389© Ernst & Sohn Verlag für Architektur und technische Wissenschaften GmbH & Co. KG, Berlin · Stahlbau 79 (2010), Heft 5

Fachthemen

1 Einleitung

An der Oberfläche nichtrostenderStähle bildet sich nach vorausge-gangener starker, aber kurzzeitigerMetallauflösung eine Chromoxid-schicht (Passivschicht) aus, die den Werkstoff vor weiterem Angriffschützt. Die Auswahl der nichtrosten-den Stähle muss dem jeweiligen Ein-satzbereich angepasst werden, um injedem Fall Bedingungen sicherzustel-len, in denen der passive Zustand auf-rechterhalten beziehungsweise eineerneute Passivierung möglich ist. Auf-grund ihrer positiven Korrosionsei-genschaften werden nichtrostendeStähle als Konstruktionswerkstoff so-wie für gestalterische Zwecke immer

häufiger eingesetzt. Neben der Erhal-tung einer dauerhaften Tragfähigkeitbesteht eine wesentliche Funktionder nichtrostenden Stähle in der Er-zielung und dauerhaften Sicherstel-lung eines bestimmten optischenErscheinungsbildes. Dieses setzt innoch stärkerem Maße als rein kon-struktive Anwendungen eine völligeKorrosionsfreiheit der Oberfläche vo-raus und kann zu anderen Einsatz-grenzen führen, als diese aus kon-struktiver Sicht definiert werden. Istdie Korrosionsfreiheit unter denEinsatzbedingungen nicht gewähr-leistet, stellt das optische Erschei-nungsbild einen Mangel dar undkann darüber hinaus auch Umständebegünstigen, die zu einer späteren

Einschränkung der Gebrauchstaug-lichkeit aus konstruktiver Sicht füh-ren.

Unter normalen atmosphäri-schen Bedingungen sind die rost-und säurebeständigen, austenitischenStähle bei freier Bewitterung üb-licherweise vollständig korrosions-beständig. Dies betrifft sowohl dieQuerschnittsintegrität als auch dasoptische Erscheinungsbild der Werk-stoffoberfläche. Konstruktionen, diekeiner direkten Beregnung ausgesetztsind, müssen je nach den Belastungs-bedingungen einer regelmäßigen Rei-nigung unterzogen werden, um dasgewünschte optische Erscheinungs-bild dauerhaft sicherzustellen.

Rost- und säurebeständige Stäh-le zeigen eine legierungsabhängigsehr stark unterschiedliche Korro-sionsbeständigkeit. Die Korrosions-beständigkeit wird vor allem durchden Gehalt an Legierungselementenwie Chrom, Nickel und Molybdän so-wie durch eine unterschiedliche Ge-fügeausbildung bestimmt. Dabei müs-sen die Legierungselemente gleich-mäßig im Gefüge verteilt sein. Eineungleichmäßige Verteilung zum Bei-spiel infolge von Ausscheidungenführt zu einer verminderten Korro-sionsbeständigkeit. Eine wichtigeRolle spielt dabei auch der Kohlen-stoffgehalt. Bei der Warmformgebungoder der schweißtechnischen Verar-beitung reagiert der Kohlenstoff mitChrom zu Chromcarbiden. DieserVorgang wird auch als Sensibilisie-rung bezeichnet. Das so gebundeneChrom steht dann für den Aufbau derPassivschicht nicht mehr zur Ver-fügung und vermindert die Korro-sionsbeständigkeit der Legierung inden korngrenzennahen Bereichen.Das damit einhergehende Schadens-

