Seminare und Weiterbildungen im Bereich Werkstoffkorrosion

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Korrosion betrifft nicht nur Metalle, sondern auch alle anderen Werkstoffe wie Keramiken, Polymere und Verbundwerkstoffe. Generell führt sie zu einer Verschlechterung der Materialeigenschaften und Beschaffenheit. Die Schäden, die jährlich durch Korrosion hervorgerufen werden, liegen bei rund 4% des Bruttosozialproduktes1. Sie liegt damit als Schadensursache gleichrangig neben dem Verschleiß. Daher haben Korrosion und Korrosionsschutz eine große Bedeutung, was auch durch die große Anzahl von Normen und anderen technischen Regeln verdeutlicht wird. Es ist daher eine wesentliche Aufgabe in der Entwicklung und Konstruktion, die Korrosionsprozesse durch geeignete Maßnahmen zu verhindern, etwa durch konstruktive Vorkehrungen, durch schützende Beschichtungen oder durch den Einsatz vorteilhafterer Werkstoffe.

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Seminare und Weiterbildungen im Bereich Werkstoffkorrosion

Werkstoffe_1_3_Leonid_Nyshko-Fotolia-com_Fotolia_105615_L_AP_059524548a3c30

 

Korrosion betrifft nicht nur Metalle, sondern auch alle anderen Werkstoffe wie Keramiken, Polymere und Verbundwerkstoffe. Generell führt sie zu einer Verschlechterung der Materialeigenschaften und Beschaffenheit. Die Schäden, die jährlich durch Korrosion hervorgerufen werden, liegen bei rund 4% des Bruttosozialproduktes1. Sie liegt damit als Schadensursache gleichrangig neben dem Verschleiß. Daher haben Korrosion und Korrosionsschutz eine große Bedeutung, was auch durch die große Anzahl von Normen und anderen technischen Regeln verdeutlicht wird. Es ist daher eine wesentliche Aufgabe in der Entwicklung und Konstruktion, die Korrosionsprozesse durch geeignete Maßnahmen zu verhindern, etwa durch konstruktive Vorkehrungen, durch schützende Beschichtungen oder durch den Einsatz vorteilhafterer Werkstoffe.

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Korrosion hdt.de Was­ser­stoff – Re­ak­tio­nen mit Me­tal­len
Den Teilnehmern wird die Schlüsselrolle des Wasserstoffes bei Korrosionsprozessen in der chemischen und petrochemischen Industrie vorgestellt. Bauteilgefährdung und geeignete Abhilfemaßnahmen werden behandelt.
Korrosion hdt.de Kor­ro­si­on und Kor­ro­si­ons­schutz in Theo­rie und Pra­xis Teil 1
In Teil 1 lernen die Teilnehmer die Grundlagen des Korrosionsgeschehens zu verstehen und die Korrosionsgefahren zutreffend einzuschätzen.
Korrosion hdt.de Kor­ro­si­on und Kor­ro­si­ons­schutz in Theo­rie und Pra­xis Teil 2
In Teil 2 werden die gebräuchlichen Techniken und Maßnahmen zum Korrosions- und Oberflächenschutz behandelt.
Beschichtungen hdt.de Kor­ro­si­ons­schutz mit Fluor­po­ly­me­ren im An­la­gen­bau
Das Seminar vermittelt die wesentlichen Inhalte über den Korrosionsschutz mit der besonderen Werkstoffgruppe Fluorpolymere im Anlagenbau

Die zwei wesentlichen Korrosionsarten sind einerseits die chemische Korrosion, die bei allen Materialien vorkommen kann und die mit einem Materialverlust durch Auflösung eines Materials in einer bestimmten Umgebung einhergeht (Beispiel: Salzauflösung in Wasser), und andererseits die elektrochemische Korrosion, die zumeist bei Metallen auftritt und nur bei Anwesenheit eines geschlossenen elektrischen Stromkreises ablaufen kann. Dabei korrodiert die Anode, von ihr wird Material abgetragen, und an der Kathode bilden sich Nebenprodukte wie Rost. Die Kombination von Anode und Kathode bezeichnet man als Korrosionselement. Die Funktionsweise zeigt das folgende Bild2:

Nach DIN 50900 definiert man die Korrosion als Reaktion eines metallischen Werkstoffes mit seiner Umgebung, die den Werkstoff messbar verändert und die Funktion eines metallischen Bauteils oder eines ganzen Systems beeinträchtigen kann.

 

Aus dem Blickwinkel der Chemie ist die Korrosion der Metalle eine heterogene Redoxreaktion, bei der Metall oxidiert wird, Medien aus der Umgebung reduziert werden und eine heterogene Reaktion an der Metalloberfläche abläuft. Die unmittelbar beteiligte Phase kann dabei gasförmig oder flüssig sein.

