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Korrosion

Definition Korrosion

Unter Korrosion versteht man das Oxidieren oder das Eingehen von Verbindungen mit anderen Elementen, wie Schwefel Phosphor etc. von Metallen. Wenige Edel-)Metalle, wie Gold, Platin, sind so reaktionsträge, daß sie fast keine chemischen Verbindungen eingehen.
Je nach Lesart wird Silber zu den Halb- oder Edelmetallen gezählt, weil es auch reaktionsträge ist, jedoch sich unter bes. Schwefeleinfluß eine Oxidschicht bilden kann. Auch Metalle, denen man es nicht ansieht, wie Chrom, Nickel, rostbeständiger Stahl usw. oxidieren, allerdings nur wenige Molekülschichten dick, so daß man es nicht sieht.
Am stärksten von den Gebrauchsmetallen korrodiert Eisen/Stahl.
 

Korrosionsarten

Die Korrosionsarten, deren Auswirkungen teilweise metalltypspezifisch sind, sind hauptsächlich 

  • Flächenkorrosion 
  • Spaltkorrosion 
  • Lochfraßkorrosion 
  • Kontaktkorrosion 

 

Flächenkorrosion

Häufigste Korrosionsart bei ungeschützten Metalloberflächen, insbesondere rauen Oberflächen; auf der gesamten Fläche meist gleichmäßig angreifend. Das angreifende Medium (z. B. aggressive Dämpfe, Salzwasser) bestimmt die Schnelligkeit und Intensität der Flächenkorrosion. Das bekannte „Rosten“ von unbehandeltem Stahl ist meist Flächenkorrosion. 

 

Spaltkorrosion

Korrosion in engen Spalten und Zwischenräumen, die nicht durchlüftet oder durchspült werden. Durch den Unterschied in der Konzentration des angreifenden Mediums am Anfang und am Ende des Spaltes entstehen elektrochemische Potentialunterschiede, die den Korrosionsvorgang bewirken. Typische Stellen für Spaltkorrosion sind Überlappungen von Blechen, Nietverbindungen oder hinter einseitigen Schweißnähten. 

 

Lochfraßkorrosion

Lochfraßkorrosion ist eine punktförmige, meist in die Tiefe gehende Korrosionsart. Sie entsteht meist an Unregelmäßigkeiten der Oberflächenstruktur und ist werkstoffabhängig. Bei Edelstählen ist die Ursache meist ein örtlicher Defekt der Oberfläche. 

 

Kontaktkorrosion

Wenn zwei verschiedene Metalle miteinander in Kontakt sind, kommt es bei Einfluss von Feuchtigkeit, Dämpfen oder Chemikalien zu einer elektrochemischen Reaktion. Dabei tritt die Korrosion stets am unedleren Metall auf.

 

Metalle

Aluminium


Aluminium bildet eine silbrig-weiße Patina, die weitgehend das Fortschreiten der Korrosion verhindert. Man macht sich diese Eigenschaft zunutze, indem man Aluminium »eloxiert«, d. h. elektrolytisch oxidiert. Je nach Zusammensetzung des Elektrolyts kann man auch verschiedene Farben (rötlich, gelblich, bläulich etc.) erzielen. Leider versprödet das Aluminium bei diesem Vorgang, weswegen es verboten ist, tragende Teile, wie Autoräder, zu eloxieren.
 

Eisen/Stahl


Eisen


Nur am Rande bemerkt, Eisen ist Reineisen und neigt weniger zu Korrosion, als Stahl. Deswegen hat man bei Magnetkernen auch nicht das Problem. Es bildet sich Eisen-III -Oxid (Fe2O3). Dieses haftet nicht gut an der Oberfläche, blättert ab und gibt dem Luftsauerstoff weitere Angriffsmöglichkeit, so daß irgendwann das Teil nur noch als Rostpulver existiert.
 

Stahl


Stahl ist sehr korrosionsfreudig. Bereits beim Frischen im Konverter (Säubern der Schmelze mittels Sauerstoff von Schwefel, Phosphor und anderen unerwünschten Begleitern) bildet sich ein Oxid, das Eisen-II-Oxid (FeO), auch als Walzzunder bekannt und hat eine bläulich-schwarze Farbe, haftet gut an der Oberfläche und ist sehr spröde. Diese Oxidationsart verhindert zeitweilig das Korrodieren zu Eisen-III-Oxid.
Es gibt (handelsüblich: gab) Stahlsorten, deren Korrosionsschicht so fest auf der Oberfläche sitzt, daß kaum weitere Korrosion stattfindet. Es sind die sog. WTSt..-Stähle, die mit geringen Mengen an Kupfer legiert wurden und dort ihren Einsatz finden, wo sich ein korrosionsbeständiger Stahl als zu teuer erweist. Oder in der Kunst als optischer Effekt.
Eisen-III-Oxid bildet sich an metallisch blankem Stahl an der Luft, besonders bei einer rel. Luftfeuchte von über 70%. Es ist rötlich-braun (rostrot) und blättert leicht ab, weswegen der Korrosionsprozess stets weiter geht, bis nichts mehr da ist.
 

Kupfer/Messing/Bronze


Diese Metalle bzw. Legierungen bilden an der Atmosphäre eine grünlich-braune Patina aus, die das weitere Korrodieren weitgehend verhindert. Landläufig wird dies als Grünspan bezeichnet, was allerdings falsch ist, denn jener ist Kupferacetat; die korrekte Bezeichnung ist (Kupfer-)Patina und ist Kupfer-(carbonat-sulfat-chlorid)-hydroxid-Gemisch. Diese Patina sitzt sehr fest auf dem Untergrund und bildet einen guten Schutz gegen weitere Korrosion. Es gibt Verfahren, diese Patina künstlich herbeizuführen, jedoch ist der Schutz dann nicht so gut, als wenn sich jene natürlich durch Atmosphäre ausbildet.
 

Zink


Zink bildet einen grauen bis dunkelgrauen Belag als erste Form der Korrosion. Diese Schicht verhindert meistens das weitere Korrodieren, kann aber bei aggressiver Atmosphäre weitergehen bis zum sog. Weißrost, der pulvrig auf der Oberfläche haftet. Zinkoxid ist giftig, deswegen nur mit Handschuhen arbeiten, um Schnittverletzungen, die zur Blutvergiftung führen können, zu vermeiden.
 

Hinweis

Rost

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Handelsformen und Gewichte von Metallen


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