Beizmittel

SäurenProtonen, Gegenion von den Protonen → z.B. Cl (Katalysator und / oder Komplexbildner), Komplexbildner (z. B. Weinsäure)

Hauptreaktion (gewünscht): MexOy + 2yHA → MexA2y + yH2O Me = Metall A = Anion

Laugen → OH Ionen als Liganden (gilt nur für Metalle die lösliche Hydroxokomplexe bilden können)

ZnO + 2NaOH + H2O → Na2[Zn(OH)4] Al2O3 + 2NaOH + 3H2O → 2Na[Al(OH)4]

Sekundärreaktionen

Neben dem Oxid greifen die Beizmittel auch bestimmte Metalle an (Gründe: poröse Oxidschichten, unterschiedliche Dicke der Oxidschicht)

Richtungsweisen kann gesagt werden, dass alle Metalle, deren Elektrodenpotentiale in der Spannungsreihe der Metalle unedler als die Wasserstoffelektrode sind, von den Protonen der Säure angegriffen werden. Je größer der Potenzialunterschied, desto größer ist auch die Triebkraft dieser Reaktion (aber nicht immer die Reaktionsgeschwindigkeit!).

Das entstehende H2 hat einen beizunterstützenden Effekt dadurch, dass, wenn es (z. B. durch Poren in der Deckschicht) unterhalb der Schicht gebildet wird, die Schicht mechanisch abgesprengt wird. Bevor H2 entstehen kann, bildet sich vorher atomarer Wasserstoff: H+ + e → Hat ist je nach Grundmaterial mehr oder weniger fähig in das Grundmaterial zu diffundieren. Hier lagert es sich vorzugsweise als auf sog. Zwischengitterplätzen an. Dabei kommt es zu Gitterverzerrungen (Druck- / Zugspannungen) die letztendlich eine Minimierung der Druckfertigkeit zur folge haben. Dieser Vorgang führt zu sog. „Wasserstoffversprödung“.

Gegenmaßnahmen:

  • Verhinderung der Entstehung von atomaren Wasserstoff durch grundmetallschützende Beizzusätze. (Inhibitoren)
  • Nachträgliches tempern bei erhöhter Temperatur ca. 180-220°C um den Wasserstoff wieder aus zu treiben.

Merke: Nur Atomarer H ist Diffusionsfähig, molekularer (also H Gas) nicht mehr! D. h., sollte sich schon mol. H gebildet haben ist Tempern Nonsens, im Gegenteil, durch die Wärmebehandlung des Gases treten Drücke von bis zu ca. 1000 bar auf, die ein aufreißen der Oberfläche haben können. (Beizblasen)

Salzschmelzen

Einsatz für sehr empfindliche Werkstoffe (vornehmlich Federstähle), bei denen eine Wasserstoffversprödung aus Gründen des Einsatzgebietes der Werkstücke, ausgeschlossen werden muss.

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