittelt. Bei gröberen Ausscheidungen war es möglich, dieses Analysenverfahren durch EDS an metallografischen Schliffen im Rasterlektronenmikroskop (REM) zu unterstützen. In Oxalsäure‐Lösung bestehen kritische Grenzpotentiale, oberhalb derer die genannten Ausscheidungsphasen verstärkt aufgelöst werden, ferner kritische Grenzen des pH‐Wertes, bei deren Unterschreiten keine selektive Korrosion der Ausscheidungsphasen mehr erfolgt. Die Lage der Grenzpotentiale sowie der kritischen pH‐Werte wurden ermittelt. Bei der Prüfung im Oxalsäure‐Test nach ASTM A 262 practice A werden nichtrostende Stähle auf ein sehr positives, weit im Transpassivbereich liegendes Potential polarisiert. In diesem Potentialbereich nimmt die Korrosionsgeschwindigkeit nichtrostender Stähle mit ansteigendem Chromgehalt zu und nicht, wie im Aktiv‐ und Passivbereich, mit ansteigendem Chromgehalt ab. Anders als der Salpetersäure‐Flußsäure‐Test, Strauß‐Test, Streicher‐Test und Huey‐Test zeigt diese Prüfung daher keine chromverarmten Bereiche an. Bei Vorliegen von Ausscheidungen chromreicher Carbide auf den Korngrenzen austenitischer Chrom‐Nickel‐Stähle erfolgt im Oxalsäure‐Test daher auch dann ein interkristalliner Korrosionsangriff, wenn diese Carbide ohne Chromverarmung der korngrenzennahen Bereiche ausgeschieden sind. Nichtrostende austenitische Chrom‐Nickel‐Stähle können im sensibilisierten, d. h. für interkristalline Korrosion infolge der Ausscheidung chromreicher Carbide auf den Korngrenzen und Chromverarmung der korngrenzennahen Bereiche anfälligen Zustand in Hoch‐temperaturwasser interkristalline Spannungsrißkorrosion erfahren, wenn zusätzlich kritische Bedingungen hinsichtlich der Höhe der mechanischen Spannung und des Sauerstoffgehaltes im Angriffsmittel vorliegen. Für das Erkennen sensibilisierter Gefügezustände ist der Oxalsäure‐Test wegen der genannten Abhängigkeit der Korrosionsgeschwindigkeit vom Chromgehalt kritisch zu bewerten und offensichtlich weit weniger geeignet als die herkömmliche Prüfung nichtrosten‐der Stähle auf Beständigkeit gegen interkristalline Korrosion in schwefelsauren Kupfersulfat‐Lösungen mit Zusatz von metallischem Kupfer (Strauß‐Test, verschärfter Strauß‐Test).