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Beizen und Passivieren – Was ist das eigentlich?

Das Beizen ist eine unverzichtbare Oberflächenbearbeitung für Bauteile aus Edelstahl, um die gewünschten positiven Eigenschaften des Werkstoffes zu erreichen und zu erhalten. Im allgemeinen Sprachgebrauch spricht man von nichtrostenden Edelstählen, wenn in einer Stahllegierung Chromanteile von > 12 % und Kohlenstoffgehalte < 1,2 % vorliegen, und somit der Aufbau einer schützenden “ Passivschicht “an der Oberfläche möglich ist.

Im ungestörten Oberflächenzustand bildet sich an der Oberfläche dieser Werkstoffe unter Einwirkung des Luftsauerstoffes eine passive Oxidschicht aus, die sich mit der Zeit verstärkt und dem Werkstoff seine nicht rostenden Eigenschaften verleiht. Diese Passivschicht ist jedoch nicht in jedem Fall stabil.

Äußere Einflüsse können sie zerstören und bewirken, dass die positiven Eigenschaften des Materials verloren gehen. Die Folge sind Korrosionserscheinungen, die nicht nur einen optischen Mangel darstellen, vielmehr auch zum Versagen des gesamten Bauteils führen können. Äußere Störungen der Passivschicht können durch Umgebungsbedingungen wie aggressive Luft oder ätzende Medien, Chloride, salzhaltige Luft etc. hervorgerufen werden. In diesen Fällen ist die Werkstoffauswahl auf die Beanspruchungen anzupassen. Höherwertige Werkstoffe mit speziellen Eigenschaften sind vielfach in der Lage den Belastungen gerecht zu werden.

Viele Mängel treten jedoch bei der unsachgemäßen Verarbeitung der Werkstoffe auf. Der Kontakt mit ferritischen Werkstoffen ( Fremdferriten ) bei unzureichender »Schwarz - Weiß - Trennung« in der Fertigung, kontaminiert das Material und führt zu Kontaktkorrosion. Die Wärmeeinbringungen beim Umformen oder Schweißen in Verbindung mit dem Luftsauerstoff zerstören die Passivschicht. Anlauffarben sind nicht passiv und müssen vollständig entfernt werden. Konstruktive Gegebenheiten wie Spalten oder unzugängliche Ecken sowie fehlerhafte Schweißnähte bewirken lokalen Korrosionsangriff durch Sauerstoffentzug in Form von Lochfraß oder Spaltkorrosion. Alle Stellen, an denen die Passivschicht geschädigt wird, werden »aktiv« und führen zu Korrosion und letztlich zum Werkstoffversagen.

Das Beizen ist ein Verfahren, welches die Störungen der Passivschicht beseitigt.

Dies geschieht durch Entfernen dünner, metallischer Schichten von der Stahloberfläche. Mittels Säuregemischen aus Fluss- und Salpetersäure oder Flusssäure, Schwefelsäure und Wasserstoffperoxid wird die äußere Oberflächenschicht des Werkstoffes angelöst, so dass sie mittels Wasserhochdruck entfernt werden kann.

INFO

Wärmetauscher vor
und nach dem Beizen.

Es entsteht eine ungestörte, metallisch saubere Schicht, die in Verbindung mit dem Luftsauerstoff eine homogene Passivschicht bilden kann. Eine zusätzliche Passivierung ist in aller Regel nicht erforderlich, kann jedoch im Einzelfall mittels Passivierungsmitteln zu einer beschleunigten Passivschichtbildung beitragen.

Zu den Beizmethoden

otec | Oberflächentechnik GmbH | Hüttenstr. 31 | D-52355 Düren | Fon ++ 49 [0] 24 21. 225 93 - 0 | Fax ++ 49 [0] 24 21.225 93 - 33