Die notwendigen Ströme bei der elektrochemischen Korrosion entstehen immer dann, wenn Metalle mit ionenleitenden Medien in Berührung kommen. Dazu reicht bereits Wasser, weil es Ionen enthält und als Elektrolyt wirkt. Dadurch wird der Stromtransport ermöglicht. Salzschmelzen, bestimmte Gase oder selbst Luft im ionisierten Zustand haben denselben Effekt. Allen ist gemeinsam, dass sie Korrosionselemente (auch als Galvanische Elemente bezeichnet) bilden, in denen die elektrische Energie aus der Oxidation eines unedlen Metalles bereitgestellt wird. Bis auf die Edelmetalle wie beispielsweise Gold und Platin sind nämlich alle Metalle „unedel“ bzw. unvollständig, weil sie eine unvollständige Elektronenhülle besitzen und deshalb chemische Verbindungen mit Nichtmetallen bilden können. Die freien Elektronen, die man auch als Valenzelektronen bezeichnet, gehen unter Energieabgabe auf das Nichtmetall über.

Innerhalb der Gruppe der elektrochemischen Korrosion tritt die Korrosion in vielfältigen Formen auf und führt auch zu recht unterschiedlichen Werkstoffschädigungen, wobei die Verteilung von Anoden und Kathoden ausschlaggebend für die verschiedenen Formen ist. Die wichtigsten Korrosionsarten sind:

Die Flächenkorrosion mit einer feinen gleichmäßigen Verteilung auf einer Oberfläche, hervorgerufen etwa durch Witterungseinflüsse wie saurer Regen, ist gut kalkulierbar (prognostizierbare Abtragsraten) und kommt häufig bei unlegierten Stählen vor.

Die örtliche Korrosion wie Loch- und Spaltkorrosion, die örtlich begrenzt auftreten und deswegen gefährlicher sind und die auch „passive“ Metalle wie Aluminium und Edelstähle betreffen können. Spaltkorrosion entsteht in unbelüfteten engen Spalten, z.B. bei punktgeschweißten Blechen. Die Spaltinnenflächen verhalten sich dabei anodisch und somit sauer. 
Schwere Folgeschäden durch Durchbrüche in Rohrleitungen und Behältern werden durch Lochkorrosion hervorgerufen, die dort auftritt, wo eine Schutzschicht örtlich beschädigt ist oder wo Werkstoffinhomogenitäten vorliegen, wobei der Lochinhalt sauer wird.

Selektive Korrosion entsteht nur bei Materialien aus mindestens zwei Phasen wie etwa Grauguss oder Kupferlegierungen. Angegriffen werden Gefügebestandteile oder Legierungselemente, die unedler als die Umgebung sind. Dabei findet keine gleichmäßige Korrosion statt, sondern es werden nur bestimmte Phasen verändert.

Interkristalline Korrosion geht mit Kornzerfall längs der Korngrenzen einher und zerstört das Gefüge bei nichtrostenden Stählen und bestimmten Al-Legierungen.

Spannungsrisskorrosion bei austenitischen nichtrostenden Stählen und bestimmten Al-Legierungen ensteht bei überhöhten Zugspannungen und dadurch verursachtes Aufreißen der Passivschicht. Gefährlich, weil oft keine Korrosionserscheinungen an der Oberfläche sichtbar sind und es zu plötzlichem Bauteilversagen kommen kann

Kontaktkorrosion bei Fügeteilen aus unterschiedlichen Werkstoffen mit differierendem elektrochemischen Potential, etwa bei Verbindungen mit Nieten, durch Schweißen oder Löten.

 

1 W. Weißbach: Werkstoffkunde und Werkstoffprüfung, Vieweg Verlag, 16. Auflage, 2007
2 Prof. Dr. C. Strobl, Hochschule für angewandte Wissenschaft Ingolstadt: Korrosion und Korrosionsschutz, Seminar im Haus der Technik, 2011

Die zwei wesentlichen Korrosionsarten sind einerseits die chemische Korrosion, die bei allen Materialien vorkommen kann und die mit einem Materialverlust durch Auflösung eines Materials in einer... mehr erfahren »
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Die zwei wesentlichen Korrosionsarten sind einerseits die chemische Korrosion, die bei allen Materialien vorkommen kann und die mit einem Materialverlust durch Auflösung eines Materials in einer bestimmten Umgebung einhergeht (Beispiel: Salzauflösung in Wasser), und andererseits die elektrochemische Korrosion, die zumeist bei Metallen auftritt und nur bei Anwesenheit eines geschlossenen elektrischen Stromkreises ablaufen kann. Dabei korrodiert die Anode, von ihr wird Material abgetragen, und an der Kathode bilden sich Nebenprodukte wie Rost. Die Kombination von Anode und Kathode bezeichnet man als Korrosionselement. Die Funktionsweise zeigt das folgende Bild2:

Nach DIN 50900 definiert man die Korrosion als Reaktion eines metallischen Werkstoffes mit seiner Umgebung, die den Werkstoff messbar verändert und die Funktion eines metallischen Bauteils oder eines ganzen Systems beeinträchtigen kann.

