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SurTec Technischer Brief Korrosionsarten und deren Beeinflussung

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<strong>SurTec</strong><br />

<strong>Technischer</strong> <strong>Brief</strong><br />

<strong>Korrosionsarten</strong><br />

<strong>und</strong> <strong>deren</strong> <strong>Beeinflussung</strong><br />

12 a<br />

Ralf Möller, Dr. Martin Müller Juli 2004<br />

überarbeitet Januar 2007<br />

überarbeitet April 2011


1. Korrosion<br />

Korrosion (lat. corrodere = zerstören) ist die von der Oberfläche ausgehende<br />

unerwünschte Zerstörung von Werkstoffen durch chemische oder elektrochemische<br />

Reaktion mit ihrer Umgebung. Damit fallen weder erwünschte Reaktionen, wie z. B.<br />

Beizvorgänge, noch physikalische Zerstörungen, wie z. B. Abrieb, unter diese Definition.<br />

Auch geht aus der Definition hervor, dass der Begriff Korrosion im engeren Sinne den<br />

Vorgang der Zerstörung bezeichnet, nicht das Ergebnis. Im allgemeinen Sprachgebrauch<br />

wird der Begriff aber häufig auch für den Korrosionsschaden verwendet.<br />

Korrosion verursacht Schäden in Höhe von mehreren Milliarden Euro pro Jahr. In den<br />

westlichen Industrieländern liegen die Verluste im Bereich von 2-3 % des Brutto-<br />

sozialproduktes.<br />

Korrosion ist ein Naturvorgang. Nahezu alle in der Technik verwendeten Metalle liegen in<br />

der Natur als Oxide oder andere Verbindungen vor. Nur durch Zuführung von Energie<br />

lassen sich daraus die reinen Metalle herstellen. Damit werden sie künstlich auf ein<br />

höheres <strong>und</strong> damit instabiles Energieniveau gehoben. Generell streben aber alle Stoffe<br />

nach dem niedrigsten Energieniveau. Aus diesen thermodynamischen Gr<strong>und</strong>lagen ergibt<br />

sich, dass Korrosion gr<strong>und</strong>sätzlich nicht verhindert, sondern nur verzögert werden kann.<br />

Aber bei geeigneter Werkstoffwahl <strong>und</strong> geeigneten Umweltbedingungen können h<strong>und</strong>erte<br />

von Jahren vergehen, bevor Korrosion eintritt.<br />

1.1. Metalloberflächen<br />

Absolut reine Metalloberflächen können nur unter größten Schwierigkeiten im<br />

Ultrahochvakuum erzeugt werden. Reale Metalloberflächen bauen sich wie in<br />

Abbildung 1 gezeigt auf. Auf der Grenzschicht zum Gr<strong>und</strong>material bildet sich<br />

zunächst die Reaktionsschicht aus (1-10 nm dick). In Anwesenheit von Sauerstoff<br />

(Atmosphäre) besteht sie in der Regel aus Oxiden, <strong>und</strong> wird daher auch<br />

Primäroxidfilm (POF) genannt. Diese Schicht ist meist dünn <strong>und</strong> schützt zunächst<br />

vor weiterer Korrosion; das ist z. B. bei Edelstählen <strong>und</strong> Aluminium auch sehr<br />

effektiv.<br />

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Abb. 1: Aufbau der Grenzschichten einer Metalloberfläche<br />

An die Reaktionsschicht lagern sich weitere Stoffe an in der anschließenden<br />

Sorptionsschicht (0,1-10 nm dick). In der Regel ist das zunächst Wasser, das<br />

aufgr<strong>und</strong> des amphoteren Charakters der meisten Metalloxide Säure-Base-<br />

Reaktionen mit dem POF eingeht. Dadurch bilden sich freie Hydroxidgruppen an der<br />

Oberfläche aus. Es können aber auch andere aktive Stoffe mit eingelagert werden,<br />

z. B. Ammoniak oder organische Amine. Diese Schicht ist chemisorbiert, d. h. sehr<br />

fest geb<strong>und</strong>en <strong>und</strong> nur schwer wieder abzulösen. Hieran schließt eine weitere<br />

