Spannungsrisse enstehen an Defekten einer Beschichtung, die schon im spannungslosen Zustand Sc
selektiv korrosionsanfällig ist. Sie steht nicht selten mit anderen Korrosionsformen, wie Lochfraß skı
oder interkristalliner Korrosion in Zusammenhang. Unter kritischen Bedingungen dominiert die
korrosionsinduzierte Spannungsrißausbreitung. Durch Korrosionsprozesse entstehen an der Bauteil- 9
oberfläche zunächst Oberflächenanrisse, die als Rißkeime wirken. Im Defektgrund hinreichend spit-
zer Ankerbungen bilden sich Primärrisse und eine Zone plastischer Verformung, in die der Riß Or
hineinläuft. W
Die Trennfestigkeit eines Werkstoffs hängt kK-
wesentlich von der Stärke der Bindungen Elektrolyt Sp
zwischen den einzelnen Atomen ab. Durch
korrosive Agenzien werden die Bindungen Ra
an der Rißspitze geschwächt sowie die Ve
kritischen Korrosionspotentiale herabge-
setzt. Im Bereich der Rißspitze entstehen Diffusion, Konvektion He
durch Anionenadsorption aus dem Riß- „Fekerische Dberführung Ve
elektrolyien Punktfehler, z.B Substitu-
tionsteilchen oder Leerstellen, die die pla- Sci
stische Zone vor der Rißspitze verspröden. De
Die Bindungskraft zwischen den Atomen
an der Spitze eines Korrosionsspannungs- W
risses wird geschwächt. Unter Einwirken Di
einer Zugspannung sinkt daher die Kraft,
die zum Aufreißen der Bindungen erfor- Abb. 12: Rißausbreitung durch anodische Metallauf-
derlich ist. lösung und Wasserstoffversprödung
Im Verlauf der Korrosion bildet sich zwischen der Oberfläche und dem aktiven Rißboden ein Lo-
kalelement. Die Lokalanode an der Rißspitze ist sehr klein. Dort geht das Metall bei hoher anodi-
scher Stromdichte in Lösung. Zugleich werden die Rißflanken durch Milieuänderung im oberen
Rißteil infolge diffusiven und konvektiven Stoffaustauschs repassiviert. Mit steigender Rißtiefe
nimmt der ohmsche Widerstand zwischen dem aktiven Rißgrund und der Passivschicht an der
Werkstoffoberfläche zu. Die Geschwindigkeit der Rißausbreitung ist verstärkt an die Passivierung
der Rißflanken gekoppelt. Stellt sich am Rißgrund ein Potential im Aktiv/passiv-Bereich der
Stromdichte-Potentialkurve ein, ist auch dieser Bereich zeitweise passiviert. Hohe lokale Konzen-
trationen aggressiver Anionen, wie Chlorid und Sulfat, können hingegen neue Rißkeime erzeugen.
Die Rißausbreitung verläuft daher alternierend. Durch Ausscheiden von Korrosionsprodukten im
Riß wird die Korrosionsgeschwindigkeit durch Spaltkorrosion erhöht. Durch elektrochemische Me-
tallauflösung steigt die Ionenkonzentration an der Rißspitze, der pH-Wert sinkt, ein Säurekorro-
sionsangriff auf das Metall folgt und Wasserstoff wird freigesetzt. Die Absorptionsgeschwindigkeit
von atomarem Wasserstoff ins Metall wird erhöht. Der absorbierte Wasserstoff eilt durch Diffusion
entlang von Korngrenzen oder durch Volumendiffusion der Rißspitze voraus und wirkt lokal ver-
sprödend.
Spannungskorrosionsrisse werden sowohl in der Schicht, als auch im Grundwerkstoff beobachtet.
Genormte Testverfahren finden sich in DIN 50 922. Es werden je nach mechanischer Belastungsart
Meßmethoden mit zeitlich konstanter Last (CLT-Test), konstanter Dehnung (CERT-Test) und mit
niedriger Dehngeschwindigkeit unterschieden. Kritische Versuchsmedien für Prüfungen auf SpRK
sind siedende Magnesiumchloridlösungen für nichtrostende austenitische CrNi-Stähle, siedende
Calziumnitratlösungen für un- und niedriglegierte Stähle, 12%ige Ammoniak-Lösung für Kupfer-
legierungen und wässrige Chloride für Aluminiumlegierungen. Es empfiehlt sich, sowohl die
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