Freie Eisenkontamination und Chemische Passivierungsverfahren bei Edelstahlbehältern
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Oberflächenbehandlung und Metallurgie

Freie Eisenkontamination und Chemische Passivierungsverfahren bei Edelstahlbehältern

Wiederherstellung der Korrosionsbeständigkeit von Edelstahloberflächen nach der Fertigung. Prozessanalyse der Passivierung mit Zitronensäure und Salpetersäure gemäß ASTM A967.

Warum rostet Edelstahl? Die Gefahr von freiem Eisen

Das Geheimnis der Korrosionsbeständigkeit von Edelstahl liegt in der atomaren passiven Chromoxid-Schicht (Cr2O3) auf seiner Oberfläche. Während der Fertigungsprozesse wie Schneiden, Biegen, Schleifen und Schweißen können jedoch mikroskopisch kleine Partikel von freiem Eisen (Free Iron) durch umgebende Ausrüstungen oder Werkzeuge aus Kohlenstoffstahl auf die Edelstahloberfläche übertragen werden. Diese fremden Eisenatome durchbrechen die Passivschicht und lösen bei Kontakt mit der Atmosphäre Korrosionsreaktionen aus.

Chemischer Passivierungsprozess und Mechanismus der Korrosionsverhinderung

Die Passivierung ist ein kontrolliertes Säurebadverfahren, das freie Eisenatome auf der Edelstahloberfläche chemisch entfernt, ohne die Chromatome anzugreifen. Dadurch wird das Chrom/Eisen-Verhältnis (Cr/Fe) an der Oberfläche künstlich erhöht. Als internationale Referenz für diesen Prozess gilt heute die Norm ASTM A967.

1. Salpetersäure-Verfahren (HNO3)

Dies ist ein traditionelles und sehr leistungsfähiges Verfahren. Es entfernt freies Eisen schnell und initiiert die Oxidation von Chrom. Nachteilig sind jedoch die Freisetzung gefährlicher Gase und die Umweltbelastung.

2. Zitronensäure-Verfahren (Welltech® Green Technology Standard)

Zitronensäure, eine organische Säure, bindet Eisenionen selektiv durch Chelatbildung (Chelating). Das Verfahren ist umweltfreundlich, geruchlos und wird aufgrund seiner FDA-Konformität insbesondere für Behälter in der Lebensmittel- und Pharmaindustrie als primärer Standard bei Welltech® angewendet.

Validierung der Passivierung und Prüfverfahren

Zur Überprüfung der Wirksamkeit der Passivierung werden im Qualitätskontrolllabor von Welltech® folgende zerstörungsfreie Prüfverfahren eingesetzt:

  • Ferroxyl-Test (Ferroxyl Test): Eine spezielle Prüflösung wird auf die Oberfläche aufgebracht. Bei Vorhandensein von freiem Eisen verfärbt sie sich sofort blau und macht Kontaminationen selbst im Mikrometerbereich sichtbar.
  • Salzsprühnebeltest (Salt Spray Test): Die Stabilität der Passivschicht wird in einer feuchten und korrosiven Prüfumgebung bewertet.

Alle im Welltech® Werk Kemalpaşa gefertigten Prozessanlagen werden nach Abschluss des Fertigungszyklus einer vollständigen Passivierung und Elektropolitur unterzogen, bevor sie ausgeliefert werden. Kontaktieren Sie uns für detaillierte Informationen zu unseren technischen Oberflächenstandards.