Korrosion

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					Korrosion (allg. Rost)
            Gliederung

Wirtschaftlicher Schaden durch Korrosion
Begriff Korrosion
Korrosionsarten (chemische Vorgänge)
Korrosion und ihr Erscheinungsbild
Passivierung
Korrosionsschutz
Versuch zur elektrochem. Korrosion
 Wirtschaftlicher Schaden durch
             Korrosion
4,2% des Bruttosozialproduktes eines
Landes gehen verloren


30% Kosteneinsparung möglich, wenn
Kenntnisse über Korrosion und
Korrosionsschutz technisch besser
genutzt würden.
 Begriffsdefinition DIN 50900

Angriff und Zerstörung metallischer
Werkstoffe durch Reaktionen mit
Wirkstoffen aus der Umgebung. (lat.
corrodere = zernagen).
Korrosionsprodukt (z.B. Rost) kann löslich,
unlöslich oder auch festhaftend sein.
Rost chem. FeO(OH) Eisenoxidhydroxid
   Durch Korrosion geht Werkstoff
             verloren!

Schwächung des Querschnittes

Eine Verletzung der Oberfläche

Das Korrosionsprodukt hat ein größeres Volumen.

Von einem Korrosionsschaden spricht man jedoch
erst, wenn die Funktion beeinträchtigt ist.
Beispiele für Korrosion
         Korrosionsarten
elektrochemisch (häufigste Art)

chemisch

metallphysikalisch (seltenste Art)

(Erosionskorrosion durch Festkörper-
teilchen)
 Elektrochemische Korrosion
Alle Gebrauchsmetalle befinden sich im
unstabilen Zustand.

Sie wollen wieder in ihre Oxide oder
Sulfide aus denen sie gewonnen wurden
zurückkehren

Bestreben des Metalls seine Ionen in die
Lösung zu senden
 Elektrochemische Korrosion
Fast alle
Korrosionsvorgänge
sind elektrochemischer
Natur, ihr Mechanismus
entspricht einem
galvanischen Element.

Feuchtigkeitsfilm als
Elektrolyt, Handschweiß,
Wasserreste in Spalten
         Korrosionselement
Bestehend aus ANODE und KATHODE in
Berührung mit einer leitenden Flüssigkeit

Edlere Werkstoff : Kathode
unedlere : Anode, in einem Elektrolyt führt zu
einer anodischen Auflösung (Oxidation) des
unedleren durch Elektronenabgabe.

Korrosionspotenzial ist proportional zur Höhe
der elektrochem.Spannung
Bildung von Anode und Kathode

Durch unterschiedliche Werkstoffe

Heterogene Oberflächen (Bildung von
Lokalelementen)

Gefügebestandteile heterogener Legierungen

Unterschiedliche Spannungs- und
Verformungsbereiche (gekantetes Blech)
Elektrochemische Korrosion
       Lokalelemente
   elektrochemische Sauerstoffkorrosion feuchter Stahloberflächen
Elektrochemische Korrosion
 verschiedene Werkstoffe
      Einflussgrößen der
    Kontaktkorrosionsgefahr
Potenzialdifferenz
Elektrolytzusammensetzung
Flächenverhältnis des edleren zum
unedleren Metall
Elektrolytwiderstand
Normalspannungsreihe liefert für die
Praxis keine brauchbaren Ergebnisse
praktische Spannungsreihen als Hilfe
Elektrische Trennung wäre optimal!
      Chemische Korrosion
Einwirken von Sauerstoff; Salzen; Gasen;
Säuren auf die Metalloberfläche, wobei eine
chemische Verbindung entsteht.

Dabei spielt der Sauerstoff eine wesentliche
Rolle, der mit den Metallen dass Metalloxid
bildet.

Ein typisches Beispiel für chemische Korrosion
ist das Zundern von Stahl. Bei hoher Temperatur
reagiert der Luftsauerstoff unmittelbar mit dem
Eisen, es bildet sich Eisenoxid.
Zundern von Stahl
  Metallphysikalische Reaktion


Diese Art der Reaktion tritt nur sehr selten
auf, z.B. bei der ,,Zinnpest". Hierbei zerfällt
das Zinn bei sehr tiefen Temperaturen
durch Gitterumwandlung.
Korrosion und ihr Erscheinungsbild

 Gleichmäßige Flächenkorrosion
 Mulden- und Lochkorrosion
 Kontaktkorrosion
 Spaltkorrosion
 Spannungsrisskorrosion
 Selektive Korrosion
Korrosion und ihr Erscheinungsbild
Korrosion und ihr Erscheinungsbild
Korrosion und ihr Erscheinungsbild
Korrosion und ihr Erscheinungsbild
Korrosion und ihr Erscheinungsbild
Korrosion und ihr Erscheinungsbild
Passivierung
           Passivierung
Passivierung der Metalloberfläche durch
Bildung einer haltbaren, dichten
Oxidschicht
Bei Chrom
Aluminium
Kupfer
Oxidschicht bei Stahl locker und porös,
Metall keinen Schutz. Korrodiert bis zur
vollständigen Auflösung.
         Korrosionsschutz
Auswahl geeigneter Werkstoffe
Korrosionsschutzgerechte Konstruktion
Kontaktkorrosionsstellen sind auszuschalten
Spalte sind zu vermeiden
Möglichst glatte Oberflächen sind zu schaffen,
z.B. durch Abschleifen oder Polieren
Korrosionsschutzschichten auf Eisenwerkstoffen
Katodischer Korrosionsschutz (mit Opferanode
oder Fremdstromanode)
Korrosionsschutzgerechte
      Konstruktion
Korrosionsschutzschicht auf Stahl
      Schutzmetallschicht
Das zu schützende Metall muss edler als
das Überzugsmetall sein = echtes
Schutzmetall
Bei Verletzung der Schicht löst sich das
Schutzmetall auf
Überzugmetall ist edler als das zu
schützende Metall = unechtes
Schutzmetall
       Katodischer Schutz

Bewußte Erzeugung eines
Korrosionselementes

Zu schützende Metall ist die Kathode, das
zu opfernde Metall ist die Anode, es muss
unedler als der Kathodenwerkstoff sein
Katodischer Korrosionsschutz mit
          Opferanode
Galvanischer Vorgang
Sekundärer Korrosionsschutz
Katodischer Korrosionsschutz mit
          Fremdstrom
Elektrolytischer
Vorgang

Sek. Schutz

Einstellen der
erforderl. Schutz-
stromdichte
Versuch zur elektrochemischen
          Korrosion

Nahezu gesättigte Salzwasserlösung
(Salzgehalt ca. 35 % hohe Leitfähigkeit )

Verschiedenartige Korrosionselemente in
der Salzlösung

Aufgabe zur Kontaktkorrosion