Roestvast staal en de machu-test

Gecoate metalen producten worden in de praktijk nog wel eens beproefd met de zogenaamde Machu-test en zo nu en dan blijkt dat deze test ook wel eens wordt gebruikt om de corrosieprestaties van roestvast staal uit te testen en de vraag is dan of dit een juiste keuze is.

N.W. BuijS, Van Leeuwen Stainless B.V.

De Machu-test kent in principe twee varianten namelijk een test die specifiek voor gecoat aluminium is bedoeld en een t.b.v. gecoat verzinkt koolstofstaaL In feite wordt met deze test primair de kwaliteit en hechting van een coating op de ondergrond getest. Voor gecoat verzinkt koolstofstaal wordt een mengsel gebruikt van natriumchloride c.q. keukenzout (50 gram/liter) en waterstofperoxide. Deze proef is echter niet geschikt om roestvast staal te testen omdat de meeste typen zullen bezwijken vanwege de zogenaamde hoge pittingpotentiaal. Dit betekent dat niet alleen de typen 304 en 316 zullen falen maar ook zelfs het zeewaardige duplex roestvast staal.
De hoge pittingpotentiaal wordt veroorzaakt door het hoge zoutgehalte gecombineerd met het waterstofperoxide. De agressiviteit wordt verder nog versterkt door de relatief hoge temperatuur van 37°C. M.a.w. het is dus niet de bedoeling dat deze test gebruikt wordt voor roestvast staal. Er zijn echter voor roestvast staal wel goede simulatieproeven beschikbaar dankzij een klimaatkast waarin het gewenste milieu toegesneden wordt aan de praktijk en het type materiaal. Men noemt dit doorgaans ZOutsproeitesten en het doel daarvan is om versneld een indruk te krijgen hoe een bepaald type roestvast staal zal presteren na verloop van Jaren.

Roest

 
In de allermeeste gevallen is egale roestvorming ongewenst maar het is ook juist om deze vorm van corrosie enigszins te relativeren. Bij het ontstaan van roestlaagjes kunnen er namelijk ook allerlei corrosieremmers op het metaaloppervlak ontstaan en dat noemt men de inhibiterende werking van het materiaal. De inhibitatie beoogt een corrosiereactie af te remmen of zelfs geheel te verhinderen d.m.v. een 'inhibitor' die men aan het corrosieve medium toevoegt of die in een systeem spontaan ontstaat. In feite is dit een uiterst simpele methode om corrosie tegen te gaan maar het is wel van belang om de juiste remstoffen te bepalen. Empirisch is er in de praktijk heel veel bereikt met organische amines die de agressiviteit van zoutzuur t.o.v. staallaat afnemen. Een ander voorbeeld is het gebruik van natriumchromaat als inhibitor bij een corrosieve belasting van geconcentreerd calcium- of natriumchloride t.o.v. staal. Het remmechanisme kan worden verklaard door adsorptie c.q. deklaagvorming op de anode of kathode. Daarom spreekt men in de praktijk over anodische en kathodische inhibitoren.

Inhibitor

Een goed voorbeeld van een succesvolle inhibitor is kopersulfaat dat in kleine hoeveelheden toegevoegd aan zwavelzuur een behoorlijke bescherming geeft aan roestvast staal. Hiermee in overstemming is het feit dat de toevoeging van koper aan corrosievast staalleidt tot een betere bestendigheid tegen zwavelzuur. Dat is de reden dat enkele speciale typen roestvast staal, die ontwikkeld zijn voor het gebruik in zwavelzuur, ongeveer 3 - 4% koper bevatten. Goede voorbeelden zijn de RVS-typen met de Werkstoftnummers 1.4503 en 1.4567. Ook zijn er varianten die wat lager met koper gelegeerd zijn zoals 904L (UNS N08904) en Alloy 255 (UNS 532550) die in beide gevallen 1 tot 2% koper bevatten.

Bij iedere in- of uitwendige egale roestvorming moet men dus niet denken dat het materiaal in 'no-time' doorgeroest is. Daar kunnen in vele gevallen zelfs vele jaren overheen gaan. Wel dient men altijd extra waakzaam te blijven als het om putcorrosie gaat want dan concentreert zich de corrosie op kleine plaatsen waar de elektrochemie geconcentreerd zijn verwoestende werk zal doen. Tegen dergelijke chemische 'boormachinetjes' is dan ook in feite geen enkele inhibitor opgewassen.

Putcorrosie

Putcorrosie begint bij een plaatselijk defect in de oxidehuid waardoor putjes ontstaan die snel dieper kunnen worden. Deze vorm van corrosie treedt vooral op bij austenitisch roestvast staal in chloridenhoudende milieus. Behalve door een defect kan deze corrosievorm ook ontstaan onder slakresten en ongewenste afzettingen zoals verf, vuil, slib enz. die zich op het oppervlak vasthechten. Putcorrosie vindt vooral plaats wanneer de beluchting niet gelijkmatig over het metaaloppervlak plaatsvindt want hierdoor kunnen lokale corrosiecellen ontstaan.
Om putcorrosie te voorkomen, moet men het roestvast staal goed beitsen en passiveren. Tijdens het gebruik is het belangrijk dat het roestvast staal goed wordt schoon gehouden waardoor men dus ook kan stellen dat roestvast staal niet onderhoudsvrij is.

Een micropeenbehandeling is een zeer efficiënte, milieuvriendelijke schoonmaakmethode. De aanhechting van verontreinigingen vermindert aanzienlijk waardoor aanzienlijke rendementsverbeteringen worden verkregen. De methode is ook uitermate geschikt om spanningscorrosie en corrosievermoeiing te voorkomen doordat men aan het oppervlak een drukspanning creëert. Voorlopige meetresultaten laten ook een aanzienlijk verbeterde weerstand tegen putcorrosie zien