Lochfraß (Lochkorrosion, engl. pitting) ist eine örtlich begrenzte Korrosionsform an passivierten Werkstoffen. Die Oberfläche bleibt weitgehend intakt, während sich punktuell tiefe, oft nadelstichartige Löcher bilden. Gefährlich ist die Erscheinung, weil der Materialabtrag insgesamt gering bleibt, das Bauteil aber lokal durchbrochen werden kann.
Mechanismus
Nichtrostender Stahl verdankt seine Beständigkeit einer wenige Nanometer dünnen Passivschicht aus Chromoxid. Chlorid-Ionen können diese Schicht an Fehlstellen lokal durchbrechen. An der Bruchstelle entsteht eine kleine aktive Anode, umgeben von einer großen passiven Kathode. Dieses ungünstige Flächenverhältnis treibt den Abtrag in die Tiefe.
Im Loch sinkt der pH-Wert, Chloride reichern sich an, und der Prozess hält sich selbst aufrecht (Autokatalyse). Von außen ist häufig nur ein kleiner Punkt sichtbar.
Begünstigende Faktoren
- Chloride in Wasser, Salzlösungen, Reinigungsmitteln oder Meerwasseratmosphäre
- Erhöhte Temperatur – die kritische Lochkorrosionstemperatur (CPT) ist werkstoffspezifisch
- Anlauffarben und Zunder nach dem Schweißen: chromverarmte Zonen unter der Oxidschicht
- Spalte, Ablagerungen, Beläge – unter ihnen entsteht ein sauerstoffarmes Milieu
- Raue oder verunreinigte Oberflächen, insbesondere Fremdrost durch Eisenpartikel
PREN – Wirksumme
Die Beständigkeit gegen Lochfraß wird über die Wirksumme PREN (Pitting Resistance Equivalent Number) abgeschätzt:
PREN = %Cr + 3,3 × %Mo + 16 × %N
Höhere Werte bedeuten höhere Beständigkeit. 1.4301 erreicht etwa 18, 1.4404 durch den Molybdänanteil etwa 24 bis 26. Duplex- und Superaustenite liegen deutlich darüber. Die Zahl ist ein Vergleichswert, kein Grenzwert für eine konkrete Anwendung.
Vermeidung
- Werkstoffwahl nach Medium: bei Chloridkontakt molybdänlegierte Güten wie 1.4404
- Vollständiges Entfernen von Anlauffarben nach dem Schweißen durch Beizen und Passivieren, Bürsten mit Edelstahlbürsten oder Schleifen
- Wurzelschutz (Formieren) beim Schweißen, um Oxidation der Nahtwurzel zu verhindern
- Spaltfreie Konstruktion, keine toten Enden, vollständige Entleerbarkeit
- Trennung von Edelstahl- und Baustahlbearbeitung, um Fremdrost zu vermeiden
- Glatte Oberflächen: geringere Rauheit erschwert Ablagerungen