DE2922950C2

DE2922950C2 - Verfahren zum Schützen von Stahlwerkstücken gegen Innenriß- und Lochfraßkorrosion

Info

Publication number: DE2922950C2
Application number: DE2922950A
Authority: DE
Inventors: James Byron Natrona Heights Pa. Hill; Mark John New Kensington Pa. Johnson
Original assignee: Allegheny Ludlum Steel Corp
Current assignee: Allegheny Ludlum Steel Corp
Priority date: 1978-06-07
Filing date: 1979-06-06
Publication date: 1983-08-04
Also published as: IT7949332A0; IL57328A; GB2022614A; IT1116242B; SE7904909L; BR7903481A; AT364892B; FR2428082A1; ES481333A1; AU4712979A; DE2922950A1; AU528375B2; JPS54159349A; ATA409979A; GB2022614B; IL57328A0; CA1138816A

Description

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Die Erfindung geht aus von einem Verfahren zum Schutz von Stahlwerkstücken gegen Innenriß- und Lochfraßkorrosion der im Oberbegriff des Anspruchs 1 angegebenen Gattung. Ein solches Verfahren ist bereits aus der US-PS 23 03 778 bekannt

Das bekannte Verfahren beschreibt einen kathodischen Korrosionsschutz eines für die Verlegung im Erdboden bestimmten ersten Stahlrohres durch ein die Außenoberfläche dieses Stahlrohres bedeckendes zweites Stahlrohr, wobei für dieses zweite Stahlrohr ein Stahlwerkstoff gewählt ist, der sich vom Werkstoff des ersten Stahlrohres derart unterscheidet, daß er im korrosiven Medium unedler ist als der zu schützende, erstgenannte Stahlwerkstoff.

Dieses bekannte Verfahren schützt legierte Stähle mit Hilfe von deren Außenoberfläche abdeckenden Polarisierungsrohren aus unlegiertem Stahl und ist somit nicht imstande, nichtrostende Stähle, insbesondere ferritische nichtrostende Stähle gegen Korrosion zu schützen.

Ein weiterer Nachteil des bekannten Verfahrens ist darin zu sehen, daß beträchtliche Mengen des elektrochemisch unedleren Werkstoffes, welcher die Oberflächen des zu schützenden edleren Stahlwerkstoffes bedeckt, benötigt werden, wobei ferner zu befürchten ist, daß sich aus dieser großen Menge eines vergleichsweise unedlen Matertals entsprechend große Mengen an Korrosionsprodukten bilden.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zug^runde, ein Verfahren der im Oberbegriff des Anspruchs 1 angegebenen Gattung so auszubilden, daß ferritische, nichtrostende Stähle auf wirtschaftlich vorteilhafte Weise kathodisch gegen Korrosion geschützt werden können.

Diese Aufgabe wird bei einem im Oberbegriff des Anspruchs 1 angegebenen Verfahren durch die im Kennzeichenteil des Anspruchs 1 angegebenen Merkmale gelöst.

Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen beschrieben.

Der mit Hilfe der Erfindung erzielbare technische Fortschritt ergibt sich in erster Linie daraus, daß ein erster nichtrostender Werkstoff mit Hilfe eines zweiten, gleichfalls nichtrostenden Stahlwerkstoffes geschützt wird. Dadurch, daß als Schutzwerkstoff gleichfalls ein nichtrostender Werkstoff verwendet wird, ist sichergestellt, daß dieser eine langwährende Schutzwirkung entfalten kann, ehe er selbst durch Korrosion zerstört wird.

Ferner ist ein besonderer Vorteil der Erfindung darin zu sehen, daß der zu Schutzzwecken verwendete elektrochemisch unedlere zweite nichtrostende Stahlwerkstoff lediglich an gesonderten, ausgewählten und voneinander beabstandeten Oberflächenbereichen des zu schützenden Stahlwerkstückes benötigt wird. Daraus ergeben sich vergleichsweise beträchtliche Materialeinsparungen.

Das Verfahren nach der Erfindung gewährleistet den Schutz von ferritischen nichtrostenden Stählen in korrosiver Umgebung gegen den Angriff durch Innenriß- und Lochfraßkorrosion. Es sieht ve/, einen zu schützenden ferritischen nichtrostenden Stahl in gesonderten Abschnitten seiner Oberfläche mit einem nicht identisch nichtrostenden Stahl zu bedecken, der in den gegebenen korrosiven Milieu weniger edel ist als der zu schützende nichtrostende ferritische Stahl. Bei dem korrosiven Milieu handelt es sich im allgemeinen um ein chloridhaltiges Milieu. Es kann sich jedoch auch um korrosive Milieus handeln, die sulfidhaltig oder kaustisch sind.

