Spannungsrisskorrosion

Mit Spannungsrisskorrosions-Prüfungen trägt Element dazu bei, die Rissanfälligkeit metallischer Werkstoffe schnell zu bewerten und die Größe und den Umfang von Rissen zu bestimmen, bevor das Versagen eintritt.

Spannungsrisskorrosion in metallischen Werkstoffen ist schwer vorherzusagen und zu erkennen, kann jedoch ohne jede Vorwarnung schwere Probleme verursachen. Mit SCC-Prüfungen (engl. für Stress Corrosion Cracking) lassen sich im Vorfeld Sicherheitsrisiken und größere Kosten für beispielsweise Betriebsausfälle, Reklamationen oder Reparaturen an Anlagen vermeiden.

Kombination aus Spannung, Material und Umgebung

Gefährlich an Spannungsrisskorrosion (SpRK) ist der häufig unbemerkte Fortschritt von Risswachstum und Korrosion bis zum plötzlichen Versagen von Bauteilen. Denn die anfänglichen Mikrorisse sind für das bloße Auge meist nicht erkennbar und breiten sich unter der Oberfläche weiter aus. Für diese Korrosionsart müssen drei Einflussfaktoren gleichzeitig auftreten: innere oder äußere Spannung, ein spannungsrisskorrosionsanfälliger Werkstoff und eine korrosive Umgebung.

Risse durch externe Lasten oder Eigenspannung

Ursächlich für die Entstehung von Rissen sind häufig äußere statische Belastungen des Bauteils durch beispielsweise Zugspannung, Druck oder Torsion. Auch Eigenspannung, etwa aufgrund von Schweißverbindungen oder Verformung, kann die Rissbildung fördern.

Durch Mikrorisse wird die Korrosion im Werkstoff erleichtert, was wiederum die Rissbildung fördert. Ob und in welchem Maß Spannungsrisskorrosion auftritt, hängt aber von der Umgebung ab, der ein Werkstoff ausgesetzt ist. Denn auch robuste Materialien wie

• • Kohlenstoff- und Legierungsstähle
• • Rostfreie Stähle
• • Nickel, Aluminium-, Titan- und Kupfer-Legierungen

haben "Schwachstellen". So enthalten zum Beispiel Meerwasser, gechlortes Wasser in Schwimmbädern, Erdgas und Erdöl, aber auch einige Reinigungsmittel, Konservierungsstoffe und Fäkalien chemische Verbindungen, die diese metallischen Werkstoffe angreifen. Dies geschieht durch direkten Kontakt als auch über die Umgebungsluft.

Zusammen mit mechanischen Belastungen ist dann Spannungsrisskorrosion möglich. Die Risse können sich dabei je nach Werkstoff und Belastung interkristallin oder transkristallin ausbreiten, also entlang der Korngrenzen und durch die Körner hindurch. Gerade weil sich Spannungsrisskorrosion innerhalb von Strukturen schnell und unbemerkt ausbreiten kann, sind die Folgen vielfältig und reichen von fehlerhaft funktionierenden Bauteilen bis hin zum Versagen ganzer Anlagen. Hinzu kommen mögliche Schäden für Menschen, Umwelt und den Ruf des Unternehmens.

SCC-Prüfung – Das bietet Element

Im weltweiten Element-Netzwerk sind mehrere moderne Prüflabore auf Korrosionsprüfung und -simulation spezialisiert. Dort bieten erfahrene Experten ein breites Spektrum von SCC-Prüfungen unter unterschiedlichen Umgebungsbedingungen an, die sowohl Vor-Ort-Untersuchungen als auch Laboranalysen umfassen.

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