Äquivalente Lochfraßbeständigkeitszahl

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Was ist die Lochfraß-Äquivalentzahl?

Der Äquivalente Lochfraßbeständigkeitszahl (PREN) ist ein Maß zur Bewertung der Beständigkeit von rostfreiem Stahl und anderen korrosionsbeständigen Legierungen gegen Lochkorrosion. Je höher der PREN-Wert, desto widerstandsfähiger ist das Material gegen Lochkorrosion, insbesondere in chloridhaltigen Umgebungen wie Meeresumgebungen oder anderen stark korrosiven, chloridreichen Umgebungen.

Es gibt mehrere PREN-Formeln. Sie reichen üblicherweise von:

PREN = %Cr + 3,3 × %Mo + 16 × %N
Zu:

PREN = %Cr + 3,3 × %Mo + 30 × %N.[4]
Es gibt einige rostfreie Stähle, denen Wolfram (W) zugesetzt wird. Für diese wird die folgende Formel verwendet:

PREN = %Cr + 3,3 × (%Mo + 0,5 × %W) + 16 × %N
Alle %-Werte von Elementen müssen in Masse oder Gewicht (Gew. %) und nicht in Volumen ausgedrückt werden. Toleranzen bei Elementmessungen können ignoriert werden, da der PREN-Wert nur Richtwerte sind.

Was ist Lochkorrosion?

Lochkorrosion ist eine lokale Form der Korrosion, die typischerweise in kleinen Bereichen auf der Oberfläche eines Metalls auftritt und winzige Löcher oder Vertiefungen bildet. Diese Vertiefungen werden mit der Zeit größer und tiefer, was möglicherweise zu Materialversagen führen kann. Das Hauptmerkmal der Lochkorrosion ist, dass sie sich auf bestimmte Bereiche der Oberfläche konzentriert, während der Rest der Oberfläche relativ intakt bleiben kann.

Materialien, die anfällig für Lochkorrosion sind

  • Edelstahl: Insbesondere austenitische rostfreie Stähle (wie 304 und 316) neigen in chloridhaltigen Umgebungen zu Lochkorrosion, insbesondere wenn der Molybdängehalt niedrig ist.
  • Aluminium und Aluminiumlegierungen: Bei diesen Werkstoffen kann es in chloridhaltigen Umgebungen auch zu Lochfraß kommen.
  • Kupferlegierungen: Obwohl Kupferlegierungen im Allgemeinen eine gute Korrosionsbeständigkeit aufweisen, kann es unter bestimmten Bedingungen (z. B. in Chlorwasser oder Meerwasser) zu Lochkorrosion kommen.
Lochfraß

Vorbeugende Maßnahmen gegen Lochkorrosion

  • Auswahl lochfraßbeständiger Werkstoffe: Die Wahl von Materialien mit einem hohen PREN-Wert (Pitting Resistance Equivalent Number), beispielsweise mit einem höheren Chrom-, Molybdän- oder Stickstoffgehalt, kann die Lochfraßbeständigkeit des Materials verbessern.
  • Oberflächenbehandlung: Passive Behandlungen, Oberflächenpolitur und Beschichtungen können die Korrosionsbeständigkeit des Materials verbessern und die Wahrscheinlichkeit einer Lochfraßbildung verringern.
  • Umweltkontrolle: Durch Reduzierung oder Kontrolle der Chloridionenkonzentration im Korrosionsmedium, Anpassung des pH-Werts oder Absenkung der Temperatur kann die Gefahr einer Lochkorrosion wirksam verringert werden.
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