Die Auswahl des nicht identischen nichtrostenden Stahls hängt ab von dem jeweiligen Milieu, welchem der zu schützende nichtrostende Stahl ausgesetzt ist. Der nicht identische oder nicht ähnliche nichtrostende Stahl kann auf vielfältige Weise an dem nichtrostenden Stahl befestigt werden, so beispielsweise durch Schweißen, Druckverbinden, Nieten oder Aufsprühen. Die Stähle müssen jedoch so miteinander verbunden sein, daß ein inniger elektrischer Kontakt gewährleistet ist.

Gemäß den nachfolgenden Beispielen kann ein nichtrostender Stahl gemäß AISI-Typenreihe 409 als nicht identischer oder nicht ähnlicher Stahl für einen zu schützenden nichtrostenden Stahl gemäß AISI-Typenreihe 439 verwendet werden. Die miteinander verbundenen Stähle können zu verschiedenen Gefäßen geformt und verschweißt werden, wie zu Solar-Absorbern und Warmwasserbehältern. Wahlweise kann der nicht ähnliche nichtrostende Stahl an dem (zu schützenden) nichtrostenden ferritischen Stahl während der Herstellung oder im Anschluß daran befestigt werden. Der nicht ähnliche nichtrostende Stahl bildet einen Abschnitt der Innenoberfläche des fertiggestellten Gefäßes.

Nach der Lehre der Erfindung wird ein ferritischer nichtrostender Stahl gegen Innenriß- und Lochfraßkorrosion dadurch geschützt, daß ein Abschnitt desselben mit einem anderen nichtrostenden Stahl bedeckt wird, weichletzter in dem vorliegenden korrosiven Milieu weniger edel ist als der (zu schützende) ferritische Stahl.

Die Erfindung wird anhand der nachfolgenden Beispiele noch näher erläutert.

Ein Verbundartikel wurde dadurch hergestellt, daß eine Stahlprobe gemäß AISI-Typenreihe 409 durch Punktsehweißen zwischen zwei Siahlproben gemäß AISI-Typenreihe 439 eingefügt wurde. Der Stahl gemäß Typenreihe 409 ist in chloridhaltigem Milieu unedler als der Stahl gemäß Typenreihe 439. Ein weiterer Verbundartikel enthielt anstelle des nichtrostenden Stahls gemäß Typenreihe 409 Aluminium. Wie bereits erwähnt, ist Aluminium schon verwendet worden, um ferritische nichtrostende Stähle vor Innenriß- und Lochfraßkorrosion zu schützen.

Die Verbundartikel wurden in warmes Wasser mit einer Temperatur von 82°C eingebracht Natriumchlorid wurde dem Wasser zugesetzt, um eine Chloridionenkonzentration von 1000 ppm zu erhalten. Nach acht Wochen zeigte sich der Stahl gemäß Typenreihe 439 mit dem daraufgeschweißten Stahl gemäß Typenreihe 409 im wesentlichen in einem guten Zustand, wie auch der Stahl gemäß Typenreihe 439 mit dem aufgeschweißten Aluminium. Der Gewichtsverlust bei dem Verbundartikel, der aus den beiden nichtrostenden Stählen bestand, war jedoch erheblich geringer als bei dem Verbundartikel, bei dem Aluminium mit nichtrostendem ferritischem Stahl verschweißt war. Die Gewichtsverluste beliefen sich auf 0,38% für den aus zwei verschiedenen ferritischen nichtrostenden Stählen bestehenden Verbundartikel und auf 1,01% für den unter Verwendung von Aluminium hergestellten VerbundartikeL Der vorstehende Vergleichsversuch zeigt deutlich, daß die Erfindung imstande ist, ferritischen nichtrostenden Stahl in vorteilhafter Weise gegen Innenriß- und Lochfraßkorrosion zu schützen.

Claims

Patentansprüche:

1. Verfahren zum Schutz von Stahlwerkstücken gegen Innenriß- und Lochfraßkorrosion in einem korrosiven Medium, bei welchem die zu schützende Werkstückoberfläche mit einem unterschiedlichen Stahlwerkstoff elektrisch leitend verbunden wird, wobei dieser unterschiedliche Stahlwerkstoff im korrosiven Medium unedler ist als der zu schützende Stahlwerkstoff, dadurch gekennzeichnet, daß zum Schutz eines ferritischen, nichtrostenden Stahl ein unterschiedlicher nichtrostender Stahl verwendet und auf gesonderten Oberflächenbereichen des zu schützenden Werkstückes befestigt wird.

Z Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß als ferritischer nichtrostender Stahl c ji Stahl gemäß AISI-Typenreihe 439 verwendet wird.

3. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß als unterschiedlicher nichtrostender Stahi ein Stahi gemäß AiSi-Typenreihe 409 verwendet wird.