Blog Ko Buijjs - Putcorrosie in Roestvast Staal

Putcorrosie wordt ook wel putvormige corrosie of ‘pitting’ genoemd. Deze vorm van corrosie begint bij een plaatselijk defect in de oxidehuid van het roestvast staal waardoor putjes ontstaan die snel dieper kunnen worden. Dat dit snel verloopt komt omdat alle elektrochemie zich concentreert op zo’n plekje. Dat betekent een kleine anode en een grote kathode met een snelle aantasting van de anode tot gevolg.


Door Ko Buijs - Innomet Consultancy BV


Deze corrosievorm treedt vooral op bij austenitisch roestvast staal in chloridehoudende milieus. Putcorrosie kan ook ontstaan onder slakresten en vuilafzettingen die zich aan het oppervlakte vasthechten. Dan wordt het veelal ‘under deposit attack’ genoemd. Afdoende beitsen en passiveren is een goede remedie om putvormige corrosie tegen te gaan. Tijdens het gebruik is het belangrijk dat het roestvast staal goed wordt schoon gehouden. Dus kan gesteld worden dat roestvast staal niet onderhoudsvrij is maar wel onderhoudsarm. Putvormige aantasting treedt vooral op, wanneer de beluchting over het metaaloppervlak niet gelijkmatig plaatsvindt. Hierdoor kunnen lokale corrosiecellen ontstaan.


De optredende corrosie concentreert zich op die plekken en is veel ernstiger dan in het geval van een algemene aantasting.In de praktijk blijkt dat stikstof (N) een verhoogde weerstand biedt tegen putcorrosie dan vele andere elementen die in het roestvast staal aanwezig zijn. Dat de positieve invloed zelfs zeer groot is, kan men zien aan de PREn-formule waarmee de zogenaamde PREn-waarde bepaald kan worden. De PREn-waarde staat voor de ‘Pitting Resistance Equivalent’ en de hoogte van deze waarde zegt veel over de weerstand tegen putcorrosie. Des te hoger deze waarde uitvalt, des te hoger is de weerstand tegen putcorrosie. De PREn-waarde wordt bepaald d.m.v. de volgende formule: PREn= %Cr+3,3%Mo+16%N. Duidelijk is het versterkte effect van molybdeen en vooral stikstof te zien.


Putcorrosie (foto MCB)


De gunstige invloed van stikstof wordt toegeschreven aan het feit dat de oppervlaktediffusie van stikstofatomen migreren naar allerlei roosterfouten waardoor de putgroei vertraagt.  Het risico van putcorrosie is aanzienlijk groter in stilstaande chloridehoudende oplossingen dan in stromende. Daarom moeten systemen zo worden ontworpen dat er geen stilstaande vloeistoffen op bepaalde plaatsen kunnen ontstaan. Indien het medium in een systeem goed kan doorstromen, zal het ontstaan van bezinksels op het metaaloppervlak worden tegen gegaan. In ongunstige omstandigheden kan deze neerslag zelfs leiden tot ‘under deposit-attack’ hetgeen een vorm van putcorrosie is. Bij bepaling van de putcorrosieweerstand in een chloridehoudend milieu wordt de ‘ASTM G48 practice A test’ vaak toegepast. Dit vindt vooral plaats in combinatie met de ingangscontrole en het kwalificeren van lasprocedures. Bij deze test wordt het metaalmonster voor een bepaalde tijd aan een corrosieve testoplossing met een bepaalde temperatuur blootgesteld. Hoe hoger de temperatuur is waarbij nog geen pitting optreedt, hoe hoger de putcorrosieweerstand van het materiaal is.


In specificaties wordt voor duplex over het algemeen een minimum temperatuur van 25°C vereist en voor superduplex een minimum van 40°C. Hoewel deze waarden voor gesmeed of gewalst materiaal goed haalbaar zijn, kan dit voor gegoten materiaal wel problemen opleveren i.v.m. initiatie van putcorrosie van inhomogene plekken. Verder kunnen lasverbindingen, vooral in de 'as welded' conditie, problemen geven wanneer bepaalde lasparameters niet strikt opgevolgd worden. De gelijktijdige aanwezigheid van hogere gehaltes aan chroom (Cr), molybdeen (Mo) en stikstof (N) verschaffen aan super duplex roestvast staal een zeer hoge weerstand tegen putcorrosie. De PREn-waarde is zelfs hoger dan 40 en dan kan gesteld worden dat er praktisch gezien, geen kans meer is op putcorrosie. De weerstand tegen putcorrosie kan worden uitgedrukt in de zogenaamde kritische putcorrosietemperatuur dat de ‘critical pitting temperature’ wordt genoemd, kortweg CPT. De CPT is de hoogste temperatuur waarbij geen putcorrosie optreedt op een proefmonster dat gedurende 72 uur is blootgesteld aan een milieu van ijzerchloride (FeCl3). Deze proef wordt beschreven in ASTM G48.