DOI: 10.1002/stab.201001288

Neben konstruktiven Anforderungen werden an nichtrostende Stähle im Bauwesen häu-fig hohe optische Ansprüche gestellt. Unerwartete Beeinträchtigungen des optischenErscheinungsbildes nichtrostender Stähle unter wenig korrosiven Bedingungen sind inder Zwischenzeit ein weit verbreitetes Problemfeld und Gegenstand zahlreicher Streit-fälle. Vielfach wird die Vermutung geäußert, dass eine veränderte Legierungszusammen-setzung, veränderte Umweltbedingungen oder auch die unsachgemäße Verarbeitung dieUrsache für diese Erscheinungen sind. Durch eine systematische Untersuchung zahlrei-cher Schadensfälle an Stabmaterial in den vergangenen zwei Jahren im Rahmen einesForschungsvorhabens konnte gezeigt werden, dass die Ursachen in bekannten Werk-stofffehlern zu finden sind. Hierzu gehören chemische Inhomogenitäten, wie zum Bei-spiel Ausscheidungen und örtliche Aufkohlung, sowie geometrische Fehler, wie zum Bei-spiel Hinterschnitte, Walzfehler und Schalenbildung. Die Fehler konnten damit eindeutigals Herstellungsfehler der jeweiligen Halbzeuge identifiziert werden.

Corrosion damage of stainless steels under atmospheric exposure conditions. In addi-tion to constructional requirements in civil engineering stainless steels often have to ful-fil high visual demands. Unexpected impairments of the visual appearance of stainlesssteels under corrosive conditions are a widespread problem today. Frequently it is sup-posed that this is caused by changes in the alloy composition, worse environmental con-ditions or improper handling. Within a research project the systematic investigation ofseveral cases of damaged stainless steel bars has shown that the reasons are based onwell-known material defects like chemical inhomogeneities (e.g. precipitations or localcarburization) or geometrical defects (e.g. undercuts, rolling defects or shell formation).Thus, the failures could be clearly identified as production failures of the respectivesemi-finished products.

Korrosionsschäden an nichtrostenden Stählenunter atmosphärischen Einsatzbedingungen

Andreas BurkertJens LehmannAnnette BurkertJürgen Mietz

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bild bezeichnet man als interkris-talline Korrosion (IK). Da sich imBereich der chromverarmten Zonendie Passivschicht nicht ausbildenkann, reicht dann, wie beim unle-gierten Stahl, bereits der Zutritt von Feuchtigkeit und Sauerstoff aus, um Korrosionsprozesse auszu-lösen.

Aufgrund moderner Fertigungs-technologien kann nichtrostenderStahl heute ohne Schwierigkeiten mitKohlenstoffgehalten deutlich unter0,03 % erschmolzen werden. Entspre-chende Werkstoffe sind als soge-nannte LC-Qualitäten (low carbon)bekannt. Bei solch geringen Kohlen-stoffgehalten ist eine Sensibilisierungbei der üblichen Verarbeitung ausge-schlossen. Aber selbst Stähle, derennormativer Gehalt höher liegenkönnte, zeigen überwiegend Werteum 0,03 oder knapp darüber. Dies hatdazu geführt, dass Schäden durch in-terkristalline Korrosion in den letzten10 bis 20 Jahren kaum noch auftra-ten.

Neben dem Legierungsgehaltund der Elementverteilung ist demOberflächenzustand der Werkstoffeein wesentlicher Einfluss zuzuschrei-ben. Die höchste Korrosions-beständigkeit zeigen Oberflächen, diefrei von Fremdstoffen und Anlauf-farben sind und gleichzeitig eine ge-ringe Oberflächenrauheit aufweisen.Deshalb wird bei Korrosionsunter-suchungen die höchste Korrosionsbe-ständigkeit in der Regel an sauberen,metallisch blanken, polierten Ober-flächen festgestellt. Alle Abweichun-gen von diesem Zustand bedingen ei-ne mehr oderweniger starke Verände-rung der Korrosionsbeständigkeit.Bei Korrosionsuntersuchungen kanndeshalb durchaus beobachtet werden,dass rost- und säurebeständige Stähleeiner höheren Korrosionswider-standsklasse mit grob bearbeitetenoder verunreinigten Oberflächen ei-ne deutlich geringere Korrosionsbe-ständigkeit aufweisen als Stähle einerniedrigeren Korrosionswiderstands-klasse mit besserem Oberflächenzu-stand [1], [2].

Die in den letzten Jahren beob-achte Zunahme von unerwartetenKorrosionserscheinungen an nicht-rostenden Stählen unter atmosphäri-schen Einsatzbedingungen hat zu er-heblichen Unsicherheiten beim Ein-satz dieser Werkstoffgruppe geführt.

Bild 1 zeigt beispielhaft vor Ort fest-gestellte typische Erscheinungsbilderan Stabmaterial.

Der unter atmosphärischen Be-dingungen geringer Korrosivität amhäufigsten zum Einsatz kommendeStahl ist der Werkstoff 1.4301(X5CrNi18-10). Nach Erhebungenvon 89 Schadensfällen wurde bis aufzwei Ausnahmen dieser Werkstoffverwendet. Auffällig ist, dass mehr als

50 % der Schäden innerhalb vonsechs Monaten und fast 80 % inner-halb von 12 Monaten (Bild 2), alsoüberwiegend nach relativ kurzer Ein-satzzeit reklamiert wurden. Auf diehier betrachteten Schäden an Stab-material entfielen dabei rund 40 %der gemeldeten Schadensfälle (Bild3). Diese stellen damit einen bedeu-tenden Anteil an der Gesamtproble-matik dar.

Bild 1. Linienförmige Korrosionserscheinungen an Rundstäben aus nichtrosten-dem Stahl; typische Erscheinungsbilder vor OrtFig. 1. Linear corrosion effects at stainless steel bars; typical on-site manifesta-tions

Bild 2. Zeitraum bis zur Reklamation auf der Basis von 89 SchadensmeldungenFig. 2. Time period until customer complaint on the basis of 89 damage reports

Bild 3. Statistische Verteilung der gemeldeten Problemfälle auf die eingesetztenHalbzeuge auf der Basis von 89 SchadensmeldungenFig. 3. Statistical distribution of reported cases of damage with respect to theused semi-finished products on the basis of 89 damage reports

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Vielfach werden veränderte Um-weltbedingungen, andere Legierungs-zusammensetzungen, falsche Be-handlung und Verarbeitung oder feh-lende Reinigung als Ursache für dieKorrosionserscheinungen vermutet.Die sich in den letzten Jahren immerstärker ausweitende Problematikwur-de deshalb zum Anlass genommen,den Ursachen im Rahmen eines AiF-Forschungsvorhabens auf den Grundzu gehen.

2 Durchgeführte Untersuchungen2.1 Werkstoffzusammensetzung

Für die Versuche standen Stabprobenaus insgesamt 13 unterschiedlichenChargen zur Verfügung. An diesenProben sowie einem Referenzstab (30Jahre unter atmosphärischen Bedin-gungen ohne Korrosionserscheinun-gen) wurden werkstoffanalytischeUntersuchungen durch Spektralana-lyse mit einem Funken-Emissions-Spektrometer Spectrolab der FirmaSpectro durchgeführt.

2.2 MetallographischeUntersuchungen

Zur näheren Untersuchung der Ursa-chen für die Korrosionserscheinun-gen wurden an auffälligen Bereichenmetallographische Schliffe angefer-tigt. Zum Nachweis aufgekohlter Be-reiche erfolgten außerdem Gefügeät-zungen mit Königswasser.

2.2 Kohlenstoffverteilung

Um quantitative Informationen überVeränderungen des Kohlenstoffge-haltes insbesondere im Randbereichzu bekommen, wurden ausgewählteProben im Ratserelektronenmikro-skop mittels energiedispersiver Rönt-genmikroanalyse untersucht.

2.3 Elektrochemische Untersuchungen

Elektrochemische potentiokinetischeReaktivierungsverfahren (EPR) eig-nen sich als quasi zerstörungsfreieVerfahren zur quantitativen Beschrei-bung der Korrosionsbeständigkeitnichtrostender Stähle. Durch diesePrüfverfahren lässt sich insbesondereauch die Empfindlichkeit gegen inter-kristalline Korrosion ermitteln ([3]bis [5]). Die in dieser Arbeit durchge-führten Untersuchungen erfolgtennach dem EPR-Double-Loop(DL)-Verfahren in Anlehnung an die DINEN ISO 12732 [6]. Als Prüflösungwurde der für austenitische Stähleübliche Elektrolyt 0,5 M H2SO4 ver-wendet, dem 0,01 M KSCN als Akti-vator zugegeben wurden. Die Tempe-ratur der Lösung während der Ver-suche betrug 30 °C. Vor dem Versuchwurden die Proben mit einer 1200erKörnung geschliffen. Die Polarisa-tion erfolgte mit einer Polarisations-geschwindigkeit von 1,0 mV/s biszum Umkehrpotential bei +350 mV[Ag/AgCl]. Als Bewertungskriterium

wurde das Verhältnis der Reaktivie-rungs- und Passivierungsströme iR/iPbeziehungsweise der Reaktivierungs-und Passivierungsladungen QR/QPherangezogen. Die Berechnung derLadungen erfolgte über die Integra-tion der Ströme.

3 Ergebnisse und Diskussion3.1 Werkstoffanalytische

Untersuchungen

Von jeder der insgesamt 13 Stabpro-ben wurden die Mittelwerte des Ge-halts an Legierungs- beziehungsweiseBegleitelementen aus jeweils fünfEinzelmessungen ermittelt. Aus die-sen Mittelwerten wurden dann dieMin/Max-Werte sowie der Mittelwertüber alle 13 Proben berechnet unddas Ergebnis zusammenfassend inBild 4 als Mittelwert mit Streubanddargestellt. Gleichzeitig sind, sofernvorhanden, die Sollwertvorgaben fürdie chemische Zusammensetzungnach der Schmelzenanalyse für denaustenitischen nichtrostenden StahlNr. 1.4301 (X5CrNi18-10) nach DINEN 10088-1 [7] grau hinterlegt. DieErgebnisse des verwendeten Refe-renzstabes werden zum Vergleich alsEinzelwerte dargestellt.

Im Ergebnis der werkstoffanaly-tischen Untersuchungen wurde fest-gestellt, dass die ermittelten Werteüberwiegend in den von der DINEN 10088 vorgegebenen Bereichenliegen. Bei einigen Stabmaterialien

Bild 4. Ergebnisse der werkstoffanalytischen UntersuchungenFig. 4. Results of materials testing

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wurden allerdings die Maximalwertefür Schwefel und Phosphor erreichtund in zwei Fällen sogar deutlichüberschritten.

Im Vergleich zum Referenzstabliegen die Streubänder aus den 13Probenserien bezüglich der ElementeKupfer und Phosphor auffällig hoch,für Nickel signifikant darunter. FürKupfer erklärt sich dieser Umstanddurch den wachsenden Schrottanteilbei der Stahlherstellung, der zu einerAkkumulation des Kupfers führt. Dergeringere Gehalt an Nickel lässt dichdagegen durch die hohen Rohstoff-preise dieses Elementes erklären, sodass sich die Gehalte in den letztenJahren grundsätzlich an der unterenGrenze der Norm bewegen.

3.2 MetallographischeUntersuchungen

Umfangreiche metallographische Un-tersuchungen an geschädigten Pro-ben zeigen eine Vielzahl von Ober-flächenfehlern, die fast alle von inter-kristallinen Korrosionserscheinungenbegleitet werden. Bild 5 zeigt Beispie-le für typische Befunde an Quer-schliffen.

Aufgrund der Ergebnisse der me-tallographischen Untersuchungen inBezug auf interkristalline Korrosionwurden an ausgewählten Proben Ge-fügeätzungen zum Nachweis aufge-kohlter Bereiche durchgeführt. Dabeizeigte sich, dass an geschädigten Ma-terialien mehr oder weniger stark aus-

geprägte, teilweise auch nur eine ört-lich begrenzte Aufkohlung oberflä-chennaher Bereiche nachgewiesenwerden konnte. In Bild 6 sind Quer-schliffe dargestellt, bei denen dieRandzone nicht, örtlich begrenztoder vollständig aufgekohlt ist.

3.3 Kohlenstoffverteilung

Bestätigt werden die Ergebnisse dermetallographischen Untersuchungenauch durch Untersuchungen am Ras-terelektronenmikroskop zur Kohlen-stoffverteilung in der Randzone. EinBeispiel ist in Bild 7a anhand der Probe 64R gezeigt. Hier wurde in einer Reihenanalyse im Abstandvon 50 μm der Kohlenstoffgehalt aus-

Bild 5. Querschliffe an geschädigten ProbenFig. 5. Cross sections of damaged specimens

a) b) c)

d) e) f)

Bild 6. Gefügebilder nach Ätzung mit Königswasser: (a) ohne Aufkohlung; (b) überwiegend örtlich begrenzte Aufkohlung; (c) vollständige RandaufkohlungFig. 6. Micrographs (etching medium aqua regia): (a) without carburization; (b) mainly local carburization; (c) complete car-burization

a) b) c)

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gehend von der Randzone bis in1000 μm Tiefe bestimmt. Dazu wur-den zwei unterschiedliche Bereicheausgewählt.

Eine Reihenanalyse wurde aus-gehend von einem IK Bereich (s. Bild7b), eine weitere in einem nicht ge-schädigten Bereich durchgeführt.Wie aus den metallographischen Be-funden bereits zu erwarten, zeigt sichim IK Bereich eine örtlich begrenzte,starke Aufkohlung bis in einen Be-reich von ca. 400 μm bis 500 μm. Inder Probenmitte (6000 μm Tiefe)wurde anhand von 12 Einzelmessun-gen ein mittlerer Kohlenstoffgehaltvon 0,07 % ermittelt. Anhand derzweiten Messreihe außerhalb der IKZone wird aber auch deutlich, dassder Kohlenstoffgehalt in der Rand-zone mit Werten um 0,2 % insgesamterhöht ist.

3.4 Elektrochemische Untersuchungen

Die an verschiedenen Proben durch-geführten EPR Messungen zumNachweis der Anfälligkeit für inter-

kristalline Korrosion ergaben einenunterschiedlichen Sensibilisierungs-grad. In den Bildern 8 und 9 sindexemplarisch der typische Verlauf derStromdichte-Potential-Kurve bei IKBefund sowie verschiedene, nach den

Abb 7. (a) Linescan des Kohlenstoffgehaltes im Randbereich von Probe 64R mit und ohne IK, Mittelwert des Kohlenstoff-gehalts in Probenmitte 0,07 %; (b) Lage und Richtung der Reihenanalyse im IK Bereich der Probe 64RFig. 7. (a) Linescan of carbon content in the outer region of specimen 64R with and without intercrystalline corrosion, meanvalue of carbon content in the centre of the specimen 0.07 %; (b) Location and direction of analysis in the area of inter-crystalline corrosion of specimen 64R

a) b)

Bild 8. Ausgeprägte IK in der gesamten Randzone: (a) EPR Messung; (b) Oberfläche nach der EPR MessungFig. 8. Pronounced intercrystalline corrosion in the whole outer zone: (a) EPR measurement; (b) surface after EPR measure-ment

a) b)

Bild 9. Oberflächen nach EPR Messungen: (a) IK in örtlich begrenzten Bereichen;(b) ohne IK BefundFig. 9. Surfaces after EPR measurements: (a) Intercrystalline corrosion in localareas; (b) without intercrystalline corrosion

a) b)

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Messungen mikroskopisch unter-suchte Prüfflächen wiedergegeben.

Bei der Auswertung der La-dungsverhältnisse muss hier berück-sichtigt werden, dass nicht die gesam-te Prüffläche sensibilisiert ist, son-dern überwiegend der Randbereichoder sogar nur örtlich abgegrenzteBereiche der Oberfläche. Der EPR-Test liefert aber ein integrales Ergeb-nis über die gesamte Prüffläche. Übli-che Grenzwerte des Ladungsverhält-nisses iR/iP von 0,01 [6] können hieralso nicht zwangsläufig zum Ansatzgebracht werden, treffen aber über-wiegend zu. Bereits bei geringfügigenÄnderungen des Ladungsverhältnis-ses, also einem sehr geringen Strom-anstieg bei der Rückpolarisation,konnte bei der anschließenden Aus-wertung der Prüffläche unter demMikroskop zumindest ein örtlich be-grenzter IK Angriff festgestellt wer-den. Ein Überblick über die Ergebnis-se der EPR-Messungen an acht unter-schiedlichen Proben und dem Refe-renzmaterial sind in der Tabelle 1dargestellt.

4 Schlussfolgerungen

Die in den letzten Jahren gehäuft auf-tretenden Korrosionserscheinungenan nichtrostenden Stählen unter at-mosphärischen Einsatzbedingungengeringer Korrosivität sind nicht wiehäufig vermutet auf umweltbedingteEinflüsse, typische Verarbeitungsfeh-ler oder veränderte Legierungszu-sammensetzungen zurückzuführen.Die systematische Untersuchung der-artiger Korrosionserscheinungen anRundstabmaterial hat gezeigt, dassvielmehr herstellungsbedingte Ober-flächenfehler an den verarbeitetenHalbzeugen und Produkten dafürverantwortlich sind. Hierzu gehörenchemische Inhomogenitäten wie zumBeispiel Ausscheidungen und örtlicheAufkohlung sowie geometrische Feh-ler wie zum Beispiel Hinterschnitte,Walzfehler und Schalenbildung. Diefestgestellten Werkstoff- und Oberflä-chenfehler führen dazu, dass die er-wartete Korrosionsbeständigkeit derWerkstoffe selbst bei geringer Korro-sivität der Umgebung (wie z.B. nurFeuchtigkeitszutritt) nicht sicherge-stellt ist. Lediglich beim Einsatz introckenen Innenräumen treten anderartigen Materialien keine Korrosi-onserscheinungen auf.

Die in den verschiedenen Fällennachgewiesene interkristallinen Kor-rosion stellt einen eindeutigen Norm-verstoß gegen die DIN EN 10088-3[8] und somit einen eindeutigen Re-klamationsgrund dar. Es handelt sichum einen Werkstofffehler, aufgrunddessen die Korrosionsbeständigkeitnicht gewährleistet ist. Ein solch feh-lerhaftes Material dürfte überhauptnicht in den Handel gelangen.

Als wesentlicher Grund für dieHäufung derartiger Fehler wird derzunehmend globalisierte Einkaufs-markt angesehen. Hierdurch kommtes insbesondere bei Standard- undMassenprodukten aus nichtrosten-dem Stahl (überwiegend Werkstoff1.4301) zu einer hohen Marktdurch-dringung mit Produkten aus Ländern,bei denen Werkstoffherstellung undVerarbeitung offensichtlich nochnicht den sonst üblichen technischenStandards entsprechen.

Diesem Problem kann nicht, wiemanchmal angenommen, durch dieAuswahl höher legierter Werkstoffebegegnet werden. Bei gleichartigenFehlern verhalten sich diese ebensoungünstig. Nur durch eine weitge-hend fehlerfreie Oberflächenausfüh-rung, lassen sich die Anforderungenan diese Werkstoffe unter optischenGesichtspunkten erfüllen. Die DINEN 10088-3 [8] spezifiziert werkssei-tig lieferbare Oberflächen, die dieseAnforderungen erfüllen können.

Im Übrigen sei darauf verwiesen,dass die vollständige Bezeichnung fürdie Bestellung eines Erzeugnissesnach DIN EN 10088-3 [8] die folgen-den Angaben enthalten muss:

– verlangte Menge– Erzeugnisform– Nennmaße und gegebenenfalls die

verlangten Grenzabmaße oder eineMaßnorm

– Art des Werkstoffs– DIN Nummer– Kurzname oder Werkstoffnummer– gegebenenfalls das Kurzzeichen für

den Wärmebehandlungs- oderKaltverfestigungszustand

– Kurzzeichen für die verlangte Aus-führungsart und Oberflächenbe-schaffenheit

– gegebenenfalls die Überprüfung derinneren Beschaffenheit

– gegebenenfalls die Anforderung ei-ner Prüfbescheinigung (Prüfbe-scheinigung 3.1)

Leider laufen Bestellungen mit kon-kreten Angaben zur Ausführungsartund Oberflächenbeschaffenheit, ins-besondere im Massenmarkt und beiKleinmengen, nicht selten ins Leere.Offensichtlich kann der Handel sol-che Bestellungen häufig nicht bedie-nen. Die Anforderung der Prüfbe-scheinigung 3.1 empfiehlt sich in je-dem Fall, um bei entsprechendenFehlern den Werkstoffhersteller iden-tifizieren zu können.

Danksagung

Das Vorhaben mit dem Förderkenn-zeichen 15554 N wurde aus Haus-haltsmitteln des Bundesministeriumsfür Wirtschaft und Technologie(BMWi) über die Arbeitsgemeinschaftindustrieller Forschungseinrichtun-gen Otto von Guericke e.V. (AiF) ge-

Tabelle 1. Ergebnisse der EPR VersucheTable 1. Results of EPR tests

Proben- Material iR/iP* QR/QP* IKBez.

59 neu 0,002 0,001 nein

59R aus Rückbau 0,52 0,49 ja, ausgeprägt

27 neu 0,01 0,01 in örtlich begrenzten Bereichen

38R aus Rückbau 0,005 0,005 in örtlich begrenzten Bereichen

64R aus Rückbau 0,20 0,18 ja, ausgeprägt

18R aus Rückbau 0,35 0,33 ja, ausgeprägt

39R aus Rückbau 0,06 0,07 in örtlich begrenzten Bereichen

70R aus Rückbau 0,01 0,01 in örtlich begrenzten Bereichen

H Referenzstahl 0,0001 0,0001 nein

* Mittelwerte aus mind. drei Einzelmessungen

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fördert und von der Gesellschaft fürKorrosionsschutz e.V. (GfKORR e.V.)sowie von den Mitgliedern des pro-jektbegleitenden Ausschusses unter-stützt. Für die finanzielle Förderungund die umfangreiche Unterstützungmöchten wir uns bedanken.

Literatur

[1] Gümpel, P., Käßer, M., Neumann, K.,Racky, W., Grabke, H. J.: InternationalCongress Stainless Steels ’96. 2nd Eu-ropean Congress, Düsseldorf/Neuss,Germany, 1996, Verein Deutscher Ei-senhüttenleute (VDEh), Düsseldorf,S. 79–82.

[2] Vollmer, T., Gümpel, P., Blaise, M.,Racky, W.: Oberflächenbehandlungs-verfahren und deren Einfluß auf dieKorrosionsbeständigkeit nichtrosten-der Stähle. Materials and Corrosion 46(1995), S. 92–97.

[3] Cihal, V., Desestret, A., Wagner, G.H.: Zur Entwicklung der elektrochemi-schen potentiokinetischen Reaktivie-rungsmethode – des EPR-Tests. Mate-rials and Corrosion 52 (2001), S. 7–14.

[4] Schultze, S., Göllner, J., Panitz, J.:EPR-Messungen in warmgehendenAnlagen. Materials and Corrosion 54(2003), S. 958–965.

[5] Kilian, R.: EPR Round Robin Testmit sensibilisierten austenitischenStählen. Teil 1: Auswertung der Er-gebnisse nach dem JIS-Verfahren. Materials and Corrosion 52 (2001), S.45–53.

[6] DIN EN ISO 12732: 2008-07: Korrosi-on von Metallen und Legierungen –Verfahren für die elektrochemische po-tentiodynamische Reaktivierungsmes-sung mit dem Double-loop-Verfahren(Cihal-Verfahren) (ISO 12732:2006).

[7] DIN EN 10088-1:2005-09: Nichtros-tende Stähle, Teil 3: Verzeichnis dernichtrostenden Stähle.

[8] DIN EN 10088-3:2005-09: Nichtros-tende Stähle, Teil 3: Technische Liefer-bedingungen für Halbzeug, Stäbe,Walzdraht, gezogenen Draht, Profileund Blankstahlerzeugnisse aus kor-rosionsbeständigen Stählen für allge-meine Verwendung.

Autoren dieses Beitrages:Dr.-Ing. Andreas Burkert, Leiter der Arbeits-gruppe „Korrosionsverhalten hochlegierterWerkstoffe“, Andreas.Burkert@bam.de;Dipl.-Ing (FH). Jens Lehmann, Jens.Lehmann@bam.de;Dipl.-Ing. Annette Burkert, Annette.Burkert@bam.de;Dr.-Ing. Jürgen Mietz, Leiter der Arbeitsgruppe„Bauwerkskorrosion“, Juergen.Mietz@bam.de;alle bei Bundesanstalt für Materialforschungund -prüfung (BAM), Fachgruppe VI.1 Korrosion und Korrosionsschutz, Unter den Eichen 87, 12205 Berlin

Software für den Entwurf der World Expo-Pavillons

Die Pavillons der World Expo 2010, dievom 1. Mai bis Ende Oktober 2010 ihrePforten öffnet, sind Paradebeispiele mo-derner Architektur und Bautechnik. Ihreabgerundete, asymmetrische Geometriestellte hohe Anforderungen an die zurPlanung eingesetzte Software. Der finni-sche Pavillon „Kirnu“ war sowohl in Be-zug auf seine Geometrie als auch auf dieKomplexität seiner Stahlstruktur eineechte Herausforderung. Er wurde vomArchitekturbüro JKMM, Helsinki, ent-worfen und vom finnischen Bauunter-nehmen Lemcon Ltd. errichtet.

Von dem Tag an, als ‚Kirnu’ als Ent-wurf für den finnischen Pavillon ausge-wählt wurde, war klar, dass eine 3D-Stahlbausoftware benötigen wird. Mitnahezu 60 m Durchmesser ist der Stahl-rohrrahmen des Pavillons aus Elemen-ten mit variablen Querschnitten und ge-bogenen Formen aufgebaut. Zehntau-sende Bolzen halten die Konstruktionzusammen. Mit herkömmlicher 2D-De-signsoftware und 2D-Zeichnungen wärees für die Ingenieure unmöglich gewe-sen, diese Struktur zu entwerfen. TeklaStructures ist eine finnische Softwareund damit war die Wahl nahe liegend.

Auch der deutsche Pavillon auf derWorld Expo 2010 wurde mit Hilfe vonTekla Structures geplant. Die Shanghai

Baosteel Eng. & Construction Corp.wurde als Subunternehmer mit derWerkplanung für den Stahlbau und die Fassade des Pavillons beauftragt.Baosteel setzte als langjähriger Kundevon Tekla die Software Tekla Structuresfür die Planung ein.

Das Motto der Shanghai Expo lautet„Better City, Better Life“. Der finnischePavillon ist ein Labor für nachhaltigesBauen, in dem finnische Lösungen fürden Städtebau der Zukunft präsentiertwerden. Ziel war, energieeffiziente,emissionsarme und umweltfreundlicheLösungen sowohl für den Bau als auchden Unterhalt der Gebäude zu finden.CO2-Emissionen werden z. B. durch Re-cycling und Wiederverwertung von Ma-terialien gesenkt. Die Außenfassade desGebäudes wird von schuppenförmigenSchindeln bedeckt, die aus einem Ver-bundmaterial aus Papier und Kunststoffgefertigt sind – einem finnischen Recyc-lingprodukt.

Im Anschluss an die Expo wird derfinnische Pavillon demontiert, verkauftund einer neuen Verwendung zugeführt.Da die Stahlverbindungen mit TeklaStructures detailliert wurden, ist es mög-lich, den Pavillon an anderer Stelle wie-der problemlos aufzubauen. Zusätzlichreduziert Teklas Konzept des BuildingInformation Modeling (BIM) kosten-intensive und unnötige Fehlkonstruk-tionen. Tekla Structures speichert allenotwendigen Bauinformationen in einer3D-Modelldatenbank.

Weitere Informationen:Tekla Corporation, Risto Räty,Tel. +358 40 5444 470,risto.raty@tekla.com, www.tekla.com,www.teklastructures.com

Aktuell

Bild 2. Der Stahlrohrrahmen ist aus Ele-menten mit variablen Querschnitten undgebogenen Formen aufgebaut – hier imModell (Bilder: Tekla Corporation)

Bild 1. Der finnische Pavillon im Modell