Lochfraßkorrosion

Lochfraßkorrosion (auch Lochkorrosion oder Lochfraß) bezeichnet kleinflächige, aber oft tiefe Korrosionen von Metall. Lochkorrosion tritt bei passivierten Metallen auf, die sich in einem chlorid- oder bromidhaltigen Elektrolyten befinden.

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Entstehung

Aus der Oxidschicht des passivierten Metalls wird Sauerstoff durch Chlorid- bzw. Bromidionen verdrängt. Durch Anlagerung von weiteren Chlorid- und Bromidionen entsteht ein Bereich, der nicht mehr durch eine Oxidschicht geschützt ist. Diese Stelle bietet nun einen Angriffspunkt für Korrosion.

Unter günstigen Umständen kann es zu einer sogenannten Repassivierung kommen: Das Chloridion wird wieder durch Sauerstoff verdrängt, die schützende Oxidschicht ist somit wieder "repariert".

Andernfalls schreitet die Lochkorrosion fort. Folgende Mechanismen fördern die Lochfraßkorrosion:

1. Ins "Loch" kommt weniger Sauerstoff, dadurch wird die Repassivierung behindert. Da der Sauerstoffgehalt außerhalb des Lochs wesentlich größer ist als im Loch, bildet sich außerdem ein Konzentrationselement

2. Das kleine Loch bildet die Anode, die restliche Oberfläche die Kathode. Da die Korrosionsgeschwindigkeit durch die Größe der Kathode bestimmt wird, schreitet die Reaktion mit großer Geschwindigkeit voran.

3. Das gelöste Metall im Loch bildet z. B. mit Chloridionen Salze. Durch Hydrolyse entstehen Hydroniumionen. Dadurch wird der Elektrolyt im Loch sauer.

Kritische Bedingungen für das Auftreten von Lochkorrosion

• hohe Temperaturen
• Elektrochemisches Potenzial
• pH-Wert des Elektrolyten
• geringe Sauerstoffkonzentration im Elektrolyt (dadurch keine Repassivierung)

Stähle werden durch Legieren mit Chrom und Molybdän gegen Lochfraßkorrosion beständig gemacht. Lokale Chromverarmungen z. B. bei Cr₂₃C₆-Bildung durch Glühen bei hohen Temperaturen kann diesen Schutz jedoch zerstören. Um den Effekt dieser "Sensibilisierung" zu vermeiden, wurden die so genannten IF-Stähle entwickelt, die keinerlei freien Kohlenstoff mehr aufweisen und somit keine Chromkarbide bilden können.