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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 film, often triggered by aggressive anions, most notably chloride ([latex]Cl^-[/latex]). Once the film is breached, an active corrosion cell is established. The small area of exposed metal becomes the anode, and the large surrounding passive surface becomes the cathode.

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
  • Understanding of electrochemical cells and passivation
  • 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 von medizinischen Implantaten zur Vermeidung von Lochfraß in vivo

Patente:

NA

Potenzielle Innovationsideen

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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
1930
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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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