Bis auf wenige Ausnahmen – Gold, Palladium und Platin – korrodieren alle Metalle. Das beinhaltet rostfreier Stahl. Ein weit verbreitetes Missverständnis ist, dass Edelstahl zu 100 Prozent korrosionsbeständig ist, wie von eStainlessSteel.com erklärt. Während seine Korrosionsbeständigkeit unglaublich ist, korrodiert Edelstahl unter bestimmten Umständen. Es ist einfach zu bestimmen, was erforderlich ist, um dies zu erreichen – und es dann zu vermeiden – indem Sie die Gründe verstehen, warum Edelstahl eine so hohe Korrosionsbeständigkeit aufweist.
Eigenschaften von Edelstahl
Die Korrosionsbeständigkeit von Edelstahl beruht auf dem Chrom im Metall. Edelstahl enthält 10 ½ Prozent Chrom, das mit Sauerstoff reagiert, um eine Schutzbarriere oder einen Schutzfilm zu bilden. Diese Chromschicht ist laut WorldStainless.org 130 Angström oder Millionstel Zentimeter dick. Zwei Faktoren, die zur Haltekraft dieser schützenden, passiven Chromschicht beitragen, sind Temperatur und Sauerstoffverfügbarkeit. Zunehmende Hitze schwächt die Schicht und das Chrom muss mit Sauerstoff reagieren, um die Schutzschicht zu bilden.
Anodisch vs. Kathodenelektroden
Schwefelsäure wird allgemein als Batteriesäure bezeichnet. Das Anodenende einer Batterie ist korrosiv, während das Kathodenende passiv ist und keine Korrosion auftritt. Diese Korrosion tritt auf, wenn zwei verschiedene Metalle in dieselbe Elektrolytumgebung eingebracht werden. Ein Elektrolyt, auch als Korrosionsmittel bekannt, ist jede Flüssigkeit, die elektrischen Strom durchlassen kann; dazu gehört auch Wasser, wie das Galvanic Corrosion Chart von ThelenChannel.com zeigt.
Auswirkungen von Korrosion
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Es gibt acht Arten von Korrosion in Metallen, wie von eStainlessSteel.com beschrieben. Ein gleichmäßiger Angriff oder eine allgemeine Korrosion tritt mit dem gesamten Zusammenbruch des Schutzfilms auf der Oberfläche des Metalls auf. Spaltkorrosion tritt häufig in Spalten mit Sauerstoffmangel und in Umgebungen mit niedrigem pH-Wert wie Meerwasser auf. Lochfraß tritt auf, wenn die Schutzschicht des Edelstahls durchdrungen wird, wodurch ein anodischer Fleck entsteht. Galvanische Korrosion tritt auf, wenn zwei verschiedene Metalle in eine Elektrolytumgebung gebracht werden; die Kathode entfernt Metall von der Anode. Interkristalline Korrosion wird durch Hitze induziert; Der Kohlenstoff im Stahl verwendet das Chrom, um Chromkarbid zu erzeugen, wodurch der Schutz um den erhitzten Bereich geschwächt wird. Selektives Auslaugen ist eine Art von Korrosion, bei der eine Flüssigkeit während der Entmineralisierung oder Entionisierung einfach Metall entfernt. Erosion wird durch eine abrasive Flüssigkeit verursacht, die mit hoher Geschwindigkeit an einem Metall vorbeiströmt und dessen Schutzschicht entfernt. Spannungskorrosion oder Chloridspannungskorrosion tritt auf, wenn Risse auftreten, während das Metall unter Zugspannung steht.
Eigenschaften von Schwefelsäure
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Schwefelsäure ist in Wasser ziemlich korrosiv, obwohl sie einen schlechten Elektrolyten bildet, da sehr wenig davon wird in Ionen dissoziieren, gemäß der Beschreibung von Schwefelsäure in Chemical Land 21 Acid. Die Konzentration der Säure bestimmt ihre korrosive Wirkung, wie die British Stainless Steel Association (BSSA) erklärt. Die meisten Edelstahlsorten können niedrigen oder hohen Konzentrationen widerstehen, greifen das Metall jedoch bei mittleren Temperaturen an. Die Konzentration wird durch die Temperatur beeinflusst.
Sorten und Beständigkeit von Edelstahl
Es gibt verschiedene Edelstahlsorten und jede widersteht der Schwefelsäurekorrosion unterschiedlich, wie BSSA erklärt. Edelstahl 18-10 ist anfällig für schnell steigende Temperaturen. Es kann einer Säure in einer Konzentration von 5 Prozent bei Raumtemperatur widerstehen. 17-25-2,5 hat einen Vorteil gegenüber dem 18-10, da es wieder bis zu 22 Prozent bei Raumtemperatur verarbeiten kann, steigende Hitze macht diesen Stahl über 60 Grad Celsius unbrauchbar. Duplexstahl (2304) ist mit steigender Hitze widerstandsfähiger. Die Raumtemperaturwerte der Duplex-Stähle sind ungefähr die gleichen wie die von 17-12-2,5, sinken jedoch nur leicht, wenn die Hitze acht Prozent bei 80 Grad Celsius zulässt. 2205 hat eine Konzentrationstoleranz bei Raumtemperatur von bis zu 40 Prozent, die bei 80 Grad Celsius auf 12 Prozent sinkt. Der Superduplex-Stahl bietet mit 45 Prozent bei Raumtemperatur eine leichte Verbesserung. 904L Stahl wurde speziell für den Umgang mit Schwefelsäure entwickelt. 904L kann den gesamten Konzentrationsbereich bis 35 Grad Celsius bewältigen.
