Korrosion

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Rostende Eisenbahnschienen.

Korrosion (von lat. corrodere, „zersetzen, zerfressen, zernagen“) ist aus technischer Sicht die Reaktion eines Werkstoffs mit seiner Umgebung, die eine messbare Veränderung des Werkstoffs bewirkt und zu einer Beeinträchtigung der Funktion eines Bauteils oder Systems führen kann. Eine durch Lebewesen verursachte Korrosion wird als Biokorrosion bezeichnet.

In der Geologie versteht man unter Korrosion die Zersetzung von Gesteinen durch Einwirkung von Wasser. Solche Verwitterungsprozesse spielen auch bei Gebäuden eine Rolle. In der Medizin bezeichnet die Korrosion die Zersetzung von Geweben. Bei Metallen ist vor allem chemische Korrosion von Bedeutung (DIN EN ISO 8044; ehemals DIN 50900). Die wohl bekannteste Art von chemischer Korrosion bei Metallen ist das Rosten, also die Oxidation von Eisen.

Chemie[Bearbeiten]

In der Chemie bezeichnet Korrosion die chemische Reaktion oder eine elektrochemische Reaktion eines meist metallischen Werkstoffes mit Stoffen aus seiner Umgebung in einem Korrosionselement, wobei eine messbare Veränderung am Werkstoff eintritt, meist eine Änderung der Farbe sowie oft eine negative Veränderung der sonstigen Oberflächeneigenschaften. In bestimmten Fällen kommt es zu einer Massenzunahme am Metall.

Hauptarten der Korrosion sind dabei:

Korrosion (Beispiele)[Bearbeiten]

Technik[Bearbeiten]

Definition[Bearbeiten]

Der Begriff der Korrosion ist in der DIN EN ISO 8044 (früher DIN 50900) wie folgt definiert: „Korrosion ist die Reaktion eines metallischen Werkstoffs mit seiner Umgebung, die eine messbare Veränderung des Werkstoffs bewirkt und zu einer Beeinträchtigung der Funktion eines mechanischen Bauteiles oder eines ganzen Systems führen kann. In den meisten Fällen ist diese Reaktion elektrochemischer Natur, in einigen Fällen kann sie jedoch auch chemischer oder metallphysikalischer Natur sein.“

Korrosionsrate[Bearbeiten]

Die Korrosionsrate oder Abtragsrate charakterisiert bei metallischen Werkstoffen die Anfälligkeit für Korrosion. Sie wird in mm/Jahr oder Englisch mils/year (tausendstel Inch / Jahr) angegeben. Die Geschwindigkeit der Korrosionsreaktion hängt von den Konzentrationen beteiligter Stoffe (z.B. Sauerstoff, Wasser, Chlor), dem pH-Wert und der Temperatur ab. Je nach Bedingungen treten zudem unterschiedliche Formen der Korrosion auf. Die Korrosionsrate ist daher stark vom Standort abhängig [1] und kann um zwei Größenordnungen schwanken – daher sind die folgenden Zahlen nur als grobe Richtwerte zu sehen. Für rostfreie Stähle liegt die Rate bei unter 0,001 mm/Jahr, bei Aluminium im einstelligen Tausendstel Bereich und bei niedrig legierten Stählen im Bereich von mehreren Zehntel Millimetern pro Jahr [2].

Korrosive Mittel[Bearbeiten]

Sind die Stoffe ,die das Bauteil umgeben ,auf den Werkstoff einwirken und die Korrosion verursachen ,z.B. die Raumluft, Freiluftatmosphäre mit oder ohne Industrieverschmutzung, Meeres-Atmosphäre, Süß- und Salzwasser, Erdboden oder Chemikalien.

Arten der Korrosion[Bearbeiten]

Die Norm definiert ebenfalls 36 verschiedene Korrosionsarten.

In der Technik werden neben werkstoffbasierter Korrosion weitere Arten der Korrosion anhand des Ortes ihres Auftretens unterschieden:

Andere Arten der Korrosion:

Korrosionsschutz[Bearbeiten]

Wichtig ist daher auch ein Korrosionsschutz.