Schicht nur physikalisch geb<strong>und</strong>ener Moleküle an, die relativ leicht ausgetauscht<br />

werden. Dieser letzte Bereich ist die physisorbierte Schicht.<br />

Im Anschluss an die Sorptionsschicht bildet sich noch die Kontaminationsschicht<br />

aus, die dickste von allen mit üblicherweise mehr als 1 µm.<br />

Entscheidend für den Korrosionsschutz ist der POF. Je dichter <strong>und</strong> fester haftend<br />

der POF ist, umso unwahrscheinlicher wird Korrosion, d. h. Korrosionsschutz sollte<br />

bei der Ausbildung <strong>und</strong> Stabilisation des POF einsetzen. Hierfür sind je nach Metall<br />

andere Substanzen (z. B. oberflächenaktive Stoffe, Oxidations- oder Reduktions-<br />

mittel) notwendig. Korrosion beginnt immer mit einer Störung des POF. Dieses<br />

gelingt z. B. bei unlegiertem Stahl leicht, während der POF von Edelstählen durch<br />

die Legierungsbestandteile, insbesondere Chrom, stabilisiert wird.<br />

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1.2. Erscheinungsformen der Korrosion<br />

Die Erscheinungsformen der Korrosion werden nach verschiedenen Kriterien<br />

eingeteilt, unter anderem nach Art des Abtrages <strong>und</strong> nach mechanischer Belastung.<br />

Die wichtigsten Erscheinungsformen der Korrosion sind:<br />

Abtragende Korrosion (gleichmäßiger Flächenabtrag, ebenmäßige Korrosion)<br />

Das Metall wird annähernd parallel zur Oberfläche abgetragen. Es ist die<br />

bekannteste <strong>und</strong> häufigste Form der Korrosion, verursacht in der Regel durch<br />

Wasser <strong>und</strong>/oder verunreinigte Luft.<br />

Spaltkorrosion<br />

Spalten im Metall oder zwischen Konstruktionsteilchen führen zu intensiver<br />

Korrosion, da der Elektrolyt durch Kapillarwirkung festgehalten wird <strong>und</strong> sich große<br />

Konzentrationsunterschiede ausbilden können. Dies kann nur durch geeignete<br />

Konstruktionsmaßnahmen wirkungsvoll verhindert werden.<br />

Kontaktkorrosion<br />

Diese bildet sich an der Kontaktstelle verschiedener Werkstoffe <strong>und</strong> stellt ein<br />

galvanisches Element im eigentlichen Sinne dar. Durch geeignete Auswahl der<br />

Werkstoffe <strong>und</strong>/oder Unterbrechung der elektrischen Leitung zwischen den<br />

Werkstoffen kann Kontaktkorrosion verhindert werden.<br />

Lochfraßkorrosion (Pitting)<br />

Diese heimtückische Korrosion führt zu punktuellen, kraterförmigen oder nadelstich-<br />

artigen Vertiefungen. Sie wird in der Regel durch punktuelle Verletzung einer<br />

Schutzschicht hervorgerufen, z. B. durch Poren in Überzügen oder durch Chlorid-<br />

angriff auf Passivschichten.<br />

Interkristalline Korrosion<br />

Es werden bevorzugt die Korngrenzen in ferritischen Cr- <strong>und</strong> austenitischen CrNi-<br />

Stählen angegriffen. Dabei ist der Gewichtsverlust gering, aber das Gefüge kann so<br />

stark geschwächt werden, dass ein Kornzerfall eintritt. Eine geeignete Wärme-<br />

behandlung ist Voraussetzung für die Verhinderung der interkristallinen Korrosion.<br />

Schwitzwasserkorrosion<br />

Niedrig- <strong>und</strong> unlegierte Stähle, aber auch nichtrostende CrNi-Stähle in Anwesenheit<br />

von Staub oder Fremdrost werden stark angegriffen <strong>und</strong> müssen durch geeignete<br />

Schutzschichten geschützt werden.<br />

Spannungsrisskorrosion<br />

Rissbildung unter mechanischer Beanspruchung in Anwesenheit von Korrosions-<br />

medien, insbesondere durch chloridhaltige <strong>und</strong> stark alkalische Lösungen, führt bei<br />

austenitischen CrNi-Stählen zu einer Spannungsrisskorrosion.<br />

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1.3. Chemische Gr<strong>und</strong>lagen der Korrosion<br />

