Im Hinblick auf die Hemmung der anodischen Auflösungsreaktion

 

In Elektrolytlösungen (z. B. Meerwasser und sauren Lösungen) kann die Chromoxidschicht auf der Metalloberfläche die anodische Auflösungsreaktion des Metalls hemmen. Dies liegt daran, dass die Chromoxidschicht über eine gewisse Elektronenleitfähigkeit verfügt, die den Elektronenübertragungsprozess auf der Metalloberfläche verändert. Unter normalen Umständen ist der Elektronenverlust (Oxidation) durch Metallatome, der zur anodischen Auflösung führt, ein entscheidender Schritt im Korrosionsprozess. Das Vorhandensein der Chromoxidschicht macht es den Metallatomen jedoch schwer, Elektronen zu verlieren, ähnlich wie beim Anziehen eines „elektronischen Schutzanzugs“ über das Metall, wodurch die Aktivität des Metalls als Anode verringert wird. Beispielsweise neigen gewöhnliche Metalle in Meerwasser, das Chloridionen enthält, zur anodischen Auflösung und Korrosion. Befindet sich jedoch eine Chromoxidschicht auf der Metalloberfläche, wird dieser Korrosionsprozess deutlich gehemmt.

 

Aus elektrochemischer Sicht verändert die Chromoxidschicht die Grenzflächeneigenschaften zwischen dem Metall und der Elektrolytlösung. Wenn keine Chromoxidschicht vorhanden ist, steht das Metall in direktem Kontakt mit dem Elektrolyten und die Elektronen auf der Metalloberfläche können frei mit den Ionen in der Lösung ausgetauscht werden, was dazu führt, dass leicht anodische Reaktionen ablaufen. Nach der Bildung der Chromoxidschicht müssen die Elektronen jedoch das Hindernis der Chromoxidschicht für die Übertragung überwinden, was die Energiebarriere der anodischen Reaktion erhöht und die Geschwindigkeit der anodischen Auflösungsreaktion erheblich verringert.

 

Im Hinblick auf die Änderung des Korrosionspotenzials

 

Die Chromoxidschicht auf der Metalloberfläche verschiebt das Korrosionspotential des Metalls in die positive Richtung, d. h. das Metall wird in eine korrosionsbeständigere Richtung verschoben. Das Korrosionspotential ist ein wichtiger Indikator zur Messung der Korrosionsneigung eines Metalls in einer Elektrolytlösung. Nach der Bildung der Chromoxidschicht auf der Metalloberfläche ändert sich der chemische Zustand und die Ladungsverteilung auf der Metalloberfläche, wodurch das Metall weniger wahrscheinlich zur Anode wird und in einer elektrochemischen Korrosionszelle korrodiert. Beispielsweise ist in einigen sauren Lösungen, die korrosive Ionen enthalten, das Korrosionspotential des durch die Chromoxidschicht geschützten Metalls positiver als das des ungeschützten Metalls, was bedeutet, dass seine Korrosionsneigung geringer ist und es in einem längeren Zeitraum relativ stabil bleiben kann schwere Elektrolytumgebung.

 

Diese Änderung des Korrosionspotentials hängt auch mit der Dicke und Integrität der Chromoxidschicht zusammen. Im Allgemeinen kann eine dickere und intakte Chromoxidschicht das Korrosionspotential effektiver verändern und dem Metall eine bessere Korrosionsbeständigkeit verleihen. Denn eine dicke Chromoxidschicht kann einen stärkeren Elektronenblockierungseffekt bewirken, wodurch die Aktivität des Metalls als Anode weiter verringert wird und gleichzeitig das Metall besser von der Elektrolytlösung isoliert werden kann, wodurch das Auftreten von Korrosionsreaktionen verringert wird.

