Back to News
Korrosion bei Edelstahl – wie kann das denn möglich sein?
Gemeinhin gilt Edelstahl als Rostfrei und äußerst widerstandsfähig. Dennoch gibt es auch Prozesse wie Kontaktkorrosion, der auch bei korrosionsgeschützten Edelstählen möglich ist. Wie die einzelnen Korrosionsprozesse vorkommen, möchten wir gerne in diesem Beitrag erläutern.
Edelstahl und sein genereller Korrosionsschutz
Die Legierung von Edelstahl bildet auf ihrer Oberfläche eine Oxidschicht, wenn sie mit Sauerstoff reagiert. Diese Oxidschicht wird auch als reaktionsträge bezeichnet und reagiert nicht mit umgebenden Substanzen. Deshalb wird sie als Passiv-Schicht bezeichnet. Wie die Schicht aufgebaut ist, wie dick sie ist und vor welchen Oxidationsmitteln sie schützt, hängt individuell von der Art der Legierung ab.
Daher sind nicht alle Edelstähle gleichermaßen gegen Korrosion geschützt. Hochwertige Edelstähle, die für den Außeneinsatz optimiert sind (V4A), haben tendenziell eine viel stärkere Oxidschicht als minderwertige Edelstähle. Dies ist von außen nicht immer sichtbar – dies hängt maßgeblich von der Legierung ab. Abschließend lässt sich eindeutig feststellen, dass die Eigenschaft der Oxidschicht Edelstahl häufig zum Material erster Wahl werden lässt.
Allgemeiner Rost
Normalerweise rostet Edelstahl im Gegensatz zu Baustählen und legierten Stählen nicht dauerhaft. Mit einigen Chemikalien, insbesondere Säuren, kann die passive Schutzschicht jedoch gleichmäßig angegriffen werden. Sie hängt sowohl von der Konzentration des Stoffes als auch von der Umgebungstemperatur ab. Der Rostbefall kann sich über die gesamte Edelstahloberfläche verteilen. Salz- und Schwefelsäure sind in einer bestimmten Konzentration besonders aggressiv gegenüber Edelstahl.
Lochfraß
Die passive Schutzschicht aus Edelstahl kann durch Chemikalien angegriffen werden. Chloridionen sind die häufigsten und finden sich in vielen Alltagsstoffen wie Salzen und Bleichmitteln. Grober Lochfraß ist ein lokalisierter Schaden, der Dellen im Edelstahl verursacht. Sie kann neben Chloridionen auch durch längere Temperaturerhöhungen oder Sauerstoffmangel an der Oberfläche verursacht werden.
Lochfraß kann vermieden werden, indem Edelstahl längere Zeit keinen aggressiven Chemikalien ausgesetzt wird oder ausschließlich hochwertiger, chemikalienbeständigen Edelstahl verwendet wird.
Spaltkorrosion
Wie bereits erwähnt benötigt Edelstahl eine Sauerstoffzufuhr, um die Bildung einer Schutzschicht auf der Oberfläche zu gewährleisten. In sehr engen Rissen kann nicht immer Sauerstoff an die Oberfläche gelangen, was Edelstahl an dieser Stelle anfällig macht. Spaltkorrosion lässt sich vermeiden, indem man die Risse mit einem flexiblen Dichtstoff abdichtet. Es kommt nur in seltenen Fällen zu Spaltkorrosion.
Spannungsrisskorrosion
Es ist ebenfalls eine relativ seltene Form der Korrosion. Spannungsrisskorrosion erfordert eine spezielle Kombination aus Zugspannung, Umgebungstemperatur und einem korrosiven Medium – oft Chloridionen -. Spannungsrisskorrosion wird am häufigsten in Warmwasserspeichern oder Schwimmbädern beobachtet. Sobald die Korrosion beginnt, kann sie sich schnell ausbreiten und die mechanischen Eigenschaften des Stahls innerhalb von Tagen, nicht Monaten oder Jahren, stark verschlechtern. Eine andere Art ist bekannt als Sulfide-Spannungsrisskorrosion. Hierbei wird Schwefelwasserstoff mit Öl- und Gas-Erforschungen und -Produktion in Verbindung gebracht.
Kontaktkorrosion
Kontaktkorrosion ist ein galvanischer Prozess. Dieser chemisch-elektrische Vorgang wird auch bewusst zum Metallschutz bei der Verzinkung und elektrolytischen Gewinnung sowie zum Korrosionsschutz eingesetzt. Bei Kontaktkorrosion läuft dieser Prozess aufgrund der Umgebungsbedingungen automatisch ab und beschädigt das Metall.
Dafür muss folgendes gegeben sein:
- Angrenzend verschiedene Metalle
- sehr unterschiedliches Normalpotential beider Metalle
- vorhandener Elektrolyt (d.h. eine Flüssigkeit, in der Ionen gelöst sind –es kann auch Regenwasser sein oder aber auch um Luftfeuchtigkeit handeln)
Aufgrund des unterschiedlichen Normalpotentials der beiden Metalle bildet sich im Elektrolyten eine sogenannte galvanische Zelle. Eine solche Zelle funktioniert wie eine Batterie. Strom beginnt zu fließen und beide Metalle geben positive Ionen an den Elektrolyten ab. Dadurch beginnt das Material (Edelstahl) sie zu korrodieren.
Reine Metalle können in einer Reihe von Spannungen dargestellt werden. Magnesium liegt zum Beispiel bei etwa -2 Volt an der Wasserstoffelektrode und bei Eisen bei etwa -0,4 Volt. Kupfer hat dagegen ein Potenzial von +5 Volt, Silber und Gold sogar zwei oder drei. Wenn beispielsweise Eisen und Kupfer benachbart wären, würde es eine sehr große Potenzialdifferenz geben. Die Legierungen sind schwieriger zu klassifizieren. Das geeignete Potenzial hängt hier von der Art der Legierung ab. Auch bei gleichen Ausgangsmaterialien können unterschiedliche Legierungen sehr unterschiedliche Potenziale aufweisen.
Je höher die Leitfähigkeit des Elektrolyten ist, desto schneller tritt Korrosion auf. Regenwasser hat eine sehr geringe Leitfähigkeit und Salzwasserleitfähigkeit ist viel höher. Korrosion in Salzwasser ist daher viel schneller.
Vermeidung von Korrosion
Achten Sie auf hochlegierte Edelstähle! Denn bei der Widerstandsfähigkeit spielt der Chrom-Anteil in der Legierung eine maßgebliche Rolle. Je höher der Chrom-Anteil, desto rostfreier ist auch der Stahl. Hier gibt es also signifikante Unterschiede. Grundsätzlich rostfrei sind nur Edelstähle mit einem Chromgehalt ab etwa 11 Prozent. Hochwertige, wirklich korrosionsfeste Edelstähle haben dagegen einen Chromgehalt von mindestens 17 Prozent.
More News
Melden Sie sich hier für unseren Newsletter an!
Services
Rechtliches