Die Korrosion ist eine Redox-Reaktion. Das bedeutet, dass die Reaktion (1) aus<br />

zwei Teilreaktionen besteht: der Oxidation (2) <strong>und</strong> der Reduktion (3). Dabei wird das<br />

Metall (Me) oxidiert (es gibt Elektronen ab) <strong>und</strong> das Wirkmedium (X) reduziert<br />

(es nimmt Elektronen auf).<br />

(1) Me + X MeX<br />

(2) Me Me 2+ + 2 e -<br />

(3) X + 2 e - X 2-<br />

Gr<strong>und</strong>sätzlich unterscheidet man zwei Arten von Korrosion:<br />

Chemische <strong>und</strong> elektrochemische Korrosion<br />

Chemische Korrosion<br />

Die chemische Korrosion ist die direkte Reaktion eines Metalls mit Gasen (z. B.<br />

Sauerstoff), Schmelzen oder organischen Lösungsmitteln. Dabei laufen die<br />

Oxidation <strong>und</strong> die Reduktion an der gleichen Stelle ab. Die Geschwindigkeit der<br />

Korrosion ist abhängig von der Konzentration des angreifenden Stoffes, der<br />

Metalloberfläche <strong>und</strong> der Beschaffenheit der Reaktionsprodukte. Dabei sind<br />

folgende Varianten möglich:<br />

� flüchtige Substanzen (z. B. Molybdän(VI)-oxid)<br />

� hygroskopische (wasseranziehende) Salze (z. B. Magnesiumchlorid), die<br />

dann zur elektrochemischen Korrosion überleiten<br />

� poröse Schichten (z. B. Verz<strong>und</strong>erung von Metallen), die die Korrosion<br />

nicht behindern<br />

� dichte, festhaftende Schichten („Anlaufen“); hierbei wird die Korrosion<br />

durch die Diffusion durch die Schicht bestimmt<br />

Eine bedeutende Rolle spielen während der Produktion nur Hochtemperatur-<br />

prozesse, also die Bildung von Anlauffarben oder die Verz<strong>und</strong>erung bei Wärme-<br />

behandlung oder Schweißen. Sie wirken sich in der Regel nicht störend aus, da sie<br />

durch nachfolgende Prozesse (z. B. Beizen) wieder entfernt werden. Verhindert<br />

werden können sie nur durch Arbeiten unter Schutzgas.<br />

Elektrochemische Korrosion<br />

Bei der elektrochemischen Korrosion laufen die Anoden- <strong>und</strong> die Kathoden-<br />

reaktionen in der Regel an verschiedenen Orten ab. Voraussetzung hierfür ist, dass<br />

die beiden Reaktionsorte in Kontakt mit einem Elektrolyten, meist wässrigen<br />

Lösungen, stehen <strong>und</strong> leitend miteinander verb<strong>und</strong>en sind. Außerdem muss<br />

zwischen den beiden Reaktionsorten ein Potentialunterschied vorhanden sein. Die<br />

Höhe des Potentialunterschiedes hängt u. a. ab von dem Metall bzw. Gas (Lage in<br />

der elektrochemischen Spannungsreihe), der Konzentration der zugehörigen Ionen<br />

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in der Lösung, der übrigen Salzkonzentration in der Lösung <strong>und</strong> der Temperatur.<br />

Auch können Polarisationseffekte an der Oberfläche das effektive Potential<br />

verändern.<br />

Kommen zwei leitend verb<strong>und</strong>ene Stellen unterschiedlichen Potentials mit einem<br />

Elektrolyten in Kontakt, so bildet sich ein galvanisches Element <strong>und</strong> es fließt ein<br />

Strom. Dabei geht an der Stelle niedrigeren Potentials Metall in Lösung, während<br />

sich am Ort mit höherem Potential Metall abscheidet oder z. B. Sauerstoff reduziert<br />

wird. Das bekannteste Beispiel eines galvanischen Elements ist die Batterie. Führt<br />

ein galvanisches Element zu Korrosionserscheinungen nennt man es Korrosions-<br />

element. Häufig sind diese Korrosionselemente auf eine sehr kleine Fläche<br />

begrenzt. In diesem Fall werden sie Lokalelement genannt. Der Potential-<br />

unterschied in einem Lokalelement kann durch eine Vielzahl von Ursachen<br />

hervorgerufen werden.<br />

Die wichtigsten Ursachen sind:<br />

Werkstoffeinflüsse: - verschiedene Metalle oder Legierungen in Kontakt miteinander<br />