Aktiver Schutz
Passiver Schutz
  • Feuerverzinken
  • Schutzanstrich bzw. Schutzbeschichtung mit entsprechender Vorbehandlung oder unter Verwendung von Haftvermittlern
  • Sonstiger organischer Transportschutz: Fette, Wachse, fluoriertes Polyurethan (FPU)
  • Anorganischer nichtmetallischer Schutz: Passivierung, Oxide
  • Anorganischer metallischer Schutz: Hämatit (Eisenglimmer), Zink, Aluminium
  • Konstruktive Maßnahmen: durchgehend schweißen etc.
  • Unterschiedliche Metalle nicht in direktem Kontakt verbauen, z. B. keine Chrom- oder Aluminiumzierteile direkt auf Stahl; Kfz-Nummernschilder mit Kunststoffzwischenlage montieren
  • An gefährdeten Stellen Wasserabläufe vorsehen (z. B. in Autotüren)
  • Hohlraumversiegelung
  • Relais mit Schutzgas-Füllung, Reed-Relais
  • Elektrolytisches Vergolden, z. B. in der Zahntechnik[3]
  • Luftfilterung und Überdruckbelüftung von Gehäusen und Schaltschränken, z. B. durch chemisorptive Filter, zur Elimination korrosiver Gase wie H2S

Hinweis: Durch Feuerverzinken entsteht sowohl ein passiver als auch ein aktiver Korrosionsschutz.

Bauten: Korrosion von Gestein[Bearbeiten]

In der Geologie ist „Korrosion“ die Zersetzung von Gesteinen unter Einwirkung von Wasser. Auch bei Bauten tritt eine solche Korrosion auf, dort meist Verwitterung oder auch Steinfraß genannt. Wie das Wort andeutet, spielt dafür die Witterung eine große Rolle. Durch konstruktive Maßnahmen kann diese verringert werden, z. B. durch

  • Verwendung solider Materialien,
  • Tropfkanten,
  • überstehende Dachkanten zum Schutz der Fassaden,
  • Pflege,
  • Vermeidung von Bewuchs,
  • Vorbeugung gegen Hochwasser, Grundwasser,
  • Bäume nicht über Abwasserleitungen.

Medizin: Korrosion von Gewebe[Bearbeiten]

In der Medizin versteht man unter „Korrosion“ die Zerstörung von Gewebe, die durch eine Entzündung oder ätzende Mittel hervorgerufen wird.

Andererseits spielt auch die metallische Korrosion in der Implantologie und der Zahnmedizin eine Rolle. Das vielseitige klinische Erscheinungsbild wird als Metallose bezeichnet und ist in den Anfängen meist symptomlos.[4]

Siehe auch[Bearbeiten]

Einzelnachweise[Bearbeiten]

  1. Corrosion Rate Website der American Galvanizers Association. Abgerufen am 2. Januar 2016.
  2. Metals for Corrosion Resistance: Part II - Catherine Houska Website des Nickel Institute. Abgerufen am 2. Januar 2016.
  3. Klaus Müller: Vier Jahre Erfahrungen mit EF-NE-NEM-Legierungen. In: Zahnärztliche Praxis, Heft 4 S. 130–132, 36. Jahr, 12. April 1984.
  4. Klaus Müller: Kleines Handbuch der oralen Implantologie, Kap. 16: Zur klinischen Relevanz der Metallose, S. 137–143, ISBN 3-9800176-2-1.

Literatur[Bearbeiten]

  • Helmut Kaesche: Die Korrosion der Metalle - Physikalisch-chemische Prinzipien und aktuelle Probleme. Springer-Verlag, Berlin, Heidelberg, New York 1979, ISBN 3-540-08881-4.
  • Fonds der Chemischen Industrie: Korrosion / Korrosionsschutz, Folienserie und Textheft Nr. 8, Frankfurt am Main 1994

Weblinks[Bearbeiten]

 Commons: Korrosion – Sammlung von Bildern, Videos und Audiodateien