Verlust, Bruch oder lokales Versagen einer schützenden passiven Oxidschicht oder chemisch adsorbierten Schicht auf einer Metalloberfläche, wodurch das darunterliegende Metall offen für schnelle, lokale Korrosion wird.

Prinzip

Passive Schichten entstehen, wenn Metall und Umgebung eine stabile, haftende Oxidschicht bilden, die die Auflösung reduziert; der Zusammenbruch erfolgt, wenn mechanische Beschädigung, Chloridangriff, anodische Polarisation über einem kritischen Potential oder lokale Chemie (z. B. Spaltbedingungen) die Schichtstabilität zerstört und lokale aggressive Korrosion wie Lochfraß oder Spaltkorrosion ermöglicht.

Demonstration

Edelstahl, der in chloridhaltigem Meerwasser liegt, bildet mikroskopische Löcher dort, wo die chromreiche Passivschicht lokal versagt hat; die Löcher wachsen, obwohl die umliegende Fläche passiv bleibt.

Fehlanwendung

Anfärbung oder oberflächliche Verfärbung fälschlich als Zusammenbruch der Passivschicht zu deuten; anzunehmen, ein Zusammenbruch führe immer sofort zu Gleichmaßkorrosion, obwohl er meist zu lokalisierter Lochbildung führt oder unter bestimmten Bedingungen Repassivierung möglich ist.

Konsequenz

Initiierung lokalisierter, oft beschleunigter Korrosionsprozesse (Lochfraß, Spaltkorrosion, Vorstufen zu spannungsrisskorrosion), Schaffung von Spannungskonzentratoren und deutliche Verkürzung der Bauteillebensdauer, sofern keine Repassivierung oder Gegenmaßnahme ergriffen wird.

Umkehrung

Repassivierung — Neubildung einer schützenden Schicht infolge Potentialänderungen, Entfernung von Chloriden oder Unterbrechung des anodischen Stroms — kann die Ausbreitung stoppen; alternativ können Schutzbeschichtungen oder Inhibitoren den Korrosionsschutz wiederherstellen.

Abgrenzung

Gilt für Metalle und Legierungen, die schützende Passivschichten bilden (z. B. rostfreie Stähle, Titan, Aluminiumlegierungen); beschreibt nicht das Gleichmaßkorrosionsverhalten von nicht passivierenden Metallen wie reinem Eisen unter allen Bedingungen.

Semantische Spannung

Verwandte Bedeutungen sind genereller Korrosionsbeginn und mechanische Entfernung von Schichten; 'Zusammenbruch der Passivschicht' bezeichnet spezifisch den Verlust einer chemisch schützenden Schicht, der zu lokaler Angriffseinleitung führt, nicht zu gleichmäßiger Abnutzung.

Synthese

Das Versagen der Passivschicht ist das lokale Versagen der passiven Schutzschicht eines Metalls — verursacht durch chemische, elektrochemische oder mechanische Destabilisierung — das das Metall lokal angreifbar macht und in der Regel Repassivierung, Inhibitoren oder konstruktive Änderungen zur Kontrolle erfordert.