Metallkorrosion verhindern: Bewährte Strategien für langanhaltende Haltbarkeit

Was verursacht Korrosion?

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

Metalle werden umfassend in rauen Umgebungen wie Automobil, Schifffahrt, Bauwesen, Bergbau, Nuklear sowie Öl- und Gasindustrie eingesetzt, sowie in fast jedem Aspekt des täglichen Lebens. Korrosion kann katastrophale Auswirkungen haben, wenn die verwendeten Materialien abbauen und für ihren Zweck ungeeignet werden, was wichtige Sicherheits-, rechtliche und finanzielle Implikationen von Metallkorrosion und Materialverschlechterung bedeutet.

Arten der Korrosion.

Corrosion Engineering, 1967 von Mars Fontana und Norbert Greene verfasst, identifizierte acht Formen der Korrosion; diese umfassten allgemeine Angriffs-Korrosion, lokale Korrosion und umweltbedingtes Rissbildung. Die am häufigsten angetroffene Form der Korrosion in Metallen ist die allgemeine Angriffs-Korrosion, bei der eine elektrochemische Reaktion die Metalloberfläche angreift und sie abbaut. Einmal ist die Oberfläche abgebaut, schwächt sich das Metall, was zu seinem endgültigen Versagen führt.

Korrosion verhindern.

Das richtige Metall wählen

Eine der einfachsten Möglichkeiten, Korrosion zu verhindern, ist die Auswahl des am besten geeigneten Metalls für den Job. Aluminium und Edelstahl sind beide korrosionsbeständig. Aluminium korrodiert nicht, weil es durch die natürlich entstehende Oxidschicht geschützt ist, und Edelstahl ist korrosionsbeständig aufgrund der Zugabe von Chrom zur Legierung. Chrom schützt das Material, indem es einen Film erzeugt, der verhindert, dass Gas oder Flüssigkeit mit der Oberfläche in Kontakt kommt. Andere Legierungen, wie Aluminiumlegierungen, können durch Eloxieren geschützt werden. Hierbei wird eine dicke Aluminiumoxidschicht durch einen Prozess kontrollierter Oxidation erzeugt.

Kathodischer oder anodischer Schutz

Schutz vor Korrosion durch kathodische oder anodische Methoden werden gemeinsam als „Opferbeschichtungen“ bezeichnet. Hierbei wird das Basismetall mit einem anderen Metall beschichtet, das mehr – oder weniger – anfällig für Korrosion ist.

Um Metalle kathodisch zu schützen, wird ein Basismetall wie Stahl mit einem anderen Metall wie Zink verzinkt. Zink ist ein Metall, das schneller korrodiert als Stahl, sodass bei der Oxidation des Zinks die Oxidation des Stahls gehemmt wird; weil das Zink zuerst oxidiert, wird das Zink geopfert und der Stahl profitiert von seinem Schutz. