Korrosionssysteme und der Effekt von porenfreien Lunac-Beschichtungen, um der Korrosion von Maschinen(-teilen) und Werkzeugen vorzubeugen

Wenn das Substrat 1. frei von ernsthaften Beschädigungen und 2. von vornherein glatt (Rz< 2.0 µm) ist, bleiben die harten und korrosions-beständigen Lunac 1 und Lunac 2+ Beschichtungen vollkommen riss- und porenfrei. Die zuletzt eingeführte Beschichtung mit zwischenliegender Schicht aus hartem technischem Nickel ermöglicht darüber hinaus die Ausbesserung von Mikrodefekten in der Oberfläche. Gute Korrosionsbeständigkeit kann nicht nur durch höheres Elektropotential oder dichte Oxidschichten erreicht werden. Auch spannungsfreie Kristallgitter oder noch besser, amorphe Strukturen sind dazu in der Lage. Oft kann ein Material oder eine Beschichtung mit niedrigerem Elektropotential aber dafür kristallfreier Struktur

die gleiche Korrosionsbeständigkeit bieten, wie ein edleres kristallines Material. Weitere Vorteile solcher Systeme sind die geringe galvanische Korrosionsaktivität sowie beachtliche Kosten-Einsparungen. Es sind Lunac-Ausführungen mit kristallfreier Struktur und geringen Potentialdifferenzen zu Stahl verfügbar. Es existieren kaum andere harte Beschichtungen, die wie die Lunac-Beschichtungen über Mikroriss hemmende Druckeigenspannungen verfügen. Wegen der Zähigkeit der zwischenliegenden Schicht aus hartem technischem Nickel und der ausgezeichneten Anbindung an das Substrat ist die neueste Lunac 2+ duplex-Beschichtung sogar nach einer plastischen Verformung noch korrosions-beständig.

Bild 1: Die Auswirkungen der Porosität einer HVOF Keramik Beschichtung auf 1.4462 (duplex-Stahl) wurden erst sichtbar, nachdem die Beschichtung von dieser Gelenkwelle entfernt wurde. Obwohl die Beschichtung sehr widerstandsfähig gegen Loch- und interkristalline Korrosion ist, reichte die Korrosion unter der Beschichtung bis in +/- 4 mm Tiefe. Höchstwahrscheinlich erlitt das Bauteil trotz des Einsatzes von hoch seewasserfestem Chrom-Nickel-Molybdän Stahl dieses Ausmaß an Korrosion, weil die Umgebung eine immense Salzkonzentration kombiniert mit hohen Temperaturen aufwies. Lunac-Beschichtungen erwiesen sich in der Praxis aufgrund ihrer dichten Struktur, der guten Wärmeleitfähigkeit und ihrer Inertheit auch unter diesen Umgebungsbedingungen als korrosionsbeständig.

Bild 2: Lunac 1- (links) und Lunac 2+-Beschichtungen enthalten Druckeigen-spannungen, weshalb während dem Härtungsprozess keine Bildung von Mikrorissen zu beobachten ist. Aufgrund der auftretenden Zugspannungen entstehen in harten Chrom-Beschichtungen (unten) Mikrorisse während der Wärmebehandlung. Diese Mikrorisse sind in der Regel eine immense Gefährdung für die Korrosionsbeständigkeit der Beschichtung.















Bild 3: Die Abbildung zeigt das Ergebnis eines Tests, bei dem Kolbenstangen aus ST 52.3 Grundmaterial und einer 50 µm Lunac 2+-Beschichtung in Meerwasser getaucht wurden. Die rechte Kolbenstange wurde gehärtet, die linke nicht. Beginn der Tests: 06/10/07 und 01/04/08. Die Korrosionsbeständigkeit von gehärtetem Lunac 2+ ist minimal herabgesetzt, aber bei weitem noch gut genug um in Meerwasser eingesetzt zu werden. Lunac 2+ verbindet somit erstmalig die Eigenschaften einer äußerst harten Beschichtung (HRc 72/Hv 2200) mit einer mikrorissfreien Oberfläche und Korrosionsbeständigkeit. Aufgrund dieser herausragenden Eigenschaften wird Lunac 2+ (duplo) häufig an Hydrauliksystemen (Zylinder, Kolbenstangen) in maritimen Bereichen eingesetzt. Ebenso wie Kupfer kann die Oberfläche von Lunac 2+-Beschichtungen leicht anlaufen, wenn sie nicht in Gebrauch ist (die Oberfläche der Kolbenstange in der rechten Flasche ist leicht gräulich). Nach ein paar Tagen in dieser Umgebung hätte jedoch die kleinste Pore bereits die Entstehung von deutlich sichtbaren orangen „Rostwolken“ ausgelöst. Das Foto entstand am 29/12/2011.