Premium
Besonderheiten im Korrosionsverhalten hochchrom‐ und molybdänhaltiger Legierungen in heißer 92, 5%iger Schwefelsäure
Author(s) -
Renner M.
Publication year - 1996
Publication title -
materials and corrosion
Language(s) - German
Resource type - Journals
SCImago Journal Rank - 0.487
H-Index - 55
eISSN - 1521-4176
pISSN - 0947-5117
DOI - 10.1002/maco.19960470503
Subject(s) - chemistry
Laborkorrosionsversuche in ruhenden Schwefelsäuren bei Temperaturen oberhalb von 50°C ergaben, daß passivierbare Eisen bzw. Nickelbasislegierungen mit Cr‐Gehalten > 26% (Gehalts‐An‐gaben in % bedeuten Massen‐%) und mittleren Mo‐Gehalten ein Maximum der Säure mit 92,5% aufweisen. Zur Ermittlung der Ursachen dieser Anomalie wurden Korrosionsprüfungen und chemisch analytische Untersuchungen durchgeführt und, basierend auf dem Stand des Wissens, ausgewertet. Im fraglichen H 2 SO 4 ‐Bereich liegt ein relatives Maximum der Leitfähigkeit vor, was auf eine verstärkte Dissoziation der Schwefelsäure zurückgeführt wird. Aus elektrochemischen Untersuchungsergebnissen geht hervor, daß dies zu einer verstärkten kathodischen Aktivität und somit zu erhöhten Korrosionsgeschwindigkeiten bestimmter Legierungen führt. Je nach Legierungstitution werden die ablaufenden kathodischen Teilreaktionen stark beeinflußt. Maßgeblichen Einfluß haben die Legierungselemente Cr, Ni und Mo. Mo‐haltige CrNi‐Stähle und Nickellegierungen weisen Potentialoszillationen zwischen −50 und + 550 mV H auf. Durch Reduktion des H 2 SO 4 ‐Moleküls werden SO 2 sowie Schwefelverbindungen mit Oxidationsstufen zwischen 6+ und 2− gebildet. Legierungen mit Cr‐Gehalten oberhalb 26% entwickeln zusätzlich Wasserstoff, weil die Wasserstoffüberspannung durch hohe Cr‐Gehalte markant erniedrigt wird. Da zudem der Ni‐Gehalt zu einer Erniedrigung der Überspannung der Reduktionsreaktion für das H 2 SO 4 ‐Molekül führt, zeigt die NiCr45‐Legierung durch Erhöhung der Austauschstromdichte die höchsten Korrosionsgeschwindigkeiten in der 92,5%igen H 2 SO 4 mit dem höchsten Dissoziationsgrad. Die NiMo28‐Legierung Alloy B‐2 zeigt dagegen überraschenderweise mit Abstand die geringste Korrosionsgeschwindigkeit. Es hat den Anschein, daß sehr hohe Mo‐Gehalte die Auswirkungen des Legierungselementes Ni auf die maßgebliche Kathodenreaktion nicht nur kompensieren, sondern sie sogar hemmen.