Welche Korrosionsarten unterscheidet man?

Welche Korrosionsarten unterscheidet man?

Ausgabe 8/2001, Seite 5

Nachgefragt

Korrosion ist die stoffliche Veränderung von metallischen Werkstoffen durch Reaktion mit der Umgebung. Dabei handelt es sich immer um eine chemische Veränderung. Man unterscheidet aber trotzdem zwischen der elektrochemischen Korrosion und der chemischen Korrosion, je nach dem ob der Vorgang bei Anwesenheit von Feuchtigkeit oder nicht stattfindet.

Die in der Installationstechnik überwiegende Variante ist die elektrochemische Korrosion. Dabei laufen die gleichen Vorgänge wie in einem galvanischen Element ab. Das unedlere Metall wird durch Stromfluss nach und nach abgetragen, da es die Funktion der Anode des galvanischen Elementes übernimmt. Die Feuchtigkeit muss dabei nicht dauernd als Wasserfüllung anstehen, sondern es reicht auch ein Feuchtigkeitsfilm. Diese Feuchtigkeit wirkt als Elektrolyt. Daraus ist zu erkennen, dass bei Mischinstallation immer die Gefahr der elektrochemischen Korrosion besteht (siehe ikz-praxis 6/2001 Artikel "Mischinstallation: was geht, was geht nicht?"). Welches der verwendeten Metalle dann zerstört werden kann, ist aus der sogenannten elektrochemischen Spannungsreihe abzulesen. Alle Metalle, die gegenüber Wasserstoff ein negatives Potenzial haben, können in Lösung gehen, d.h. als Anode aufgebraucht werden. Bei mehreren Metallen wird immer das mit dem höchsten Negativpotenzial zerstört (Tabelle).

Chemische Korrosion:

Hier treffen die Reaktionspartner unmittelbar aufeinander und gehen miteinander eine Verbindung ein (d.h. sie bilden ein Molekül). Dabei spielt der Sauerstoff eine wesentliche Rolle, der mit den Metallen das Metalloxid bildet (Ausnahme: alle Edelmetalle). Wird durch die Oxidation eine haltbare dichte Oxidschicht gebildet, so kann diese in vielen Fällen als Schutzschicht wirken und das darunter liegende Metall vor weiteren Angriffen schützen (z.B. Kupfer, Aluminium, Chrom) diese Erscheinung nennt man Passivierung (Selbstschutz). Ist die Oxidschicht dagegen locker und porös, so verleiht sie dem Metall keinen Schutz. Das ist bei Eisen und Stahl der Fall, beide korrodieren bis zur vollständigen Auflösung.

Ein typisches Beispiel für chemische Korrosion ist das Zundern von Stahl. Bei hoher Temperatur reagiert der Luftsauerstoff unmittelbar mit dem Eisen, es bildet sich Eisenoxid.

Metall

Standardpotenzial in V

GoldPlatinSilber

Kupfer

AuPtAg

Cu

+ 1,40+ 1,20+ 0,80

+ 0,35

Wasserstoff

H2

0

BleiZinnNickelEisenZinkAluminium

Magnesium

PbSnNiFeZnAl

Mg

- 0,13- 0,16- 0,23- 0,44- 0,76- 1,67

- 2,40

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Lokale Korrosionsangriffe erfolgen, abgesehen von Verarbeitungs- und Konstruktionsfehlern, bevorzugt an vorhandenen Defekten. Zu unterscheiden sind die werkstoffeigene, interkristalline Korrosion (z. B. Metallbeimengungen, die ein edleres Potenzial als das des Grundmetalls aufweisen); die werkstofffremde, chemische Korrosion (z. B. Oxidschichten, Guss-, Glüh-, Schmiede-, Walzhaut auf dem Werkstoff) und die Korrosion durch den Kurzschluss von Metallen unterschiedlicher Elektronegativität in Gegenwart von Wasser (Elektrolyt).

Unterscheidung von Korrosionsarten:

Die DIN-Norm DIN EN ISO 8044 definiert insgesamt 37 verschiedene Korrosionsarten, die anhand des Ortes ihres Auftretens unterschieden werden. Die üblichsten Korrosionsarten lauten:

  1. Flächenkorrosion, bei der die Oberfläche gleichmäßig beschädigt wird
  2. Muldenkorrosion, bei der die Oberfläche ungleichmäßig stark beschädigt wird
  3. Lochkorrosion, die nur kleine Teile der Oberfläche zerstört
  4. Spaltkorrosion, deren Angriffe z. B. in Schweißnähten erfolgen
  5. Lochfraßkorrosion oder Nadelstichkorrosion, bei der kleine, runde Anfressungen den Werkstoff/das Werkstück rasch durchdringen
  6. Trockene Korrosion, bei der durch sehr hohe Temperaturen Eisenoxide auf der Stahloberfläche gebildet werden
  7. Feuchtkorrosion, die auftritt, wenn meist Wasser (Elektrolyt) auf das Bauteil einwirkt. Dies ist die im Bauwesen häufigste Korrosionsart.
  8. Kontaktkorrosion, die entsteht, wenn unterschiedliche Materialien in Anwesenheit eines Elektrolyts miteinander verbunden sind

Bei Korrosion an Eisenwerkstoffen spricht man von „Rost“, bei Korrosion von Kupfer und Cu-Legierungen von „Patina“, bei Zink und Zn-Legierungen von „Weißrost“. Und wenn bei hohen Temperaturen Oxide entstehen, nennt man diese „Zunder“.

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