Spannungsrisskorrosion an Kupferrohren: Fid-Bau Portal

Spannungsrisskorrosion an Kupferrohren

Wendler-Kalsch, E.

Kupferrohre werden in grossem Umfang in Kalt- und Warmwassersystemen der Hausinstallation eingesetzt. Im Hinblick auf an Gasleitungsrohren sowie an mit Ammoniakgas abgepressten Frisch- und Abwasserrohren aus Reinkupfer aufgetretene spannungsrisskorrosionsbedingte Schaeden wird im vorliegenden Artikel ueber systematische vergleichende Untersuchungen zur Beurteilung der Bestaendigkeit von SF-Kupferrohren der Hausinstallation gegen Spannungsrisskorrosion (SpRK) in ammoniak- bzw. nitrathaltigen waessrigen Loesungen berichtet. Die Versuche wurden an Rohrproben aus verschiedenen Reinkupfer-Qualitaeten unter potentiostatischen Bedingungen bei einachsiger Zugbelastung mit niedriger Dehnrate durchgefuehrt. Als Mass fuer die SpRK-Anfaelligkeit wurden die Standzeit bis zum Bruch, die relative auf Luft bezogene Bruchdehnung A/A0 sowie die relative Brucharbeit E/E0 in Abhaengigkeit von der Hoehe der angelegten Spannung der Beanspruchungsrichtung, der Konzentration des Angriffsmediums, des Elektrodenpotentials sowie dem Werkstoffzustand (Kaltumformgrad, Haerte, Verformungsfaehigkeit) und dem Phosphorgehalt des Kupfers herangezogen; des weiteren wurden Rissausbreitung und Rissverlauf in Abhaengigkeit von Werkstoffzustand und mechanischer Belastungsrichtung untersucht. Die Ergebnisse werden im einzelnen insbesondere bzgl. der kritischen Werte der Einflussgroessen Elektrodenpotential, angelegte mechanische Spannung und Verformungsvermoegen des Werkstoffes fuer das Auftreten von SpRK eroertert, und es wird gezeigt, dass unter gleichen Bedingungen nitrathaltige Loesungen vor allem bei weniger bestaendigen Kupferqualitaeten staerker SpRK-foerdernd wirken als Ammoniakloesungen. Die Rissausbreitung kann in beiden Angriffsmedien sowohl transkristallin als auch interkristallin erfolgen, so dass sich bei Schadensfaellen in der betrieblichen Praxis aus dem Rissverlauf keine Rueckschluesse auf die Schadensursache bzgl. des rissausloesenden Angriffsmediums ziehen lassen.