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Materialwissenschaft: Auch 'Rostfrei' setzt Rost frei



Rostfreier Stahl ist als Werkstoff aus Alltag und Technik nicht wegzudenken. Trotzdem kann Rost auch dem edelsten Edelstahl noch etwas anhaben. Wie das genau geschieht, haben Mary Ryan vom Imperial College und ihr Kollege David Williams vom University College in London herausgefunden. Mit einem fokussierten Ionenstrahl schlugen sie aus einer Stahlprobe Partikel heraus, die sie anschließend mit einem Massenspektrometer analysierten. Damit konnten Ryan und Williams eine chemische Landkarte der Probenoberfläche erstellen. Darauf zeigten sich gerade dort chromdioxidarme Bereiche, wo winzige Schwefelklümpchen als Verunreinigung des Eisens in den Stahl gelangt waren. Chromoxide in der Oberflächenschicht schützen das darunter liegende Metall vor Korrosion – Kratzer "heilen" wieder, weil Chrom gleichmäßig im Stahl verteilt ist und an Luft wieder Chromoxid bildet. Die nur wenige Mikrometer messenden Schwefeleinschlüsse binden jedoch das Chrom und entziehen es so der Umgebung. Damit lassen sie den Stahl an diesen Stellen verwundbar für Rost werden. Als Heilmittel schlagen die Forscher eine Hitzebehandlung vor, die das Chrom wieder in die Regionen diffundieren lässt, denen es zuvor durch den Schwefel entzogen wurde. (Nature, Bd. 415, S. 770)

Aus: Spektrum der Wissenschaft 4 / 2002, Seite 91
© Spektrum der Wissenschaft Verlagsgesellschaft mbH

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