Korrosion

Unter Korrosion versteht man die chemische oder elektrochemische Reaktion eines metallischen Werkstoffes mit seiner Umgebung. Diese Reaktion, die auch als Korrosionsvorgang bezeichnet wird, führt zu einer messbaren Veränderung des Werkstoffs und somit zu einer Beeinträchtigung von Bauteilen oder ganzen Systemen.

Laut einer Studie der World Corrosion Organization belaufen sich die durch Korrosion verursachten jährlichen Kosten auf etwa 3 bis 4 Prozent des Bruttoinlandsprodukts in Industrieländern. Diese setzen sich zusammen aus den Kosten zur Schadensbeseitigung und Wiederherstellung der Bauteilfunktion, sowie aus dem Produktionsausfall und dessen Folgen. Somit wird durch Korrosion jährlich ein erheblicher volkswirtschaftlicher Schaden verursacht.

Korrosion wir dabei immer durch die Anwesenheit von einem korrosionsauslösenden Medium hervorgerufen. Bei diesem Medium kann es sich z. B. um Gase, Salzschmelzen, flüssige Metalle oder Wasser bzw. wässrige Lösungen handeln. Die Reaktionspartner, also Metall und Medium, bilden zusammen ein sogenanntes Korrosionssystem. Dabei sind nicht die Eigenschaften der einzelnen Reaktionspartner sondern deren Wechselwirkung miteinander entscheidend, ob und in welchem Ausmaß Korrosion auftritt. Es gibt somit keinen Werkstoff der generell anfällig gegenüber Korrosion ist und auch kein aggressives Medium, sondern die Anfälligkeit gegenüber Korrosion ist immer vom Korrosionssystem abhängig. So wird z. B. ein unlegierter Stahl in der Atmosphäre durch Korrosion geschädigt, wohingegen der identische Stahl im Beton nicht zur Korrosion neigt. Dies liegt daran, dass Beton eine sehr hohe Alkalität, d. h. hohen pH-Wert, aufweist, der den Stahl vor Korrosion schützt. Zusätzlich gelangen Schadstoffe, die die Korrosion auslösen, nur sehr schwer durch den Beton an den Stahl.

Je nach Korrosionssystem können sich die Auswirkungen auf die einzelnen Werkstoffe in unterschiedlichen Korrosionserscheinungen äußern. Dabei handelt es sich z. B. um die Bildung von Korrosionsprodukten, einem Materialabtrag oder um Korrosionsrisse. Wenn es zu einer Werkstoffveränderung infolge Korrosion kommt, wird diese durch unterschiedliche Korrosionsarten hervorgerufen. Die folgende Tabelle gibt einen Überblick über häufig auftretende Korrosionsarten. Aufgrund der besonderen Bedeutung der mechanischen Beanspruchung sind die Korrosionsarten in 2 Gruppen, nämlich ohne und mit mechanischer Beanspruchung, unterteilt.

Tab. 1: Übersicht wichtiger Korrosionsarten
Korrosionsart	Beschreibung
Korrosionsarten ohne mechanischer Beanspruchung
Gleichförmige Korrosion	Gleichmäßiger Abtrag der ganzen Bauteiloberfläche.
Lochkorrosion	Bildung kleiner nadelstichartiger, kraterförmiger oder die Oberfläche unterhöhlende Vertiefungen deren Durchmesser an der Oberfläche kleiner als die Lochtiefe ist.
Muldenkorrosion	Ähnlich der Lochkorrosion, allerdings ist der Durchmesser der Mulde größer als deren Tiefe und teilweise tritt eine begrenzte gleichförmige Korrosion außerhalb der Mulde auf.
Spaltkorrosion	Örtlich beschleunigte Korrosion in konstruktiven Spalten zwischen 2 Metallen oder zwischen einem Metall und einem anderen Werkstoff.
Kontaktkorrosion	Verstärkte Korrosion die bevorzugt bei dem Kontakt zweier unterschiedlicher Metalle, z. B. Verbindung eines nichtrostender Stahls mit Aluminium, auftritt.
Selektive Korrosion	Bestimmte Gefügebereiche, Legierungsbestandteile oder Korngrenzenbereiche eines Metalls werden bevorzugt angegriffen.
Mikrobiologische Korrosion	Korrosion infolge von Mikroorganismen und deren Stoffwechselprodukten.
Verzunderung, Aufkohlung, Entkohlung, Aufschwefelung, Oxidation, Heißgaskorrosion	Korrosion von Metallen in Gasen bei hohen Temperaturen.
Korrosionsarten mit mechanischer Beanspruchung
Spannungsrisskorrosion	Rissbildung in Metallen bei gleichzeitig angreifendem Korrosionsmedium und mechanischen Zugspannungen.
Schwingungsrisskorrosion	Rissbildung in Metallen bei gleichzeitig angreifendem Korrosionsmedium und mechanischer Wechselbeanspruchung.
Erosionskorrosion	Gleichzeitiges Auftreten eines mechanischen Oberflächenabtrags infolge der Bewegung eines Körpers über die Metalloberfläche und eines korrosiven Angriffs.
Reibkorrosion	Durch Kombination von Reibung und Korrosion hervorgerufener Metallabtrag.

Kommt es durch Korrosion zu einer Beeinträchtigung der Funktion eines Bauteils, so spricht man von einem Korrosionsschaden. Um diese Beeinträchtigung zu verhindern oder zu vermindern wir Korrosionsschutz betrieben. Unterschieden wird hierbei zwischen aktivem und passivem Korrosionsschutz. Unter aktivem Korrosionsschutz versteht man die Vermeidung oder die Verringerung der Korrosion durch Eingriff in die Korrosionsreaktion. Dies kann z. B. durch Legieren der Stähle, Schutz mittels Fremdstrom oder Veränderung des Korrosionsmediums erfolgen. Unter passivem Korrosionsschutz versteht man hingegen Maßnahmen, die den Werkstoff und das Angriffsmedium voneinander trennen. Dies kann z. B. durch das Aufbringen einer geeigneten Oberflächenbeschichtung erfolgen.

Englische Übersetzung(en):

corrosion