Edelstahl und Rost: Wie Korrosion entsteht und wie man sie verhindert

Best Practices zur Rostvermeidung – von der Konstruktion bis zur Wartung

Kann Edelstahl rosten?

Edelstahl verfügt über eingebauten Korrosionsschutz, kann aber unter bestimmten Bedingungen dennoch rosten – wenn auch nicht so schnell oder stark wie herkömmliche Stähle. Edelstahl korrodiert bei längerer Einwirkung schädlicher Chemikalien, Salz, Fett, Feuchtigkeit oder Hitze.

Der Korrosionsschutz von Edelstahl hängt weitgehend vom Chromgehalt ab. Wenn nicht genügend Chrom in der Nähe der Oberfläche vorhanden ist, kann sich nach dem Abkratzen der obersten Schicht keine neue Chromoxidschicht bilden. Dies macht das Material sehr anfällig für verschiedene Korrosionsarten.

Edelstahl-Grundlagen

Um zu verstehen, warum Edelstahl rostbeständig ist und wie dieser Schutz zusammenbricht, hilft es zu verstehen, wie sich diese Legierungen von anderen Stählen unterscheiden.

Edelstahl enthält mindestens 10,5 % Chrom. Dieses Chrom reagiert schnell mit dem umgebenden Sauerstoff und bildet eine dünne Oxidschicht auf der Stahloberfläche. Im Gegensatz zu Eisenoxid, das oft als schuppiger, korrosiver Rost auftritt, haftet das Chromoxid am Stahl. Es wirkt somit als Schutzbarriere. Das Chromoxid wird als Passivfilm bezeichnet, der das Eisen in der Legierung vor Luft und Wasser in der Umgebung abschirmt. Dieser Film verleiht Edelstahl seine Rostbeständigkeit.

Edelstahl ist wartungsarm, und seine Beständigkeit gegen Oxidation und Fleckenbildung macht ihn zu einem idealen Material für viele Anwendungen.

Es gibt vier Haupttypen von Edelstahl: austenitisch, ferritisch, martensitisch und duplex. Austenitischer Edelstahl dominiert die Industrie und macht über 70 % der gesamten Edelstahlproduktion aus. Seine Eigenschaften umfassen maximal 0,15 % Kohlenstoff und mindestens 16 % Chrom, was einen sehr starken Rostschutz ergibt. Ferritischer Edelstahl hat eine geringere Korrosionsbeständigkeit als austenitische Sorten, schneidet aber besser ab als martensitischer Edelstahl. Duplex-Edelstähle weisen eine hohe Beständigkeit gegen lokale Korrosion auf, insbesondere Lochfraß, Spaltkorrosion und Spannungsrisskorrosion.

Arten der Edelstahlkorrosion

Es gibt sechs häufige Arten der Edelstahlkorrosion:

• Allgemeine Korrosion
• Kontaktkorrosion (Galvanische Korrosion)
• Interkristalline Korrosion
• Lochfraßkorrosion (Pitting)
• Spaltkorrosion
• Spannungsrisskorrosion

Allgemeine Korrosion gilt als die sicherste Form, da sie vorhersehbar, beherrschbar und oft vermeidbar ist. Lokalisierte Korrosion wie Lochfraß und Spaltkorrosion sind aufgrund der kleineren betroffenen Fläche schwerer zu erkennen, können aber dennoch schädliche Auswirkungen haben. Spannungsrisskorrosion ist ebenfalls besorgniserregend, da Risse erst beim Versagen der Anwendung entdeckt werden können.

ARTEN DER KORROSION

Allgemeine Korrosion
(oder gleichmäßige Korrosion)

• Gleichmäßiger Metallverlust über die gesamte Oberfläche
• Edelstahl mit pH-Wert unter 1 ist anfälliger für allgemeine Korrosion

Kontaktkorrosion
(oder bimetallische Korrosion)

• Elektrochemischer Prozess, bei dem ein Metall gegenüber einem anderen in Gegenwart eines Elektrolyten bevorzugt korrodiert

Interkristalline Korrosion

• Korrosion, bei der Korngrenzen eher korrodieren als innere Flächen
• Tritt nach Erhitzen von austenitischem Edelstahl bei ca. 450–850 °C auf

