Bei einem Korrosionstest wird Metall oder seine Legierungen einer kontrollierten Korrosionsumgebung ausgesetzt, um die Widerstandsfähigkeit gegen Rost und Verschleiß zu prüfen. Korrosionstests werden in der Regel von Ingenieuren vor der Materialentwicklung durchgeführt, um deren Zuverlässigkeit zu testen und so zukünftige Ausfälle und Reparaturen zu vermeiden.
Diese Tests helfen auch, die Leistung von Beschichtungsmaterialien vorherzusagen und festzustellen, wie lange sie das darunterliegende Material in aggressiver Umgebung vor Schäden schützen. Je nach gewünschter Analyse werden verschiedene Korrosionstests durchgeführt, wie z. B. Tauchtests, Salzsprühtests, elektrochemische Korrosionstests, Spaltkorrosionstests und mehr.
Hier sind einige gängige Korrosionstestmethoden:
Inhalte
Zyklische Korrosionsprüfung
In zyklische KorrosionsprüfungDas Material wird den Bedingungen einer realen Umgebung ausgesetzt, wie Feuchtigkeit, Temperaturschwankungen und Salzen. Bei zyklischen Korrosionstests wird das Bauteil solchen Bedingungen jedoch nicht kontinuierlich ausgesetzt. Hier wird ein Bauteil in einer Abfolge wiederholter Zyklen getestet, bei denen sich Temperatur, Salzkonzentration und Luftfeuchtigkeit ständig ändern, was die Prüfung realistischer macht.
Zyklische Korrosionsprüfungen in der Automobilindustrie
Zyklische Korrosionsprüfungen werden hauptsächlich zur Vorhersage der Leistung von Komponenten in der Automobilindustrie eingesetzt. Hier sind die Komponenten aufgrund ständiger Einwirkung von Feuchtigkeit, Salz und Temperaturschwankungen einem hohen Korrosionsrisiko ausgesetzt. So funktioniert es gemäß der Norm DIN 55635. Diese Norm dient zur Vorhersage der Korrosionsbeständigkeit verschiedener Beschichtungen von Automobilteilen:
- Die zu prüfenden Bauteile werden in einem bestimmten Winkel von 65° und 75° in eine Prüfkammer eingelegt.
- Die Bauteile werden mit einer 1%igen NaCl-Lösung besprüht.
- Der pH-Wert wird zwischen 6.5 und 7.2 gehalten.
- Jeder vollständige Testzyklus erstreckt sich über sieben Tage und umfasst mehrere Phasen (die normalerweise als Zyklen A, B und C kategorisiert werden).
- Die Temperatur der Zyklen wechselt ständig von -15°C über hohe Luftfeuchtigkeit bis hin zu Wärme bei +50°C mit bis zu 95% relativer Luftfeuchtigkeit.
- Normalerweise umfasst ein standardmäßiger zyklischer Korrosionstest 6 Zyklen, und dann wird die Komponente analysiert.
Elektrochemische Korrosionsprüfung
Elektrochemische Korrosionsprüfung Die Methode dient zur Bewertung der Korrosionsbeständigkeit eines Materials durch Analyse seiner elektrischen Eigenschaften beim Eintauchen in einen Elektrolyten. Solche Tests liefern genaue und präzise Ergebnisse zur Leistung des Materials in einer realen Umgebung. Diese Prüfmethode wird grundsätzlich in zwei Typen unterteilt:
- Potentiodynamische Polarisation: Die potentiodynamische Polarisation ist besonders nützlich, um die Anfälligkeit von Materialien für lokale Korrosion, einschließlich Lochfraß und Spaltkorrosion, zu ermitteln.
- Elektrochemische Impedanzspektroskopie (EIS): EIS ist zerstörungsfrei und hochempfindlich; deshalb wird es zur Langzeitüberwachung der Korrosionsbeständigkeit eingesetzt.
Intergranularer Korrosionstest (IGC)
Diese Tests dienen der Vorhersage der intergranularen Korrosion in verschiedenen Metallen und deren Legierungen. Diese Korrosion tritt üblicherweise entlang der Korngrenzen von Metallen auf und verringert deren mechanische Festigkeit und Duktilität. Intergranulare Korrosionstests werden üblicherweise in drei Typen unterteilt:
Huey-Test
Der Huey-Test ist die am häufigsten verwendete Methode zur Überprüfung des IGC, insbesondere bei austenitischen Werkstoffen. Bei diesem Test wird das Metall fünfmal hintereinander 65 Stunden lang einer kochenden 48%igen Salpetersäurelösung ausgesetzt. Nach jedem Zyklus wird die Probe entnommen, gereinigt und gewogen. Die Gewichtsverlustrate gibt Aufschluss über den Grad des Angriffs entlang der Korngrenzen.