- Verunreinigungen der Oberfläche (Fremdmetallteilchen, Oxide)<br />

- verschiedene Legierungskomponenten oder Phasen im Gefüge<br />

- Potentialdifferenzen an den Korngrenzen<br />

- Art der Oberflächenbeschaffenheit<br />

- Verarbeitungszustand (Spannungszonen)<br />

Elektrolyteinflüsse: - Konzentrationsunterschiede<br />

- Belüftungsunterschiede<br />

- Temperaturdifferenzen<br />

- Unterschiede im pH-Wert<br />

- strömungsbedingte Potentialdifferenzen<br />

Umwelteinflüsse: - Belüftung, Luftfeuchte<br />

- mechanische Spannungen<br />

- Schwingungen<br />

- Streuströme, Strahlung<br />

Die zwei wichtigsten Arten der elektrochemischen Korrosion sollen in den folgenden<br />

Abschnitten noch einmal näher betrachtet werden, nämlich die Korrosion an Luft<br />

(atmosphärische Korrosion) <strong>und</strong> die Korrosion in Wasser.<br />

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1.4. Atmosphärische Korrosion<br />

Die atmosphärische Korrosion führt in der Regel zu einer ebenmäßigen Korrosion.<br />

Sie ist stark von der Qualität der umgebenden Luft abhängig. Daher unterscheidet<br />

man zwischen Land-, Stadt-, Industrie- <strong>und</strong> Seeluft.<br />

Besonders starken Einfluss auf die Korrosionsgeschwindigkeiten haben folgende<br />

Faktoren:<br />

Legierungsbestandteile<br />

Bei Stahl haben Cu, P, Cr, Mn, Ni <strong>und</strong> C eine Verbesserung der Beständigkeit zur<br />

Folge, die insbesondere bei Kombination stark steigen kann. S <strong>und</strong> Si haben einen<br />

negativen Einfluss.<br />

Bei Aluminium haben die meisten Legierungsbestandteile eine Verbesserung der<br />

Beständigkeit zur Folge.<br />

Aus Messing kann das Zink selektiv herausgelöst werden.<br />

Luftfeuchtigkeit<br />

Die Luftfeuchtigkeit hat den größten Einfluss auf die atmosphärische Korrosion, der<br />

Schwellenwert liegt bei 60-70 % relativer Luftfeuchte. Besonders kritisch ist die<br />

Bildung von Schwitzwasser, das sich mit Verunreinigungen aus der Luft anreichert<br />

<strong>und</strong> sich vorrangig an rauen Stellen bildet. Starke Temperatur- bzw. Feuchtigkeits-<br />

schwankungen führen zu einem ständigen Bilden <strong>und</strong> Abtrocknen von Tautropfen<br />

auf der Oberfläche. Hierdurch wird die Korrosion stark gefördert.<br />

Abb. 2: Schematische Darstellung der Korrosion von Stahl unter einem Wassertropfen<br />

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Staub <strong>und</strong> Ruß<br />

Staub bildet zum einen Kondensationskeime auf der Oberfläche, zum an<strong>deren</strong> kann<br />

er bei poröser Struktur als Schwamm wirken, der Luftfeuchte lange bindet. Auch<br />

können aggressive Salze aus dem Staub herausgelöst werden <strong>und</strong> die Korrosion<br />

fördern. Ruß ist besonders bedenklich, da er auf Eisen als Kathode wirkt <strong>und</strong> somit<br />

zur Lokalelementbildung beiträgt.<br />

Schwefeldioxid <strong>und</strong> andere schwefelhaltige Verunreinigungen<br />

Schwefeldioxid wirkt als Katalysator der Eisenkorrosion, da das entstehende<br />

