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Werkstofftechnik 2 - Korrosionsarten

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Werkstofftechnik 2

Korrosionsarten

Unter Korrosion versteht der Werkstofftechniker eine Schädigung eines metallischen Werkstoffs.

Vollständig korrodierte Schraubenverbindung
Vollständig korrodierte Schraubenverbindung

Unter normalen Umständen beginnt die Korrosion an der Oberfläche des Werkstoffs indem es mit dem umgebenden Medium reagiert. Die dabei ablaufenden Prozesse sind chemischer oder elektrochemischer Natur, können aber auch zeitgleich ablaufen und zudem in einem direkten Zusammenhang mit mechanischen Einflüssen stehen. 

Der letzte Satz beschreibt die Problematik bei der Untersuchung von Werkstoffen, bei denen eine Kombination von Korrosionsursachen auftritt. Man kann oft nur Vermutungen anstellen, welche der oben genannten Kräfte Auslöser einer Korrosion ist. 

Merke

Hier klicken zum Ausklappen Der Begriff Korrosion bezeichnet sowohl den Beschädigungsvorgang als auch die Beschädigung selbst. 

Welche Bedeutung Korrosionsverluste für Industriestaaten haben, zeigt sich daran, dass diese Staaten Milliarden für den Schutz vor Korrosion und die Beseitigung von Korrosion aufwenden müssen. 

Korrosionsursachen

Am häufigsten tritt Korrosion in Folge eines elektrochemischen Vorgangs auf. Aber auch biologische und chemische Vorgänge beeinflussen die Korrosionsbeständigkeit eines Metalls.

Chemische Korrosion

Hier läuft die Korrosion rein chemisch ab, indem Redoxvorgänge im atomaren Bereich in Abwesenheit eines Elektrolyts stattfinden. Es findet auch kein Elektronenfluß statt, da die beteiligten Reaktionspartner direkt Elektronen austauschen. Die gängisten Korrosionsmittel sind dabei trockene Gase, Säuren, Laugen, Salz und ganz besonders Sauerstoff. Der Sauerstoff ist die Hauptursache für Korrosion durch Oxidationsvorgänge. 

Elektrochemische Korrosion

Dieser Korrosionsvorgang fußt auf zwei Ursachen. So kann eine elektrochemische Korrosion infolge der Bildung und Wirkung von Korrosionselementen auftreten oder durch eine von äußeren Spannungsquellen erzwungene Elektrolyse. Bei der Elektrolyse besteht eine Potentialdifferenz zwischen einer anodischen und einer kathodischen Oberfläche. Zwischen diesen Oberflächen muss ein Medium bestehen, welches diesen kathodischen Prozess aufrechterhält.

Galvanische Kette
Galvanische Kette

Der bekannteste Vertreter der elektrochemischen Korrosion ist die Galvanische Korrosion. Sie tritt auf wenn zwei verschiedene Metalle oder Legierungen mit unterschiedlichen Elektrodenpotentialen in Kontakt stehen. 

Beispiel

Hier klicken zum Ausklappen Galvanische Zelle: Messingbestandteile, die im direkten Kontakt mit Heißwasserleitungen aus Kupfer stehen. Das Messing stellt in dieser galvanischen Zelle die Anode dar und wird daher entzinkt. Wenn nun jedoch das besagte Messing mit einem verzinkten Stahlrohr in Verbindung gebracht wird, so wird der Zinküberzug nahe der Kontaktstelle zur Anode und geht in Lösung. Auch der darunterliegenden Stahl wird angegriffen, während das Messing kathodisch geschützt ist. 

Wie stark die elektrochemische Korrosion ausfällt hängt mit dem Potentialunterschied zwischen den beteiligten Metallen zusammen. So können korrodierende Effekte bei einem Potentialunterschied von 50 mV für gewöhnlich vernachlässigt werden. 

Nachfolgend ist ein Liste erstellt, die einen Teil der bekannten 37 Korrosionsarten umfasst:

  • Dampfkesselkorrosion,
  • Spannungsrisskorrosion,
  • Erosionskorrosion,
  • Kavitationskorrosion,
  •  Reibkorrosion,
  • Atmosphärische Korrosion,
  • Bodenkorrosion,
  • Spaltkorrosion,
  • Interkristalline Korrosion.