Prüfung auf interkristalline Korrosion: ASTM A262 und Sensibilisierung

Das Problem: Sensibilisierung

Wenn austenitischer nichtrostender Stahl Zeit im Bereich von etwa 450–850 °C verbringt — am häufigsten in der Wärmeeinflusszone neben einer Schweißnaht — wandert Kohlenstoff zu den Korngrenzen und scheidet sich als Chromcarbid aus. Das Metall unmittelbar neben jeder Grenze verliert Chrom und kann unter das Niveau fallen, das zur Aufrechterhaltung des Passivfilms erforderlich ist. Die Körner selbst bleiben einwandfrei, aber die Grenzen bilden ein durchgehendes, korrosionsanfälliges Netzwerk. In einem aggressiven Medium wird der Stahl entlang der Grenzen angegriffen und kann buchstäblich Körner verlieren — interkristalline Korrosion.

Drei Schutzmaßnahmen existieren durch die Sortengestaltung: L-Sorten (Kohlenstoff auf höchstens 0.03% begrenzt) entziehen der Reaktion die Grundlage, stabilisierte Sorten (321 mit Titan, 347 mit Niob) binden den Kohlenstoff in harmlosen Carbiden, und korrektes Lösungsglühen löst gebildete Carbide auf.

Die Verfahren nach ASTM A262

ASTM A262 ist nicht ein Test, sondern eine Landschaft von Verfahren, von denen jedes auf bestimmte Legierungen und Angriffsmechanismen abzielt:

Verfahren	Prüfmedium und Art	Typischerweise verwendet für
A	Oxalsäureätzung — schnelles Screening; klassifiziert das geätzte Gefüge	Erster Filter: Akzeptable Gefüge benötigen keine weitere Prüfung
B	Eisen(III)-sulfat–Schwefelsäure — Ergebnis als Massenverlust (Korrosionsrate)	Molybdänhaltige Sorten wie 316/317 und stabilisierte Sorten
C	Salpetersäure (Huey-Test) — fünf Siedeperioden, Massenverlust pro Periode	Hochchromhaltige Sorten; zeigt auch Sigma-Phasen-Effekte in molybdänhaltigen Sorten
E	Kupfer–Kupfersulfat–Schwefelsäure (Strauss-Test) — Exposition, dann ein Biegeversuch: Risse zeigen den Angriff	Nachweis der Chromverarmung in Sorten wie 304/304L und stabilisierten Typen
F	Kupfer–Kupfersulfat–50% Schwefelsäure — Massenverlust	Gegossene austenitische Legierungen und hochmolybdänhaltige Sorten

Europa deckt ähnliches Gebiet in EN ISO 3651-2 ab, mit eigenen Verfahren und Auswertungsregeln; eine Spezifikation sollte ein System und ein Verfahren benennen, nicht nur „IGC test“.

Wann Käufer eine IGC-Prüfung festlegen

• Geschweißte Ausrüstung für den Chemie-, Pharma- und Lebensmittelbereich, wo die Schweißzonen der exponierte Bereich sind.
• Salpetersäure- und stark oxidierende Einsatzbereiche, wo Ergebnisse nach Verfahren C traditionell angegeben werden.
• Jede austenitische Sorte, die weder L- noch stabilisiert ist und die geschweißt wird oder in der Fertigung den Sensibilisierungstemperaturbereich durchläuft.
• Qualifizierung von Werkstoff nach verdächtiger Wärmebehandlung, Richtarbeit oder Reparatur.

Das Ergebnis ehrlich interpretieren

Ein A262-Ergebnis bescheinigt den Zustand der geprüften Probe — eine sensibilisierte Probe fällt durch, selbst wenn ihre Sortenchemie korrekt ist, und eine gut gefertigte Probe einer grenzwertigen Sorte kann bestehen. Massenverlustwerte sind verfahrensspezifische Vergleichsraten, keine Vorhersagen der Lebensdauer, und Abnahmegrenzen (wo numerisch) werden durch die Kaufspezifikation festgelegt, nicht durch A262 selbst. Der Test wird daher am besten als Tor für Werkstoffzustand und Fertigungspraxis eingesetzt — genau die Dinge, die ein Chemiezeugnis nicht zeigen kann.