Chromdiffusion. Lexikon Pharmatechnologie - prozesstechnik online

Lexikon Pharmatechnologie

Chromdiffusion

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Wanderung von Chromatomen im Festkörperverband infolge Diffusionseffekten.

Die Wanderungsbewegung in einer austenitischen Edelstahllegierung erfolgt temperaturabhängig:

  • Unter Raumtemperaturen tritt das Phänomen auf, dass in der oberflächennahen Schicht (Passivschicht) – offenbar aus den darunter liegenden Materialbereichen – Chromatome in die Passivschicht nachdiffundieren und die chromoxidreiche Schicht verstärken. Dieses Phänomen ist vor allem bei elektrochemisch polierten Oberflächen verstärkt zu beobachten, da hier metallisch reine Verhältnisse vorliegen, die den Diffusionstransport eher erlauben als verunreinigte und verspannte Schichtbereiche nach der mechanischen Oberflächenbearbeitung.

  • In höheren Temperaturbereichen – etwa in der Sigma-Phase bei 600 bis 900 °C – wird das Phänomen beobachtet, dass Chromatome aus dem geordneten Kristallverband (Metallgitter) in die Korngrenze wandern, um dort mit C – etwa bei der Legierung 1.4301 mit höherem C-Anteil – das korrosionstechnisch bedenkliche Chromcarbid zu bilden – und gleichzeitig im grenznahen Kornbereich lokale Chromverarmung zu verursachen.

    Dieser Effekt wird z. B. beim Schweißen, wie auch beim (fehlerhaften) Glühen bzw. beim Glühen noch befetteter Oberflächen beobachtet und führt, z. B. beim Schweißen, zum bekannten Phänomen der Messerlinienkorrosion links und rechts der Schweißnaht.

Das Phänomen der Chromcarbidbildung wird z. B. durch Verwendung stabilisierter Werkstoffe (z. B. mittels Ti: 1.4571 oder mittels Nb 1.4541) oder durch Verwendung von Low-Carbon-Legierungen (z. B. 1.4404 / 1.4435) vermieden, da in diesen Legierungen die antreibende Diffusionsursache (überschüssiger C in der Korngrenze) für die Cr-Wanderung nicht vorhanden ist und insofern die Cr-Diffusion unterbleibt.

© 2013 – ECV – Lexikon der Pharmatechnologie

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