Techniklexikon

Korrosion

Unerwünschte Zerstörung von Werkstoffen durch chemische oder elektrochemische Reaktionen mit ihrer Umgebung. Bei Metallen wird die K. vor allem durch elektrochemische Vorgänge in Gegenwart von Elektrolyten hervorgerufen. Das angegriffene Metall oxidiert (verbindet sich mit Sauerstoff (Oxidation) unter Abgabe von Elektronen, im Elektrolyten (meist eine wässrige Lösung) kommt es zu einer Reduktion (Aufnahme von Elektronen). Die sog. elektrochemische Spannungsreihe läßt erkennen, welches Metall mehr oder weniger korrosionsanfällig ist und welches im Kontakt mit einem anderen korrodiert. Die Reihe beginnt mit Magnesium und endet mit Gold; jedes nach einem anderen genannte Metall ist »edler« als das voranstehende, die Konzentration seiner Ionen in wässriger Lösung ist geringer als bei den vor ihm erwähnten Metallen. Diese können sowohl durch Entstehen eines galvanischen Elementes (zwei verschiedene Metalle und ein ~* Elektrolyt) als auch bei gewissen Elektrolytzusammensetzungen (z. B. Meerwasser, verschmutzte Luft) zerstört werden. Auch das Rosten von Stahl ist elektrochemischer Natur, wobei stets Wasser und Sauerstoff anwesend sein müssen. Neben dieser »Flächen-K. « unterscheidet man Loch- und Spalt-K. durch lokale Werkstoffauflösung, interkristalline und selektive K. durch Zerfall oder Entmischung von Legierungsbestandteilen (Legierung), Kontakt-K. durch Abtrag eines unedleren Metalls bei Berührung mit einem edleren, Spannungs- und Schwingungsriß-K. , die unter gleichzeitiger Einwirkung von Zugspannungen bzw. Schwingungen und korrosiver Medien zustande kommen. Rein chemische K. (ohne Elektrolyten) kann z. B. bei hohen Temperaturen auftreten (Verzundern (Zunder) von Metalloberflächen). Metalle können passiv durch Auftragen von Schutzschichten oder aktiv durch elektrochemische Verfahren geschützt werden, bei denen galvanische Elemente »konstruiert« werden. Beim »kathodischen Schutz« wird der zu schützende Gegenstand als Kathode (Elektrode) behandelt und muß elektrisch leitend (auch erfüllt z. B. durch einen stählernen Schiffsrumpf) mit einer Anode (Elektrode) aus unedlerem Metall verbunden sein, die als »Opferanode« korrodiert, sprich abgebaut wird. Beim »anodischen Schutz« wird der zu schützende Körper unter »Schutzstrom« gesetzt, unter dessen Einfluß sich eine passivierende Schutzschicht ausbildet. eine durch unbeabsichtigten chemischen oder elektrochemischen Angriff hervorgerufene nachteilige und qualitätsmindernde Veränderung eines Werkstoffes. Die Zerstörung des Werkstoffes durch äussere Einflüsse beginnt dabei von seiner Oberfläche aus und führt letztendlich zur Beeinträchtigung der Funktion des Werkstoffes. Korrosion verursachende Stoffe (Korrosionsmittel) können chemischer oder elektrochemischer (Elektrolytlösungen, organische Stoffe, Rauchgase, aggressive Dämpfe), aber auch physikalischer (Wärme, extremeTemperaturwechsel, Frost, Regen, Erdstaub, Wind) oder biologischer Natur (Mikroorganismen, Pilze, Algen, Flechten, Moose, Insekten) sein. Ursprünglich wurde der Begriff der Korrosion nur auf metallische Werkstoffe angewendet. Heute dagegen umfasst der Begriff ebenso die Korrosion von mineralischen Baustoffen (Auslaugen, Basenaustausch, Auskristallisation von Salzen, Ausblühen) und die Korrosion von hochpolymeren Werkstoffen (Alterung, Quellung, Erweichung, Versprödung, Verfärbung, Spannungsrissbildung).