Elektrochemische Korrosionsprüfung verschleißbeständiger Schichten∗ Translated title: Electrochemical corrosion testing of wear-resistant surface layers

Kurzfassung

Verschleißbeständige Schichten auf Stahl sollten auch korrosionsbeständig sein. Mangelhafte Korrosionsbeständigkeit beruht auf mangelnder chemischer Beständigkeit unter Mitberücksichtigung mechanischer sowie thermischer Beanspruchung im Einsatz. Die chemische Beständigkeit hängt nicht nur von der chemischen Zusammensetzung, sondern auch von der Struktur der verschleißbeständigen Schicht ab, die durch den Herstellungsprozess kontrolliert wird. Wenn allein die chemische Beständigkeit nicht ausreichend ist, erfolgt der Korrosionsangriff gleichmäßig; wenn die Schicht Poren oder Risse aufweist, führt das zu lokalem Korrosionsangriff. Verfahren der Korrosionsprüfung sind meistens nicht zerstörungsfrei, aber zeitaufwendig, denkt man an Methoden wie den Salzsprühtest. Elektrochemische Methoden haben einen geringen Zeitbedarf und können mit nicht-korrosiven Elektrolyten auch zerstörungsfrei sein. Die verschiedenen Methoden lassen Rückschlüsse zu auf die Oxidierbarkeit einer Metalloberfläche (potenziostatische Verfahren wie Bestimmung des Ruhepotenzials oder OCP, open circuit potential) oder auf die Oberflächenwiderstände, die der Ladungsübertragung vom Metall zu Komponenten im korrosiven Medium entgegenstehen (potenziodynamische Verfahren und Elektrochemische Impedanzspektroskopie, EIS). Die letztgenannten Messmethoden werden in Hinsicht auf Anwendung und Aussagefähigkeit verglichen.

Abstract

Wear-resistant layers on steel surfaces should be corrosion-resistant as well. Deficient corrosion resistance originates from deficient chemical resistance, involving mechanical and thermal strain under operation. Chemical resistance depends on chemical composition but additionally on the structure of the wear-resistant layer, controlled by the manufacturing process. If chemical resistance is not sufficient, there will be uniform corrosion; if the layer contains pores or cracks, corrosion is local. Corrosion testing is often destructive and time-consuming, e. g. salt spray testing. Electrochemical methods are quick and can even be non-destructive, depending on the corrosivity of the applied electrolyte. The methods permit conclusions with respect to the metal's oxidability (potentiostatic methods like the determination of the OCP (Open Circuit Potential), or to surface resistances, impeding charge transfer from the metal to components of the corrosive environment (potentiodynamic methods and Electrochemical Impedance Spectroscopy EIS). These three electrochemical testing methods are discussed with respect to applicability and informational value.