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Oft werden nichtrostende Stähle auf Grund ihres Namens als uneingeschränkt „nichtrostend“ angenommen. Eine bedingungslose Korrosionsbeständigkeit existiert jedoch nicht. Diese ist nur unter der Beachtung von mehreren Faktoren und gewissen Voraussetzungen gegeben.
Einen Faktor stellt die umgebende Atmosphäre dar, besonders zu erwähnen sind hier der Chlorid- bzw. Schwefelgehalt sowie die Feuchtigkeit der umgebenden Luft. Um den richtigen Werkstoff für die entsprechende Umgebungsbedingung wählen zu können, werden nichtrostende Stähle aufgrund der Legierungszusammensetzung in Korrosionswiderstandsklassen eingeteilt. Zudem spielt die Temperatur des Korrosionsmediums eine große Rolle. So beträgt die kritische Lochfraßtemperatur des Werkstoffs 1.4571 bei dem nach DIN EN 10088-2:2014-12 maximal zulässigen Gehalt der Legierungselemente Chrom und Molybdän ca. 33 °C. Eine Beständigkeit gegen Lochfraß ist bei höheren Temperaturen nicht mehr gegeben.
Ein weiterer Faktor mit Einfluss auf die Korrosionsbeständigkeit, ist der Zustand des Grundwerkstoffes. Wird beispielsweise ein austenitischer Stahl zu stark kaltverformt, kann sich Verformungsmartensit bilden und so die Korrosionsbeständigkeit herabsetzen. Daher werden austenitische, nichtrostende Stähle überwiegend im lösungsgeglühten Zustand eingesetzt.
Nicht zu vergessen sei, dass die Grundvoraussetzung für die Korrosionsbeständigkeit der nichtrostenden Stähle an der Bildung einer flächendeckenden Passivschicht aus Chromoxid liegt. Weißt die Oberfläche des Stahls eine zu hohe Rauigkeit auf, Verunreinigungen, Anlauffarben oder gar eingedrückte Partikel aus einem Oberflächenbearbeitungsprozess, kann sich dies störend auf die Passivschichtbildung ausbilden und Korrosionsformen wie vor allem Lochfraß zur Folge haben.
Doch auch wenn alle bereits erwähnten Faktoren, Korrosionswiderstandsklasse, Gefügeausbildung, Art und Temperatur der korrosiven Umgebung und die Oberflächenbeschaffenheit eingehalten werden, gibt es weitere, betriebsbedingte Faktoren, die sich negativ auf die Korrosionsbeständigkeit auswirken können: Das Ausscheiden unerwünschter Phasen, die sich bei höheren Einsatztemperaturen bilden. Zum einen können diese Phasen die Hochtemperaturfestigkeit erhöhen, zum anderen können sie zu einer Werkstoffversprödung führen und vor allem auch die Korrosionsbeständigkeit deutlich herabsenken. Bei einer dieser Phasen handelt es sich um die Sigma Phase, die sich bei längeren Glühzeiten im Temperaturbereich von 600 °C – 900 °C bildet.
Der vorliegende, beschriebene Schadensfall handelt von einem geschweißten Abgasverteiler aus dem Werkstoff 1.4571 (X6CrNiMoTi17-12-2), der in einer erdgashaltigen Atmosphäre im Temperaturbereich zwischen 500 °C und 800 °C betrieben wurde. Während dem Betrieb traten Risse auf, deren Ursache im Rahmen einer Schadensanalyse geklärt werden sollte. Die Rissflächen wurden am Rasterelektronenmikroskop ausgewertet und der gesamte Schadbereich wurde ausgiebig metallographisch untersucht. Anhand dieser Untersuchungen konnte festgestellt werden, dass es sich um einen Korrosionsschaden handelt, der auf Grund der Bildung von Sigma Phase entstand.