 

Im Hinblick auf die Blockierung des Eindringens korrosiver Ionen

 

Die Chromoxidschicht hat eine dichte Struktur und kann das Eindringen korrosiver Ionen (wie Chloridionen, Sulfationen usw.) wirksam blockieren. In Elektrolytlösungen sind diese korrosiven Ionen einer der Hauptfaktoren, die Metallkorrosion verursachen. Sie durchdringen die Schutzschicht auf der Metalloberfläche und reagieren chemisch mit Metallatomen, wodurch Korrosion verursacht wird. Die Chromoxidschicht gleicht einer massiven „Stadtmauer“. Aufgrund seiner kompakten Struktur ist es für korrosive Ionen sehr schwierig einzudringen. In der Meeresumwelt beispielsweise sind Chloridionen stark ätzend. Wenn jedoch eine gute Chromoxidschicht auf der Metalloberfläche vorhanden ist, können Chloridionen diese Schutzschicht nur sehr schwer durchbrechen, wodurch das Risiko einer Metallkorrosion erheblich verringert wird.

 

Selbst wenn die Chromoxidschicht durch längeres Eintauchen in Elektrolytlösungen oder mechanische Einwirkungen winzige Poren oder Schäden bildet, hat sie dennoch eine gewisse Sperrwirkung. Denn die chemische Stabilität von Chromoxid ermöglicht es ihm, sich bis zu einem gewissen Grad selbst zu reparieren oder die Penetrationsgeschwindigkeit korrosiver Ionen zu verlangsamen. Solange der Schaden nicht zu groß ist, kann die Chromoxidschicht weiterhin ihre Sperrfunktion ausüben und dem Metall Schutz bieten.

 

 

 

 

 

 

 

KR/R E32 hochfeste chemische Zusammensetzung
Grad	Das Elementmaximum (%)
	C	Si	Mn	P	S	Al	N
KR/R E32	0.18	0.50	0.90-1.6	0.035	0.035	0.015	-
	Nb	V	Ti	Cu	Cr	Ni	Moment
	0.02-0.05	0.05-0.10	0.09-1.60	0.35	0.2	0.4	0.08

 

 

 

Verbesserung der Korrosionsbeständigkeit der Mikrostruktur von Legierungen

 

Verbesserung der Korrosionsbeständigkeit von Korngrenzen: In Legierungen kann sich die Sauerstoffaffinität von Chrom positiv auf die Korngrenzen auswirken. Aufgrund der Reaktion zwischen Chrom und Sauerstoff können sich an den Korngrenzen einige Chromoxide bilden. Diese Oxide können die winzigen Poren an den Korngrenzen füllen und die Ansammlung von Verunreinigungselementen an den Korngrenzen verringern. Während des Korrosionsprozesses sind die Korngrenzen häufig die Bereiche, in denen Korrosion wahrscheinlich auftritt, da Verunreinigungen und Korngrenzendefekte lokale elektrochemisch aktive Bereiche bilden. Das Vorhandensein von Chromoxiden an den Korngrenzen kann wirksam verhindern, dass korrosive Medien entlang der Korngrenzen eindringen, wodurch die Korrosionsbeständigkeit der Legierung auf Mikrostrukturebene verbessert wird.

 

Förderung der gleichmäßigen Verteilung von Legierungselementen: Die Sauerstoffaffinität von Chrom trägt auch dazu bei, Legierungselemente gleichmäßig in der Legierung zu verteilen. Während des Erstarrungsprozesses der Legierung kann die Reaktion zwischen Chromatomen und Sauerstoff das Diffusionsverhalten von Legierungselementen verändern. Beispielsweise können einige Elemente, die zur Entmischung neigen, aufgrund des Vorhandenseins von Chrom gleichmäßiger in der Legierungsmatrix verteilt sein. Diese gleichmäßige Verteilung kann lokale Korrosionsphänomene wie Lochfraß und interkristalline Korrosion reduzieren, die durch die lokale Anreicherung von Elementen verursacht werden. Denn wenn Legierungselemente gleichmäßig verteilt sind, sind die elektrochemischen Eigenschaften auf der gesamten Legierungsoberfläche gleichmäßiger und es ist nicht einfach, lokale Korrosionszellen zu bilden.

 

 

 

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