Lochkorrosion: Was ist damit gemeint?

Lösung: B. Lochkorrosion; Wechsel zu einer Mo-haltigen Sorte wie SUS316

Chloridionen durchbrechen die Passivschicht örtlich an Schwachstellen und verursachen Lochkorrosion, bei der kleine Löcher in die Tiefe vorangetrieben werden. Im Loch wird die Lösung durch Hydrolyse der gelösten Metallionen sauer, und zur Wahrung der Elektroneutralität wandern Chloridionen hinein, sodass sich die Korrosion selbst beschleunigt. Da die große passive Oberfläche ringsum als Kathode und der Lochgrund als kleine Anode wirken, kann die Korrosion rasch bis zum Durchbruch fortschreiten. Abhilfe ist der Wechsel zu Sorten mit mehr Mo, Cr und N, die die Schicht stärken (z. B. SUS316 mit etwa 2–3 % Mo); die aus diesen Gehalten berechnete Wirksumme (PREN) dient als Auswahlkriterium. Da es sich nicht um eine gleichmäßige Flächenkorrosion handelt, ist eine größere Wanddicke keine wirksame Maßnahme. Mehr Kohlenstoff fördert die Bildung von Cr-Carbiden an den Korngrenzen (Sensibilisierung) und senkt die Korrosionsbeständigkeit sogar.

Lösung: A. In feuchter Umgebung wandelt die tetragonale Phase von der Oberfläche her unter Volumenzunahme in die monokline um; die Oberfläche wird rau, die Festigkeit sinkt

Y-TZP verdankt seine hohe Zähigkeit der Umwandlungsverstärkung: Metastabile tetragonale Körner wandeln unter der Spannung an einer Rissspitze in die monokline Phase um und dehnen sich dabei aus. In feuchter Umgebung schreitet die Umwandlung tetragonal → monoklin jedoch auch bei so niedrigen Temperaturen wie der Körpertemperatur langsam von der Oberfläche her fort. Die Volumenzunahme von etwa 4 % erzeugt an der Oberfläche Mikrorisse und Kornausbrüche; die Oberfläche wird rau, und Festigkeit und Verschleißfestigkeit sinken. Dies ist die Tieftemperaturdegradation (hydrothermale Alterung); bestimmte Herstellungsbedingungen beschleunigten die Umwandlung, und Brüche künstlicher Hüftköpfe wurden zum Problem. Deshalb wurden unter anderem Verbundwerkstoffe aus Aluminiumoxid und Zirkonoxid entwickelt. Eine Umwandlung in die kubische Phase findet bei niedriger Temperatur nicht statt und steigert auch nicht die Wirkung der Umwandlungsverstärkung. Lochkorrosion ist eine Korrosion, bei der die Passivschicht eines Metalls örtlich zusammenbricht; sie ist kein Schädigungsmechanismus oxidischer Keramiken.