Blog Ko Buijs - Diverse corrosievormen van roestvast staal

Diverse corrosievormen hebben hun 'wortels' in het verschil van lokale elektrische potentialen waardoor de minst edele plekjes reageren met het medium. Dat wordt ook wel lokaalelement corrosie genoemd. Een ander begrip hiervoor is dat deze plekjes actief worden.

Blog Ko Buijs - Innomet Consultancy BV
 

In feite heeft ieder systeem, dat weer terug wil naar zijn oorspronkelijke staat, een actieve potentie. Dat komt omdat per definitie ieder systeem naar de laagste energietoestand streeft. Dit blijkt bijvoorbeeld met ijzer, dat eenmaal in contact gekomen is met vocht of wel een elektrolyt, onmiddellijk hiermee gaat reageren zodat er roestvorming ontstaat. Indien men kans ziet dit actieve gedrag te veranderen in een passief gedrag dan is het probleem dus in feite opgelost. Een bekende methode is het ijzer legeren met minimaal 12% chroom waardoor spontaan door zuurstof uit de lucht een taaie hechte oxidehuid ontstaat die hetzelfde volume heeft als het moedermateriaal. Op deze wijze wordt het metaal afgesloten door een huid van chroomdioxide. Het is a.h.w. ingepakt en het moedermateriaal kan niet meer reageren met de omgeving omdat de potentiaal van deze huid stijgt van negatief naar positief.


Bij beschadiging van zo'n oxidehuid wordt deze automatisch hersteld mits er zuurstof aanwezig is en niet teveel chloriden. Dit houdt onder meer in dat men de nodige voorzichtigheid moet betrachten in reducerende milieus. In dergelijke omstandigheden kan de drang om zuurstof op te nemen zo groot zijn dat het gebonden zuurstof zelfs 'afgepakt' kan worden van het chroom waardoor de oxidehuid afgebroken wordt. Uiteraard kan deze niet hersteld worden als er geen zuurstof in de omgeving aanwezig is. Dit verbreken van de chemische binding wordt ook wel dissociëren genoemd. Daarom kan gesteld worden dat roestvast staal bestaat bij gratie van zuurstof. Aan de andere kant kan zuurstof ook weer de oorzaak zijn voor bepaalde corrosiemechanismen. Een goed voorbeeld daarvan is het ontstaan van putcorrosie.


Corrosiemechanismen die op kunnen treden bij roestvast staal zijn:

• Algemene corrosie;
• Interkristallijne corrosie;
• Knife-line attack;
• Spanningscorrosie c.q. transkristallijne corrosie;
• Putcorrosie;
• Spleetcorrosie;
• Lasbederf c.q. weld decay;
• Besmettingscorrosie c.q. contaminatie;
• Microbieel geïnduceerde corrosie;
• Galvanische corrosie;
• Hoge temperatuur corrosie.
   

Bovenstaande corrosietypen worden op één na allemaal geïnitieerd door een waterige oplossing c.q. elektrolyt. Alleen de laatstgenoemde corrosievorm wordt veroorzaakt door het voortgaande oxidatieproces bij hoge temperaturen.  Algemene corrosie bij roestvast staal komt het minste voor omdat dit vooral van toepassing is bij actieve metalen. In het geval van algemene corrosie neemt de wanddikte gelijkmatig af. Dat komt overigens nauwelijks voor bij metalen die over een passieve oxidehuid beschikken. In dit geval zijn vooral de zwakkere plekjes in zo’n huid gevoelig voor corrosie waardoor zo’n plaats zich opoffert ten gunste van de beter presterende delen. Dit wordt bij uitstek lokaalelement corrosie genoemd.  Het is in een blog als deze uiteraard onmogelijk om alle genoemde corrosiemechanismen te behandelen. Wel is het van belang te weten hoeveel soorten corrosie er kunnen optreden bij het gebruik van roestvast staal. De uitdrukking ‘maak het maar van roestvast staal want dan kan het niet roesten’ is dus een zeer aanvechtbare stelling.


Indien je aan de voorwaarden voldoet dan mag je dat inderdaad stellen. De weerbarstige praktijk leert ons echter dat er heel wat roestvast staal door corrosie verloren gaat.  Wel kan gesteld worden dat alle boven genoemde corrosieprocessen te voorkomen zijn, maar daar is wel de nodige expertise voor nodig. Dat blijkt in de praktijk vaak veel lastiger dan veelal aangenomen. Nog steeds worden verkeerde materialen toegepast bij een te zware corrosieve of thermische belasting. Ook past men nog wel eens verkeerde bewerkingsmethodes toe om het nog maar niet te hebben over niet-optimaal lassen. Daarom zal het vak van metaalkundige annex corrosiespecialist niet snel uitsterven. Ook de bundeling van expertise van de verschillende disciplines zal waardevol blijken om een installatie zoveel mogelijk corrosiebestendig te maken. Hierbij kan gedacht worden aan de kennis van de ontwerper, de constructeur, de metaalkundige, de procestechnoloog en de contractor.