Ein neuer Weg zur Verbesserung der Korrosionsschutzschichten auf Stahl in Heißwasser

Die Heißwasserkorrosion von Stählen unterliegt der Selbsthemmung durch die Entstehung oxidischer Deckschichten. In Kühlkreisläufen von Druckwasserreaktoren ist die Restkorrosionsrate aber noch hoch genug, um radioaktive Korrosionsprodukte in einem betriebsstörenden Maße entstehen zu lassen. Die weitergehende Senkung der Korrosionsrate verlangt eine noch stärkere Hemmung des Transports von Reaktanten des Korrosionsprozesses durch die Deckschicht. Bei der näheren Untersuchung der bisher diskutierten Transportwege wurde die Dominanz der Diffusion durch wassergefüllte Poren erkannt. Es wird postuliert, daß die gesamte Oxidschicht nach einem Lösungs‐Fällungs‐Mechanismus entsteht, wobei als Poren die Lücken zwischen den sich bildenden Kristalliten definiert werden. Die Erhöhung des Korrosionsschutzwertes der Deckschicht ist nach alledem an die Verminderung ihrer Porosität gebunden. Dieses Ziel wird erreicht, wenn das Korrosionsmedium in der Anfangsphase der Schichtbildung Verbindungen von Titanium oder Zirkonium enthält, aus denen sich Oxidhydrate bilden und in subkolloidaler Verteilung auf der Werkstoffoberfläche abscheiden. Die damit bewirkte Behinderung des Wachstums der Oxidkristalle führt zur Bildung dünner amorph erscheinender Schichten mit verbesserten Schutzeigenschaften.