Eisen(II)-sulfat unter Bildung von Schwefelsäure <strong>und</strong> Eisenoxid hydrolysiert. Die so<br />

gebildete Schwefelsäure kann erneut metallisches Eisen angreifen, dadurch wird<br />

der Schutzfilm auf der Oberfläche zerstört. Die Korrosion wird erst gestoppt, wenn<br />

das Sulfat abgewaschen wird oder sich basisches Eisen(III)-sulfat bildet, das<br />

unlöslich ist.<br />

Chloride<br />

Chloride wirken ähnlich wie Sulfate. Allerdings wird ihre Bedeutung in der<br />

Atmosphäre in der Regel überschätzt, da sie nur in sehr geringen Konzentrationen<br />

vorliegen. Ausnahmen sind nur in unmittelbarer Meernähe <strong>und</strong> in der Nähe von<br />

säure- oder chlorverarbeitender Industrien. Auch die Salzsäurebäder in Betrieben<br />

führen zur Beschleunigung der Korrosion, da in <strong>deren</strong> Umgebung sehr hohe<br />

Chloridkonzentrationen vorkommen. Hier sollte für eine geeignete Absaugung<br />

gesorgt werden.<br />

Abb. 3: Einfluss der Luftverunreinigung auf<br />

die atmosph. Korrosion von Stahl<br />

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Stickstoffhaltige Verbindungen<br />

Stickoxide stellen aufgr<strong>und</strong> ihrer geringen Konzentration in der Regel kein Problem<br />

dar, obwohl sie prinzipiell einen ähnlichen Einfluss wie Schwefeldioxid haben <strong>und</strong><br />

insbesondere durch ihre oxidierende Eigenschaft die Wirkung von Schwefeldioxid<br />

drastisch verstärken können.<br />

Ammoniak wirkt aufgr<strong>und</strong> seiner basischen Eigenschaft bei Stahl eher korrosions-<br />

hemmend. Die starken Korrosionserscheinungen in der Nähe von landwirt-<br />

schaftlichen Betrieben sind auf die Bildung von Ammoniumsalzen zurückzuführen,<br />

die stark korrosionsfördernd wirken. Für Kupfer <strong>und</strong> Aluminium sind Ammoniak <strong>und</strong><br />

Amine starke Korrosionsgifte, die zu einer raschen Zerstörung des Bauteils führen<br />

können.<br />

1.5. Korrosion in Wasser<br />

Die Korrosion der Metalle in wässrigen Lösungen ist stark von Verunreinigungen<br />

des Wassers abhängig. Während bei Aluminium in erster Linie Chloride <strong>und</strong> bei<br />

Kupfer Amine <strong>und</strong> Ammoniumverbindungen korrosionsfördernd wirken, ist die Lage<br />

bei Stahl etwas komplizierter. So ist mit Ausnahme von sauren Lösungen die<br />

Anwesenheit von Sauerstoff notwendig für die Bildung von Rost. Folgende Stoffe<br />

haben Einfluss auf die Korrosionsgeschwindigkeit:<br />

Hydroxide<br />

Durch die Ausbildung passiver Oxidschichten auf der Oberfläche <strong>und</strong> durch<br />

Ausfällung der Eisensalze wirken Hydroxide generell korrosionshemmend.<br />

Wasserhärte / VE-Wasser<br />

Der Einfluss der Wasserhärte auf die Korrosionsgeschwindigkeit ist relativ komplex.<br />

Generell kann für wässrige Lösungen - besonders für CO2-gesättigte - folgende<br />

Aussage getroffen werden: Je niedriger die Wasserhärte ist, umso höher muss der<br />

pH-Wert sein, da ansonsten freie Kohlensäure zu Korrosion führt.<br />

Alkalicarbonate / Nitrate / Kieselsäuren / Silikate<br />

Diese sind in der Regel nur in geringen Konzentrationen vorhanden <strong>und</strong> wirken eher<br />

korrosionshemmend durch Schutzschichtbildung.<br />

Schwefel- <strong>und</strong> Ammoniumverbindungen<br />

Diese Verbindungen sind in der Regel nur in geringen Konzentrationen vorhanden,<br />

wirken aber stark korrosionsfördernd.<br />

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Sulfate<br />

Sulfate wirken in höheren Konzentrationen <strong>und</strong> bei höheren Temperaturen generell<br />

korrosionsfördernd. Ihr Einfluss ist aber deutlich geringer als bei der atmosphäri-<br />

schen Korrosion.<br />

Chloride<br />

Chloride können bereits ab 10 mg/l zu Lochfraßbildung führen. Der Mechanismus ist<br />

noch nicht komplett geklärt. Man geht davon aus, dass sowohl die Störung der<br />

