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Zur Ermittlung geeigneter Materialien für die Auslegung von HAW-Behältern als Barriere im Endlager wurden selektierende Korrosionsuntersuchungen und mechanische Prüfungen an verschiedenen metallischen Werkstoffen durchgeführt. Neben den Cr-Ni-Stählen, die entsprechend dem bisherigen Konzept als Kokillenwerkstoff vorgesehen sind, wurden drei Nickelbasislegierungen und ein Baustahl sowie die Werkstoffe Ti 99,8 – Pd und der Stahl X 1Cr MoTi 182 (ELA-Ferrit) untersucht. Da im Rahmen von Störfallbetrachtungen für ein Endlager im Salinar als potentielles Korrosionsmedium Salzlösungen betrachtet werden, erfolgten die Korrosionsprüfungen unter selektierenden Bedingungen in einer quinären Salzlösung bei 170°C und 1 bar.
Die mechanischen Prüfungen zeigten, daß die Nickelbasislegierungen und die meisten Cr-Ni-Stähle durch Schweißen bzw. Wärmebehandlung geringe Änderungen ihrer mechanischen Eigenschaften erfahren. Damit wurde belegt, daß diese Materialien als Kokillenwerkstoff geeignet sind. Eine Barrierenfunktion kann von den Cr-Ni-Stählen wegen ihrer hohen Anfälligkeit gegen lokale Korrosionsangriff, insbesondere gegen Spannungsrißkorrosion (SpRK) nicht übernommen werden. Die Werkstoffe Inconel 625, Incoloy 825, ELA-Ferrit und Ti-Pd waren gegen SpRK beständig, jedoch sind diese Materialien gegen Lochkorrosion anfällig.
Eine hohe Beständigkeit gegen lokale Korrosionsangriffe zeigten die Werkstoffe Hastelloy C4 und der Feinkornbaustahl. Der Werkstoff Hastelloy C4 zeigte nach einer Versuchszeit von 432 Tagen einen gleichmäßigen Korrosionsabtrag von weniger als 0,03 mm/a. Die Abtragungsrate bei dem Baustahl 1.0566 betrug weniger als 0,25 mm/a für den Ausgangswerkstoff und weniger als 0,5 mm/a für den wärmebehandelten Werkstoff.
Die vorliegenden Ergebnisse der selektierenden Untersuchungen zeigten, daß beispielsweise mit Hastelloy C4 die Auslegung des HAW-Behälters als Barriere realisierbar ist und damit unter Beibehaltung des heutigen Borosilikatglases ein zusätzlicher Schutz gegen eine Mobilisierung von Radionukliden beim potentiellen Angriff von Salzlösungen erreicht werden kann.
Aus Anlass des Unglücks in einer Schweizer Schwimmhalle im Mai 1984 sollten die Korrosionsbeanspruchung im Schwimmhallenklima und seine Auswirkung auf tragende metallische Bauteile erörtert werden. Zunächst wird das Klima in Hallen beschrieben, deren Badewasser gechlort wird. Die geringen Gehalte an Chlor und Chlorverbindungen können zusammen mit Feuchtigkeitsfilmen auf Metalloberflächen kondensieren. Es entstehen saure, chloridreiche und oxidierende Elektrolyte mit unterschiedlicher Auswirkung auf die metallischen Werkstoffe. Anschließend wird das Korrosionsverhalten der Werkstoffe unlegierter Stahl, verzinkter Stahl, Aluminium und nichtrostender Stahl unter Schwimmhallenbelastung charakterisiert. Die ersten drei erleiden vorwiegend gleichförmigen Flächenabtrag mit kalkulierbarer Abtragsrate. Lediglich Kondenswasser erhöht deren Angriff wesentlich. Nichtrostende Stähle könne bei Korrosionsbeanspruchung durch unkalkulierbare Lochfraß- und Spannungsrisskorrosion zerstört werden. Letztere trifft nur bei den gebräuchlichen austenitischen Cr/Ni-Stählen auf, wegen des sauren, chloridreichen Oberflächenmilieus aber schon bei Raumtemperatur. Abschließend wird das Verhalten der metallischen Werkstoffe gegeneinander abgewogen. Es werden Korrosionsschutzmaßnahmen sowie korrosionsbeständigere, höher legierte Stähle und Nickelbasis- Legierungen als Beispiele für Alternativen zu den bisherigen metallischen Werkstoffen vorgestellt.
Anhand eines Modellkorrosionselementes ist durch Messen des Kurzschlußstromes der Einfluß von Sauerstoff, Salzgehalt, gelöstem Kupfer und Inhibitoren auf das Korrosionsverhalten von Stahlheizkörpern gegenüber Heizungswässern untersucht worden. Die Untersuchungen haben gezeigt, daß Elementkorrosion bereits bei Sauerstoffgehalten einsetzt, die technisch oft gar nicht zu vermeiden sind. In vollentsalzten Wässern gibt es keine Elementkorrosion. Salze jeder Art erhöhen hingegen das Schadensrisiko. Enthärtete Wässer und Trinkwässer sind also korrosiver als salzfreie Heizungswässer. Gelöstes Kupfer übt an Heizungssystemen aus Stahl keinen korrosionsfördernden Einfluß aus. Jedoch können benzoat- und nitrithaltige Inhibitorgemische die Elementkorrosion stimulieren. Heizkörper mit elementbegünstigenden Konstruktionsmerkmalen sind korrosionsanfälliger als solche ohne diese.