Schwefelsäure ist eine Grundchemikalie in der chemischen Industrie. Ihr Korrosionsverhalten variiert abhängig von Verunreinigungen, Temperatur und Konzentration in weiten Grenzen. Besonders für mikroverfahrenstechnische Apparate mit sehr geringen Wandstärken ist daher die Verwendung von unter allen Bedingungen beständigen Werkstoffen essentiell, insbesondere für die häufig angewandte Verbindungstechnologie des Diffusionsschweißens. Dies gilt umso mehr, als Diffusionsschweißen die Mikrostruktur von Werkstoffen erheblich verändert. Zwei hoch-molybdänhaltige Werkstoffe, Hastelloy B3 und BC-1, wurden hinsichtlich Diffusionsschweißbarkeit, mechanischer Eigenschaften sowie Korrosion in 100 °C heißer, 70%iger Schwefelsäure nach einer Auslagerungsdauer von 1000 h untersucht.
1 Einleitung
1.1 Korrosion – Einflussfaktoren, Abtragsraten und interkristalliner Angriff
Korrosion ist eine Systemeigenschaft und hängt von vielen Einflussfaktoren ab (Abb. 1). Gerade Schwefelsäure unterschiedlicher Konzentration und Temperatur zeigt ein variantenreiches Korrosionsverhalten.
Abb. 1: Einflussfaktoren auf die Korrosion
In der chemischen Industrie werden für die Auslegung von Anlagen von den Werkstoffherstellern die für verschiedene Medien angegebenen Abtragraten in Millimetern pro Jahr herangezogen. Umfangreiche Daten für verschiedene Werkstoffe, Medien, Konzentrationen und Temperaturen sind zum Beispiel in [1, 2] zu finden. Dabei kann sich eine Annahme auch als nicht zutreffend erweisen, was erhebliche ökonomische Schäden verursachen kann.
Eine besondere Herausforderung sind Schweißprozesse. Durc