Passivschichtbildung als auch die Katalyse durch Bildung von Eisen(II)-chlorid <strong>und</strong><br />

Stabilisierung der Anode im Lokalelement zu diesem Effekt führen. Bei sehr hohen<br />

Konzentrationen (ab etwa 30 g/l) nimmt die Korrosionsgeschwindigkeit langsam ab,<br />

da die Löslichkeit des Sauerstoffs vermindert wird. Bedenklich ist vor allem, dass<br />

Chloride im schwach alkalischen Bereich (pH 8,5-9,5), der allgemein bereits als<br />

sicher gilt, zu einem drastischen Anstieg der Korrosionsgeschwindigkeit führen.<br />

Abb. 4: Chloridgehalt <strong>und</strong> Korrosionsgeschwindigkeit<br />

Abb. 5: Chlorid-induzierte Korrosion<br />

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1.6. Korrosion in Kühlkreisläufen<br />

Bei Kühlkreisläufen unterscheidet man drei verschiedene Systeme:<br />

� Durchlaufsysteme mit oder ohne Ablaufkühlung<br />

� offene Umlaufkühlung<br />

� geschlossene Umlaufkühlung<br />

In Durchlaufsystemen müssen aus ökonomischen <strong>und</strong> ökologischen Gründen<br />

Korrosionsschutzmaßnahmen bereits bei Planung <strong>und</strong> Konstruktion berücksichtigt<br />

werden. Je nach Wassergüte müssen hier korrosionsbeständige Materialien einge-<br />

setzt werden. Der Zusatz von Korrosionsschutzmitteln ist in der Regel nicht sinnvoll.<br />

Bei der offenen Umlaufkühlung spielt die eingesetzte Wasserqualität eine<br />

wesentliche Rolle. Je nach Wasserhärte <strong>und</strong> pH-Wert des Wassers ist mit der<br />

Bildung von Belägen (Kalk, Kesselstein) oder starker Korrosion zu rechnen. Hier-<br />

gegen hilft nur der Einsatz von entsalztem Wasser oder eine hohe Austauschrate.<br />

Enthält das Wasser zusätzlich Chloride, kann es zu einer starken Korrosion auch<br />

von Edelstählen <strong>und</strong> Buntmetallen kommen. Diese kann nur bedingt durch den<br />

Einsatz von Korrosionsschutzmitteln verhindert werden. In Kühlkreisläufen kann<br />

z. B. <strong>SurTec</strong> 530 eingesetzt werden.<br />

Bei der geschlossenen Umlaufkühlung kann in der Regel entsalztes Wasser<br />

eingesetzt werden. Da auch der Zutritt von Sauerstoff stark eingeschränkt ist, spielt<br />

der Korrosionsschutz hier keine wesentliche Rolle. Eine Ausnahme bilden Systeme,<br />

die regelmäßig entleert werden oder die Frostschutzzusätze enthalten. Allerdings<br />

enthalten geeignete Gefrierschutzmittel in aller Regel bereits ausreichend<br />

Korrosionsinhibitoren.<br />

Generell lässt sich sagen, dass der Korrosionsschutz in Kühlkreisläufen bereits bei<br />

der Planung berücksichtigt werden muss. Hier sollten Beispielrechnungen zur<br />

Kostenentwicklung durchgeführt werden. Die Kosten für Korrosionsschutzmittel,<br />

teurere Materialien <strong>und</strong> Wasseraufbereitungsmaßnahmen müssen abgeschätzt <strong>und</strong><br />

der gesamte Prozess optimiert werden.<br />

1.7. Korrosion in wässrigen Bearbeitungsmedien<br />

Der Einsatz von wässrigen Kühlschmierstoffen ist weit verbreitet. Diese Mittel<br />

werden bereits vom Hersteller mit einem Korrosionsschutz versehen. Zu<br />

berücksichtigen sind dabei lediglich zwei Punkte: Zum einen bieten diese Mittel<br />

gr<strong>und</strong>sätzlich nur einen temporären Korrosionsschutz für die kurzfristige<br />