Lochfraßkorrosion

• Lokalisierte Korrosion mit Hohlräumen oder Löchern
• Tritt auf, wenn Edelstahl Umgebungen mit Chloriden ausgesetzt ist

Spaltkorrosion

• Lokalisierte Korrosion im Spalt zwischen zwei aneinandergrenzenden Flächen
• Entsteht zwischen zwei Metallen oder zwischen Metall und Nichtmetall

Spannungsrisskorrosion

• Wachstum von Rissbildung in korrosiver Umgebung
• Zugspannungen in Kombination mit korrosiven Umgebungsbedingungen führen zu Rissen

Edelstahl-Rostvermeidung

Maßnahmen zur Vermeidung von Edelstahlkorrosion sollten über den gesamten Lebenszyklus ergriffen werden. Best Practices in der Konstruktions- und Fertigungsphase sowie routinemäßige Wartung verlängern die Leistungsfähigkeit und das Erscheinungsbild des Metalls.

1. Konstruktion

Eine proaktive Haltung bei der Edelstahlkonstruktion zahlt sich langfristig aus. Richtige Planung in der Konstruktionsphase minimiert Wassereintritt und verringert das Potenzial für Oberflächenschäden. Ablaufbohrungen für Wasser sollten wo möglich verwendet werden, und Hohlräume und Spalten begrenzt. Luftzirkulation ist entscheidend, und die Konstruktion sollte freien Luftstrom durch die Anwendung fördern.

2. Fertigung

In der Fertigungsphase ist es wichtig, Kontakt zwischen Edelstahl und Eisen oder normalem Stahl zu vermeiden. Dies erfordert Wachsamkeit bei der Überwachung der Umgebung einschließlich Arbeitstische, Werkzeuge, Lagereinheiten, Stahlwendewalzen und Ketten. Jegliche Kohlenstoffstahlstaubpartikel, die sich während der Fertigung auf dem Edelstahl absetzen, können die Oberfläche kontaminieren und die Rostbildung fördern. Reinigungs- und Schleifwerkzeuge, die mit Kohlenstoff- oder niedriglegiertem Stahl verwendet wurden, müssen von Edelstählen getrennt aufbewahrt werden.

3. Wartung

Regelmäßige Wartung spielt eine Schlüsselrolle bei der Rostvermeidung und der Begrenzung bestehenden Rosts. Es ist essenziell, gebildeten Rost mechanisch oder chemisch zu entfernen. Der resultierende Schmutz kann dann mit warmem Wasser und Seife beseitigt werden. Nach der Reinigung sollte ein rostbeständiger Anstrich aufgetragen werden.

Edelstahl für Außen-Stadtmöbel

Außen-Stadtmöbel sollen dynamische Stadtbereiche schaffen, die effizient, sicher sind und soziale Interaktion fördern. Bänke, Tische, Pflanzgefäße, Fahrradständer und Poller sind Beispiele für Möbel, die Ordnung auf Straßen schaffen, indem sie Unordnung verhindern und Fußgänger vor starkem Verkehr schützen. Außenmöbel sind wiederholt mechanischer Beschädigung und Witterung ausgesetzt. Daher ist Edelstahl aufgrund seiner Rostbeständigkeit – eingebaut als Chromoxidschicht – ein begehrtes Basismaterial. Dies verringert Rost in den meisten Möbeln bei rauen Elementen erheblich.

Die Reinigung von Edelstahl für die laufende Wartung ist allgemein einfach und für Außenumgebungen geeignet. Leichte Oberflächenreinigung kann mit Seife und Wasser oder verdünnter Ammoniaklösung erfolgen, getrocknet mit weichem Tuch oder Luftgebläse. Bei Rostbildung können kommerzielle Lösungen verwendet werden, um die Edelstahloberfläche zu passivieren, was die Oberflächenoxidation entfernt.

Im Gegensatz zu industriellen Anwendungen sollen städtische Möbel ein attraktives Erscheinungsbild bewahren und die umliegende Infrastruktur ergänzen. Bei dieser doppelten Rolle von Funktionalität und Ästhetik ist Edelstahl aufgrund seiner langlebigen und dennoch raffinierten Präsenz ein zuverlässiges Material.

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