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Lochfraßkorrosion

1930
Metallprobe mit Lochfraßkorrosion in einem materialwissenschaftlichen Labor.

(Abbildung dient nur zur Veranschaulichung)

Lochfraßkorrosion ist eine lokale Korrosionsform, die zur Bildung kleiner Löcher, sogenannter „Pits“, in Metallen führt. Sie zählt zu den zerstörerischsten Korrosionsformen, da sie schwer zu erkennen, vorherzusagen und zu verhindern ist. Bereits ein geringer Massenverlust kann bei Lochfraßkorrosion zum katastrophalen Versagen einer Struktur führen.

Pitting is an autocatalytic process. It typically initiates at small surface defects, inclusions, or scratches, especially on passive metals like stainless steel or aluminum. The process begins with the local breakdown of the passive FilmDie Korrosion wird häufig durch aggressive Anionen, insbesondere Chlorid (Cl⁻), ausgelöst. Sobald der Schutzfilm beschädigt ist, entsteht eine aktive Korrosionszelle. Die kleine Fläche freiliegenden Metalls wird zur Anode, die große umgebende passive Oberfläche zur Kathode.

Im Inneren der Korrosionsgrube findet Metallauflösung statt, beispielsweise [latex]Fe \rightarrow Fe^{2+} + 2e^-[/latex]. Die entstehenden positiven Metallionen ziehen negative Chloridionen aus der Lösung in die Grube, um die Ladungsneutralität aufrechtzuerhalten. Dies führt zur Bildung von Metallchloriden wie [latex]FeCl_2[/latex], die anschließend mit Wasser hydrolysieren: [latex]FeCl_2 + 2H_2O \rightarrow Fe(OH)_2 + 2HCl[/latex]. Bei dieser Reaktion entsteht Salzsäure, die den pH-Wert in der Grube drastisch senkt und so ein stark saures und aggressives Milieu schafft. Dieser erhöhte Säuregehalt beschleunigt die Metallauflösung weiter und verhindert die Neubildung der Passivschicht. Dadurch entsteht ein sich selbst verstärkender Kreislauf, der das Eindringen der Korrosionsgrube in die Tiefe begünstigt. Die äußere Oberfläche bleibt geschützt und verdeckt die darunterliegenden, schwerwiegenden Schäden.

UNESCO Nomenclature: 3314
- Werkstoffkunde

Typ

Chemischer Prozess

Störung

Wesentliche

Verwendung

Weitverbreitete Verwendung

Vorläufer

  • Entdeckung und Verwendung passiver Metalle wie Edelstahl
  • Verständnis von elektrochemischen Zellen und Passivierung
  • Verstärkter Einsatz von Materialien in chloridreichen Umgebungen (z. B. in der Schifffahrt, in der chemischen Industrie)

Anwendungen

  • Fehleranalyse in chemischen Verarbeitungsanlagen
  • Inspektionsprotokolle für Pipelines und Lagertanks
  • Materialauswahl für Meeresumgebungen
  • design of medizinische Implantate to avoid in-vivo pitting

Patente:

NA

Potenzielle Innovationsideen

  • Ultraschall- inspection techniques for early detection of pitting
  • corrosion-resistant alloys with elements (like molybdenum) that enhance pitting resistance
  • smart coatings that change color to indicate the initiation of pitting
  • electrochemical models that predict pitting probability based on environmental conditions
  • laser peening to induce compressive stresses on surfaces to inhibit pit initiation
  • self-healing polymers that can flow into and seal active pits
  • bacteriophages designed to disrupt biofilms that cause microbially induced pitting
  • advanced statistical methods for predicting the maximum pit depth and equipment lifetime
Verwandte Themen: Lochfraßkorrosion, lokalisierte Korrosion, Passivschicht, Chlorid, Edelstahl, Autokatalyse, Schadensanalyse, Korrosionsgrube.

Historischer Kontext

Lochfraßkorrosion

1920
1922
1925-01-01
1930
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1924
1927
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(wenn das Datum unbekannt oder nicht relevant ist, z. B. „Strömungsmechanik“, wird eine gerundete Schätzung seines bemerkenswerten Auftretens bereitgestellt)

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