Zwischenlagerung bis zum nächsten Bearbeitungsschritt, zum an<strong>deren</strong> ist eine<br />

regelmäßige Analytik <strong>und</strong> Kontrolle des Systems notwendig. Bei plötzlich<br />

auftretender Korrosion sollte sowohl das gesamte System geprüft als auch eine<br />

Vorschädigung des Materials ausgeschlossen werden.<br />

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2. Rostentfernung<br />

Die Entfernung von Rost ist chemisch oder mechanisch möglich. Der Vorteil der<br />

chemischen Verfahren liegt im geringeren Arbeitsaufwand, der Nachteil in höheren<br />

Investitionen <strong>und</strong> der Unverträglichkeit einiger Werkstoffe (z. B. Aluminium). Auch ist bei<br />

hochkritischen Bauteilen die Gefahr der Wasserstoffversprödung nicht zu unterschätzen.<br />

Mechanische Verfahren: Bürsten, Schleifen (manuell oder maschinell), Strahlen,<br />

Flammstrahlen<br />

Chemische Verfahren: Beizen mit inhibierten Mineralsäuren (Salzsäure, Schwefel-<br />

säure, Phosphorsäure oder Mischsäuren, z. B. <strong>SurTec</strong> 469,<br />

<strong>SurTec</strong> 471, <strong>SurTec</strong> 472, <strong>SurTec</strong> 421 oder <strong>SurTec</strong> 422), ggf.<br />

auch Entrosten mit stark alkalischen Mitteln (z.B. <strong>SurTec</strong> 128).<br />

Die oben genannten Beispiele gelten für Eisenwerkstoffe, analoge Verfahren gibt es aber<br />

auch für alle an<strong>deren</strong> Metalle. Dabei muss jedoch die Säure bzw. das Schleifmittel<br />

entsprechend ausgewählt werden. So kann Aluminium in Natronlauge (z. B. <strong>SurTec</strong> 181<br />

oder <strong>SurTec</strong> 405) oder Phosphorsäure (z. B. <strong>SurTec</strong> 472 oder <strong>SurTec</strong> 476) gebeizt wer-<br />

den, während bestimmte Aluminiumlegierungen Fluoride (z. B. <strong>SurTec</strong> 494) benötigen.<br />

Bei Kupfer wird in der Regel Salpetersäure eingesetzt, auch wenn es inzwischen HNO3-<br />

freie Verfahren gibt.<br />

3. Zusammenfassung<br />

Der natürliche Vorgang der Korrosion zerstört Metallwerkstoffe <strong>und</strong> verursacht somit für<br />

die Industrie Schäden in Milliardenhöhe. Um der Korrosion gezielt entgegenzutreten, ist<br />

es notwendig, <strong>deren</strong> Erscheinungsformen zu kennen auch die Faktoren, die die Korrosion<br />

beeinflussen.<br />

Die häufigsten Erscheinungsformen sind Spaltkorrosion, Kontaktkorrosion, Loch-<br />

fraßkorrosion <strong>und</strong> besonders die abtragende Korrosion.<br />

Die Einflussgrößen für die abtragende Zerstörung durch elektrochemische Korrosion an<br />

Luft sind:<br />

� Höhe der Luftfeuchtigkeit<br />

� Menge an Staub <strong>und</strong> Ruß in der Luft<br />

� chemische Substanzen wie Schwefelverbindungen, Chloride <strong>und</strong><br />

Stickstoffverbindungen<br />

In wässrigen Lösungen wird die Korrosion zusätzlich zu den gelösten chemischen<br />

Substanzen noch von pH-Wert <strong>und</strong> Wasserhärte beeinflusst.<br />

Mit diesem Wissen kann man nun im nächsten Schritt gezielt nach Möglichkeiten suchen,<br />

die Metallteile während des Produktionsprozesses vor Korrosion zu schützen. Einige<br />

Möglichkeiten werden im Technischen <strong>Brief</strong> 12 b beschrieben.<br />

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