Strauss-Test
Eine weitere Art der IGC-Prüfung ist der Strauss-Test. Dabei wird die Probe in eine kochende Lösung aus Kupfersulfat und Schwefelsäure getaucht. Diese Einwirkung dauert bis zu 72 Stunden. Anschließend werden die analysierten Komponenten gebogen, um zu prüfen, ob Risse oder Sprödigkeit auftreten. Dieser Test bewertet die Duktilität des Materials und hilft, das Vorhandensein von intergranularen Rissen durch Sensibilisierung zu erkennen.
Streicher-Test
Beim Streicher-Test werden Bauteile zusätzlich für 24 bis 120 Stunden einer siedenden Mischung aus Eisensulfat und Schwefelsäure ausgesetzt. Bei dieser Methode wird der Gewichtsverlust der Probe gemessen, um die Korrosionsrate zu bestimmen. Diese Methode eignet sich zum Nachweis von Korrosion in Edelstahl.
Salzsprühkorrosionstest
Eine der zuverlässigsten Methoden zur Überprüfung der Korrosionsbeständigkeit metallischer Bauteile ist SalzsprühtestBei diesem Test wird eine spezielle Salzsprühnebelkammer verwendet, in der Proben in festgelegten Winkeln platziert werden. Diese Proben werden für etwa 5 bis 37 Stunden einer 24%igen NaCl-Lösung bei 72 °C ausgesetzt. Der pH-Wert der Lösung wird zwischen 6.5 und 7.2 gehalten, um genaue Ergebnisse gemäß ISO 9227-2017 zu gewährleisten. Nach Abschluss des Tests wird das Bauteil auf Anzeichen von Korrosion, Lochfraß oder Rissbildung untersucht.
Kupferstreifen-Korrosionstest
Dieser Test dient im Wesentlichen der Bewertung der Korrosionsbeständigkeit von Produkten auf Erdölbasis. Er hilft festzustellen, ob diese Substanzen Kupfer- oder Kupferlegierungskomponenten in Kraftstoffsystemen und der Lagerinfrastruktur beschädigen können. Bei diesem Test wird ein Kupferstreifen für einen bestimmten Zeitraum bei hoher Temperatur in die Erdölprobe getaucht. Anschließend wird der Streifen auf Anzeichen von Korrosion untersucht. Dieser Test wird verwendet für:
- Qualitätskontrolle in der Kraft- und Schmierstoffproduktion
- Überwachung des Schwefelgehalts in Erdölformulierungen
- Auswahl kompatibler Materialien für Rohrleitungen, Tanks und Motorkomponenten
- Einhaltung gesetzlicher Vorschriften und Zertifizierungsprüfungen
Tauchtest
Die Eintauchtest gilt als eine der einfachsten und kostengünstigsten Methoden zur Bewertung der Korrosionsbeständigkeit eines Materials. Bei diesem Test wird die Probe für mehrere Stunden bis Wochen in eine 5%ige Salzlösung bei etwa 25 °C bis 35 °C getaucht. Dieser Test fällt in die Kategorie der beschleunigten Korrosionsprüfungen, da hier die Korrosion durch raue Bedingungen beschleunigt wird.
Die Oberfläche des Bauteils wird gemäß verschiedener Bewertungsstandards wie ASTM G31 auf Korrosion untersucht. Diese Methode ist sehr hilfreich beim Entwurf und der Entwicklung von Bauteilen, die rauen Umgebungen ausgesetzt sind, wie beispielsweise Schiffsbauteile.
Korrosionsprüfnormen
Hier sind einige Korrosionsteststandards.
| Standard | Schwerpunkte | Anwendbare Materialien |
|---|---|---|
| ISO 3651-1 | Bewertet die Beständigkeit gegen interkristalline Korrosion | Austenitische und Duplex-Edelstähle (ferritisch-austenitisch) |
| ISO 3651-2 | Bewertet die Anfälligkeit für interkristalline Korrosion | Ferritische, austenitische und Duplex-Edelstähle |
| ASTM A262 | Erkennt die Anfälligkeit für intergranulare Angriffe durch verschiedene Praktiken | Austenitische Edelstähle |
| ASTM G48 | Misst die Beständigkeit gegen Loch- und Spaltkorrosion mithilfe einer Eisenchloridlösung | Rostfreie Stähle und korrosionsbeständige Legierungen |
| September 1877 | Prüft die Beständigkeit gegen interkristalline Korrosion in hochlegierten Werkstoffen | Hochlegierte, korrosionsbeständige Werkstoffe |
| ISO 9227 | Führt Salzsprühtests (NSS, AASS, CASS) in künstlichen Atmosphären durch, um die Korrosionsbeständigkeit zu bewerten | Metallische Werkstoffe mit oder ohne Beschichtungen |
| ISO 6270-2 | Bestimmt die Feuchtigkeitsbeständigkeit, indem die Proben einer Kondenswasseratmosphäre ausgesetzt werden | Lackierte oder beschichtete Metalloberflächen |
Zweck des Korrosionstests
Bewerten Sie die Materialleistung
Der Hauptzweck von Korrosionstests besteht darin, festzustellen, wie sich Metalle und andere Materialien verhalten, wenn sie korrosiven Umgebungen ausgesetzt sind.
