Hohe Werkstoffhärte begünstigt Spannungsrisskorrorion

Die beiden defekten Exzenterschäfte
Die beiden defekten Exzenterschäfte

In einem erst wenige Jahre alten Einfamilienhaus kam es zu einer Leckage an der Duscharmatur im Badezimmer. Die Fehlerstelle lag am Exzenterschaft der Kaltwasserzuleitung. Am Abend des selben Tages trat eine weitere Leckage auf, diesmal am Exzenterschaft der Warmwasserzuleitung. Beide Bauteile wurden für eine Ursachenermittlung ins IFS geschickt.

Die Exzenterschäfte oder auch S-Anschlüsse stammten vom selben Hersteller und wurden aus Messing gefertigt. Installiert wurden sie von einem Fachmann. In Fällen wie diesem ist eine zentrale Frage, ob der Monteur fachgerecht gearbeitet oder die Verschraubung möglicherweise mit zu viel Kraft festgezogen hat. Aber auch ein Produkt- oder Materialfehler kann zum Bruch führen.

Im Gewindegang ist ein Riss zu sehen.
Im Gewindegang ist ein Riss zu sehen.

An beiden Bauteilen gab es Risse in den Gewindegängen. Ältere Beschädigungen, die auf eine unsachgemäße Verschraubung hingewiesen hätten, waren hingegen nicht zu erkennen. Die Gutachterin untersuchte die Bruchflächen. Mit dem Rasterelektronenmikroskop wurden inter- und transkristallin verlaufende Risse sichtbar (siehe Bild 3). Diese Strukturen belegten, dass die Schäden durch Spannungsrisskorrosion entstanden sind.

Messing ist ein für Spannungsrisskorrosion anfälliges Material. Es wird dennoch für Trinkwasserinstallationen verwendet, weil Spannungsrisskorrosion nur auftritt, wenn neben der Anfälligkeit dafür zwei weitere Bedingungen gleichzeitig erfüllt sind: Es muss ein auslösendes Medium und im Werkstoff müssen ausreichend hohe Zugspannungen vorhanden sein.

REM-Aufnahme der Bruchfläche mit inter- und transkristallin verlaufenden Rissen
REM-Aufnahme der Bruchfläche mit inter- und transkristallin verlaufenden Rissen

Das auslösende Medium war in diesem Fall das Wasser. Denn in den Ablagerungen der Wasserinhaltsstoffe auf den Exzenterschäften konnte die Gutachterin Schwefelverbindungen in Form von Sulfiden nachweisen.

Zugeigenspannungen können bei der Herstellung entstehen, wenn der Werkstoff keiner oder keiner ausreichenden Entspannungsglühung unterzogen wird. Geprüft wird dies über die Werkstoffhärte. Sie wird als Brinellhärte in HBW gemessen. Messinghersteller bewerten Werkstoffe mit einer Härte unter 115 HBW als unkritisch bezüglich Spannungsrisskorrosion. Bei den beiden Exzenterschäften stellte die Gutachterin Werte von 123 und 164 HBW fest. Das verwendete Messing wies somit eine zu hohe Werkstoffhärte auf.

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