Wie man Metallkorrosion verhindert

Was verursacht Korrosion?

Korrosion ist der Prozess, bei dem sich Metall zersetzt, wenn es in physischen Kontakt mit einem Gas oder einer Flüssigkeit kommt. Dieser Kontakt verursacht eine elektrochemische Reaktion, die zu einer Oxidation auf der Metalloberfläche führt und oft mit bloßem Auge sichtbar ist. Die meisten Metalle sind korrosionsanfällig.

Metalle werden häufig in rauen Umgebungen wie der Automobil-, Schifffahrts-, Bau-, Bergbau-, Atom- und Öl- und Gasindustrie sowie in fast allen Aspekten des täglichen Lebens verwendet. Korrosion kann katastrophale Auswirkungen haben, wenn sich die verwendeten Materialien zersetzen und für den Zweck ungeeignet werden, was bedeutet, dass Metallkorrosion und Materialabbau wichtige sicherheitstechnische, rechtliche und finanzielle Auswirkungen haben.

Korrosionsarten.

Corrosion Engineering, verfasst 1967 von Mars Fontana und Norbert Greene, identifizierte acht Formen der Korrosion; dazu gehörten allgemeine Angriffskorrosion, lokalisierte Korrosion und Umweltrisse. Die am häufigsten anzutreffende Korrosionsform bei Metallen ist die allgemeine Angriffskorrosion, bei der eine elektrochemische Reaktion auf die Oberfläche des Metalls einwirkt und zu dessen Zersetzung führt. Sobald die Oberfläche abgebaut ist, wird das Metall schwächer, was zu seinem endgültigen Versagen führt.

Korrosion verhindern.

Das richtige Metall auswählen

Eine der einfachsten Möglichkeiten, Korrosion zu verhindern, ist die Auswahl des am besten geeigneten Metalls für die jeweilige Aufgabe. Aluminium und Edelstahl sind beide korrosionsbeständig. Aluminium korrodiert nicht, da es durch die natürlich vorkommende Oxidschicht geschützt ist, und Edelstahl ist durch den Zusatz von Chrom zur Legierung korrosionsbeständig. Chrom schützt das Material, indem es einen Film bildet, der verhindert, dass Gas oder Flüssigkeit mit der Oberfläche in Kontakt kommt. Andere Legierungen, wie z. B. Aluminiumlegierungen, können durch Eloxieren geschützt werden. Hier entsteht durch kontrollierte Oxidation eine dicke Aluminiumoxidschicht.

Kathodischer oder anodischer Schutz

Korrosionsschutz durch kathodische oder anodische Verfahren wird allgemein als „Opferbeschichtung“ bezeichnet. Hierbei wird das Grundmetall mit einem anderen Metall beschichtet, das mehr – oder weniger – anfällig ist Korrosion.

Um Metalle kathodisch zu schützen, wird ein unedles Metall wie Stahl mit einem anderen Metall wie Zink galvanisiert. Zink ist ein Metall, das schneller korrodiert als Stahl. Wenn also eine Oxidation des Zinks stattfindet, wird die Oxidation des Stahls gehemmt; Da das Zink zuerst oxidiert, wird das Zink geopfert und der Stahl profitiert von seinem Schutz. Dieses Schutzverfahren ist nützlich für Metalle, die in Pipelines und in der Schifffahrts- und Ölindustrie verwendet werden.

Beim anodischen Schutz wird ein weniger aktives Metall verwendet, um das wichtige Grundmetall zu beschichten. Zinn ist ein weniger aktives Metall als Stahl und oxidiert langsamer als Stahl. Der Stahl wird vor Oxidation geschützt, solange die Zinnbeschichtung an Ort und Stelle bleibt, da das Zinn die erste Verteidigungslinie ist.

Lack- oder Pulverbeschichtung

Lack- oder Pulverbeschichtungen sind die kostengünstigste Möglichkeit, die Korrosion von Metallen zu verhindern. Die Farbe oder das Pulver bildet eine Barriere zwischen dem Metall und dem korrosiven Gas oder der Flüssigkeit. Pulverbeschichtungen können auf Aluminium, Stahl, Bronze, Kupfer, Messing oder Titan aufgetragen werden und sind in verschiedenen Ausführungen erhältlich, darunter Acryl, Epoxid und Polyester. Die Pulverbeschichtung wird aufgetragen, indem sie auf sauberes Metall gesprüht und dann das Metall erhitzt wird, bis das Pulver damit verschmilzt. Das resultierende Finish ist eine saubere, glatte Oberfläche, die über einen längeren Zeitraum Schutz bietet.

Korrosionsinhibitoren

Korrosionsinhibitoren unterdrücken auf chemische Weise Korrosion und werden entweder als schützende Oberflächenbeschichtung oder als Lösung aufgetragen, die eine chemische Reaktion zur Bildung eines Films auf der Metalloberfläche auslöst, um Oxidation zu verhindern. Schutzbeschichtungen umfassen Metalloxide, die durch einen als Passivierung bezeichneten Prozess aufgebracht werden. Korrosionsinhibitoren werden kommerziell am häufigsten bei der Herstellung von Fahrzeugchassis verwendet und sollten sowohl auf die Innen- als auch auf die Außenseite des Metalls aufgetragen werden, um maximalen Schutz zu gewährleisten.

Wartung und Überwachung

Die Überwachung des Zustands von Metallen, insbesondere von Metallen, die in rauen Umgebungen verwendet werden, kann helfen, Korrosion zu verhindern. Regelmäßige Inspektion und Überwachung des Oberflächenzustands, Suche nach Rissen und Lochfraß sowie ein proaktives Wartungsprogramm können die Lebensdauer der verwendeten Metalle verlängern. Behandlungen können angewendet oder Komponenten ersetzt werden, bevor langfristige Schäden an Strukturen oder Komponententeilen auftreten.

Umweltbedingter Korrosionsschutz

Korrosion kann durch kalkulierte Umweltmaßnahmen verhindert oder reduziert werden. Wenn Maßnahmen ergriffen werden, um aggressive Umgebungen zu kontrollieren, können die chemischen Reaktionen, die Korrosion verursachen, drastisch reduziert werden. Maßnahmen zur Verringerung der Korrosionsgefahr können die Kontrolle anderer externer Chemikalien und die Verringerung der Exposition gegenüber Salzlösungen umfassen. Indem sichergestellt wird, dass das richtige Metall für eine bestimmte Aufgabe ausgewählt wird oder dass die gewählte Sorte die chemischen Eigenschaften hat, die für den Einsatz in einer bestimmten Umgebung geeignet sind, können Schäden an Strukturen minimiert oder vermieden werden. Sich die Zeit zu nehmen, die richtige Sorte zu recherchieren, kann wertvolle Metallressourcen, Zeit und Geld sparen.

Wenn Sie mehr über Metallgüten erfahren möchten, sehen Sie sich hier unsere ausführlichen technischen Leitfäden an.