 

Aus dem Blickwinkel der Chemie ist die Korrosion der Metalle eine heterogene Redoxreaktion, bei der Metall oxidiert wird, Medien aus der Umgebung reduziert werden und eine heterogene Reaktion an der Metalloberfläche abläuft. Die unmittelbar beteiligte Phase kann dabei gasförmig oder flüssig sein.

Die notwendigen Ströme bei der elektrochemischen Korrosion entstehen immer dann, wenn Metalle mit ionenleitenden Medien in Berührung kommen. Dazu reicht bereits Wasser, weil es Ionen enthält und als Elektrolyt wirkt. Dadurch wird der Stromtransport ermöglicht. Salzschmelzen, bestimmte Gase oder selbst Luft im ionisierten Zustand haben denselben Effekt. Allen ist gemeinsam, dass sie Korrosionselemente (auch als Galvanische Elemente bezeichnet) bilden, in denen die elektrische Energie aus der Oxidation eines unedlen Metalles bereitgestellt wird. Bis auf die Edelmetalle wie beispielsweise Gold und Platin sind nämlich alle Metalle „unedel“ bzw. unvollständig, weil sie eine unvollständige Elektronenhülle besitzen und deshalb chemische Verbindungen mit Nichtmetallen bilden können. Die freien Elektronen, die man auch als Valenzelektronen bezeichnet, gehen unter Energieabgabe auf das Nichtmetall über.

Innerhalb der Gruppe der elektrochemischen Korrosion tritt die Korrosion in vielfältigen Formen auf und führt auch zu recht unterschiedlichen Werkstoffschädigungen, wobei die Verteilung von Anoden und Kathoden ausschlaggebend für die verschiedenen Formen ist. Die wichtigsten Korrosionsarten sind:

Die Flächenkorrosion mit einer feinen gleichmäßigen Verteilung auf einer Oberfläche, hervorgerufen etwa durch Witterungseinflüsse wie saurer Regen, ist gut kalkulierbar (prognostizierbare Abtragsraten) und kommt häufig bei unlegierten Stählen vor.

Die örtliche Korrosion wie Loch- und Spaltkorrosion, die örtlich begrenzt auftreten und deswegen gefährlicher sind und die auch „passive“ Metalle wie Aluminium und Edelstähle betreffen können. Spaltkorrosion entsteht in unbelüfteten engen Spalten, z.B. bei punktgeschweißten Blechen. Die Spaltinnenflächen verhalten sich dabei anodisch und somit sauer. 
Schwere Folgeschäden durch Durchbrüche in Rohrleitungen und Behältern werden durch Lochkorrosion hervorgerufen, die dort auftritt, wo eine Schutzschicht örtlich beschädigt ist oder wo Werkstoffinhomogenitäten vorliegen, wobei der Lochinhalt sauer wird.

Selektive Korrosion entsteht nur bei Materialien aus mindestens zwei Phasen wie etwa Grauguss oder Kupferlegierungen. Angegriffen werden Gefügebestandteile oder Legierungselemente, die unedler als die Umgebung sind. Dabei findet keine gleichmäßige Korrosion statt, sondern es werden nur bestimmte Phasen verändert.

Interkristalline Korrosion geht mit Kornzerfall längs der Korngrenzen einher und zerstört das Gefüge bei nichtrostenden Stählen und bestimmten Al-Legierungen.

Spannungsrisskorrosion bei austenitischen nichtrostenden Stählen und bestimmten Al-Legierungen ensteht bei überhöhten Zugspannungen und dadurch verursachtes Aufreißen der Passivschicht. Gefährlich, weil oft keine Korrosionserscheinungen an der Oberfläche sichtbar sind und es zu plötzlichem Bauteilversagen kommen kann

Kontaktkorrosion bei Fügeteilen aus unterschiedlichen Werkstoffen mit differierendem elektrochemischen Potential, etwa bei Verbindungen mit Nieten, durch Schweißen oder Löten.

 

1 W. Weißbach: Werkstoffkunde und Werkstoffprüfung, Vieweg Verlag, 16. Auflage, 2007
2 Prof. Dr. C. Strobl, Hochschule für angewandte Wissenschaft Ingolstadt: Korrosion und Korrosionsschutz, Seminar im Haus der Technik, 2011

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