Korrosionsschutztests

Korrosion ist ein natürlicher, aber schädlicher Prozess, der Metalle und Legierungen beeinträchtigt und durch chemische oder elektrochemische Reaktionen mit der Umwelt zu einer allmählichen Verschlechterung der Materialien führt. Korrosion stellt in Branchen wie Infrastruktur, Transport und Energie eine erhebliche Herausforderung dar. Um dem entgegenzuwirken, spielen Korrosionsschutzprüfungen eine entscheidende Rolle bei der Vorhersage der Materialleistung und der Gewährleistung der Langlebigkeit und Sicherheit von Produkten in verschiedenen Sektoren. Korrosionsschutzprüfungen sind entscheidend für die Beurteilung der Korrosionsbeständigkeit von Materialien und Beschichtungen und gewährleisten Haltbarkeit und Sicherheit in realen Anwendungen.

Korrosionsschutzprüfungen umfassen eine Reihe von Verfahren und Bewertungen, mit denen die Korrosionsbeständigkeit eines Materials oder einer Beschichtung unter bestimmten Umweltbedingungen ermittelt werden soll. Diese Tests simulieren reale Szenarien, um die Haltbarkeit, Wirksamkeit und Lebensdauer von Materialien, Beschichtungen oder Behandlungen zum Korrosionsschutz zu messen.

Korrosionsschutzprüfungen sind aus folgenden Gründen sehr wichtig:

• Gewährleistet die Zuverlässigkeit der Materialien: Regelmäßige Tests stellen sicher, dass die Materialien in korrosiven Umgebungen wie Meeres-, Industrie- oder Chemieumgebungen effektiv funktionieren.
• Verbessert die Sicherheit: Korrosionsbedingte Struktur- und Bauteilversagen können schwere Unfälle verursachen. Durch Tests werden Schwachstellen frühzeitig erkannt und so vorgebeugt.
• Reduziert die Wartungskosten: Durch die Auswahl der korrosionsbeständigsten Materialien oder Beschichtungen können Unternehmen die Häufigkeit und die Kosten von Reparaturen oder Austausch reduzieren.
• Konformität und Standards: In vielen Branchen, darunter der Luft- und Raumfahrt-, Automobil-, Bau- sowie der Öl- und Gasindustrie, gelten Vorschriften, die zertifizierte Korrosionsschutzprüfungen vorschreiben.

Zu den häufig durchgeführten Korrosionsschutztestmethoden gehören:

• Salzsprühtest (ASTM B117 Standardverfahren für den Betrieb eines Salzsprühgeräts): Bei dieser Methode wird ein Material einer kontrollierten salzhaltigen Nebelumgebung ausgesetzt, um Meeres- oder Küstenbedingungen zu simulieren. Die Dauer des Tests hilft, die Korrosionsbeständigkeit der Beschichtung oder des Materials zu bestimmen.

Beim Salzsprühtest wird die Korrosionsbeständigkeit metallischer Werkstoffe und Beschichtungen bewertet, indem diese einer kontrollierten Salznebelumgebung ausgesetzt werden. Eine 5-prozentige Natriumchloridlösung wird in einer geschlossenen Kammer bei 35 Grad Celsius zerstäubt, um raue, salzhaltige Bedingungen zu simulieren, wie sie beispielsweise in Küstengebieten herrschen. Die Testdauer variiert je nach der erwarteten Beständigkeit des Materials oder der Beschichtung. Widerstandsfähigere Materialien benötigen eine längere Exposition, bevor sie Rost oder Oxidation zeigen. Diese Methode ist kostengünstig, standardisiert und wiederholbar und eignet sich daher ideal für die Qualitätskontrolle in Branchen wie der Automobil- und Schifffahrtsindustrie. Sie spiegelt jedoch die realen Bedingungen nicht vollständig wider, da die für natürliche Korrosionsprozesse entscheidenden Nass-/Trockenzyklen fehlen.