Korrosionsverhalten verstehen
Mithilfe von Korrosionstests können wir Art, Geschwindigkeit und Mechanismen der Korrosion eines bestimmten Materials ermitteln.
Materialauswahl
Korrosionstests liefern Ihnen die wesentlichen Daten, die Ihnen bei der Auswahl der Materialien helfen, die für bestimmte Umgebungen und Anwendungen am besten geeignet sind.
Designentscheidungen unterstützen
Korrosionstests liefern außerdem wertvolle Erkenntnisse für die Optimierung von Designs, um das Korrosionsrisiko zu minimieren und die Lebensdauer zu verlängern.
Qualitätssicherung
Mithilfe der Ergebnisse des Korrosionstests können Sie sicherstellen, dass das Material für die jeweiligen Bauteile geeignet ist und die gewünschten Haltbarkeitsstandards erfüllt.
Auswahl des richtigen Korrosionstests
Wie wählt man den richtigen Korrosionstest aus?
Identifizieren der Anwendungsumgebung
Der erste Schritt besteht darin, zu wissen, wo und wie das Produkt oder die Komponente verwendet wird:
Marine Industrie
Für die Komponenten sind Tests erforderlich, die eine langfristige Salzwasserbelastung simulieren, beispielsweise Salzwasserimmersion oder Lochkorrosionstests.
Automobilindustrie
Automobilkomponenten sind Streusalz und wechselnden Witterungsbedingungen ausgesetzt. Daher können sie mittels zyklischer Korrosionsprüfung oder Salzsprühnebelprüfung geprüft werden.
Luft-und Raumfahrtindustrie
In diesen Branchen sind die Materialien üblicherweise großen Höhen und extremen Temperaturschwankungen ausgesetzt. Daher kann ihre Zuverlässigkeit durch zyklische Tests und atmosphärische Belastungssimulationen getestet werden.
Passen Sie den Testtyp an das Korrosionsproblem an
Jede Prüfmethode zielt auf bestimmte Korrosionsformen ab:
- Salzsprühtests eignen sich zur Beurteilung der allgemeinen Beständigkeit gegenüber salzigen, feuchten Umgebungen.
- Bei zyklischen Korrosionstests können Sie reale Bedingungen durch abwechselnde Phasen von Feuchtigkeits-, Trocknungs- und Temperaturänderungen simulieren.
- Immersionstests gelten als ideal für die kontinuierliche Einwirkung von Flüssigkeiten oder Chemikalien und werden häufig im maritimen oder industriellen Kontext eingesetzt.
Anwendungen von Korrosionsprüfmethoden
Korrosionstests werden häufig in Branchen wie
Automobilindustrie
In der Luft- und Raumfahrtindustrie wird die mechanische Festigkeit und Integrität von Komponenten durch Korrosionstests sichergestellt. Diese Tests werden an Karosserieteilen und Aufhängungselementen eines Fahrzeugs durchgeführt, um deren Haltbarkeit und Langlebigkeit sicherzustellen.
Luft-und Raumfahrtindustrie
Flugzeugkomponenten sind in der Regel Luftfeuchtigkeit und Salz ausgesetzt und daher besonders korrosionsgefährdet. Daher wird in der Luft- und Raumfahrtindustrie vor der Entwicklung neuer Komponenten Korrosionstests unterzogen, um deren Zuverlässigkeit zu prüfen.
Elektronische Komponenten
Die Korrosionsbeständigkeit von Materialien zur Entwicklung verschiedener elektrischer Geräte wie Kondensatoren, Widerstände und integrierter Schaltkreise wird mithilfe von Korrosionstests bewertet. Diese Tests stellen sicher, dass die Komponenten im Betrieb keine Ausfälle verursachen.
Medizintechnik
Korrosionstests wie Tauchtests und Salzsprühtests liefern präzise und genaue Ergebnisse zur Korrosionsbeständigkeit eines Materials und werden daher für medizinische Instrumente verwendet.