• Elektrochemische Korrosionsprüfung: Diese Methoden messen die Korrosionsgeschwindigkeit durch Anlegen eines elektrischen Stroms und Beobachten elektrochemischer Reaktionen und liefern schnelle und präzise Ergebnisse. Elektrochemische Methoden wie die potentiodynamische Polarisation und die elektrochemische Impedanzspektroskopie liefern detaillierte Informationen über das Korrosionsverhalten eines Materials. Bei der potentiodynamischen Polarisation (ASTM G59 Standardtestmethode für Messungen des potentiodynamischen Polarisationswiderstands) werden Korrosionspotenzial und -geschwindigkeit des Materials durch Anlegen einer Reihe elektrischer Potenziale und Überwachen der Stromreaktion gemessen. Die Impedanzspektroskopie liefert Informationen über Korrosionsbeständigkeit, schützende Oxidschichten und Korrosionskinetik, indem sie die Impedanz des Materials gegenüber einem sinusförmigen elektrischen Signal analysiert. Diese Methoden eignen sich besonders zur Untersuchung von Materialien in rauen Umgebungen, wo beschleunigte Tests eine langfristige Belastung simulieren. Elektrochemische Tests sind empfindlich, erfordern jedoch spezielle Ausrüstung und Fachwissen.
• Immersionsprüfung (ASTM G31 Standardhandbuch für Immersionskorrosionsprüfungen von Metallen im Labor): Bei dieser Methode werden Proben in verschiedene chemische Lösungen oder Wasser getaucht, um ihr Verhalten bei kontinuierlicher Flüssigkeitseinwirkung zu bewerten. Bei dieser Prüfmethode werden Materialproben über längere Zeit in korrosive Flüssigkeiten wie Salzwasser, saure oder alkalische Lösungen getaucht. Die Proben werden auf Gewichtsverlust, Oberflächenveränderungen und Verschlechterung der mechanischen Eigenschaften untersucht. Diese Methode ist vielseitig und ermöglicht die Anpassung der Prüfumgebung an spezifische Anwendungen, wie z. B. Pipelines oder Meeresstrukturen. Immersionsprüfungen liefern realistische Daten zur Materialleistung, können aber im Vergleich zu beschleunigten Methoden zeitaufwändig sein.
• Zyklische Korrosionsprüfung: Bei dieser Prüfung wird Salzsprühnebel mit anderen Umweltbedingungen wie Feuchtigkeit, Trocknung und Temperaturwechseln kombiniert. Sie gilt als realistischer als ein einfacher Salzsprühnebeltest. Diese Methode simuliert reale Bedingungen, indem Materialien abwechselnden Nass- und Trockenzyklen, Temperaturschwankungen und korrosiven Umgebungen ausgesetzt werden. Im Gegensatz zu kontinuierlichen Salzsprühnebeltests simuliert die zyklische Korrosionsprüfung die natürliche Witterung besser und eignet sich daher für Beschichtungen und Materialien, die schwankenden Bedingungen ausgesetzt sind, wie z. B. Außeninfrastruktur oder Fahrzeuge. ASTM G85 Standard Practice for Modified Salt Spray (Fog) Testing und ähnliche Normen bieten Leitlinien für diese Tests, die die Langzeitleistung besser vorhersagen, aber hochentwickelte Geräte zur Kontrolle der Umweltzyklen erfordern.
• Korrosionsprüfung mit Kupferstreifen: Mit dieser Methode wird die Korrosivität von schwefelhaltigen Erdölprodukten bewertet. Ein polierter Kupferstreifen wird unter kontrollierten Bedingungen, typischerweise bei erhöhter Temperatur, in die Testprobe getaucht. Nach einer festgelegten Zeit wird der Streifen auf Verfärbungen oder Korrosion untersucht. Dies zeigt das Korrosionspotenzial des Produkts für Lagertanks, Rohrleitungen oder Kraftstoffsysteme an. Dieser Test ist einfach, kostengünstig und wird häufig zur Qualitätssicherung und Materialauswahl in der petrochemischen Industrie eingesetzt.
• Feuchtigkeitstest (ASTM D2247, Standardverfahren zum Testen von Beschichtungen auf Wasserbeständigkeit bei 100 Prozent relativer Feuchtigkeit): Dieser Test bewertet, wie Feuchtigkeit den Korrosionsprozess beeinflusst, indem Materialien bei einer kontrollierten Temperatur einer relativen Feuchtigkeit von 100 Prozent ausgesetzt werden.
• Spezifische Korrosionstests: Einige Tests zielen auf bestimmte Arten von Korrosion ab:
  • Lochkorrosion: Bewertet lokale Korrosion anhand von Standards wie ASTM G48 und misst die Lochdichte oder -tiefe.
  • Interkristalline Korrosion: Tests wie ASTM A262 und ASTM G28 bewerten die Anfälligkeit von rostfreiem Stahl und Nickellegierungen.
  • Spannungsrisskorrosion: Kombiniert mechanische Spannung und korrosive Umgebungen, um die Rissanfälligkeit zu bewerten (ASTM G36).
  • Prüfung superhydrophober Oberflächen: Misst die Korrosionsbeständigkeit fortschrittlicher Beschichtungen, wie z. B. superhydrophober Oberflächen, mithilfe elektrochemischer Tests in Natriumchloridlösungen.

Korrosionsprüfungen verhindern kostspielige Ausfälle und Umweltgefahren, indem sie die Zuverlässigkeit, Sicherheit und Langlebigkeit der Materialien gewährleisten. Diese Prüfungen kommen Branchen wie der Luft- und Raumfahrt, der Öl- und Gasindustrie sowie dem Baugewerbe zugute, da sie bei der Auswahl geeigneter Materialien, der Optimierung von Beschichtungen und der Entwicklung korrosionsbeständiger Legierungen helfen.

Daher sind Korrosionsschutzprüfungen für die Gewährleistung der Materialbeständigkeit und -sicherheit in verschiedenen Branchen unerlässlich. Methoden wie Salzsprühnebel-, Kupferstreifen-, elektrochemische, Tauch- und zyklische Korrosionsprüfungen bieten vielfältige Möglichkeiten zur Beurteilung der Korrosionsbeständigkeit. Durch die Einhaltung verschiedener internationaler Normen helfen diese Prüfungen Ingenieuren, Korrosionsrisiken zu minimieren, die Materialauswahl zu optimieren und wirtschaftliche und ökologische Auswirkungen zu reduzieren.

Unsere Organisation, die seit Jahren Unternehmen aller Branchen mit einem breiten Spektrum an Prüf-, Mess-, Analyse- und Bewertungsstudien unterstützt, verfügt über ein hochqualifiziertes Team, das die weltweiten Entwicklungen in Wissenschaft und Technologie aufmerksam verfolgt und sich kontinuierlich weiterbildet. In diesem Rahmen bieten wir Unternehmen auch Korrosionsschutzprüfungen an.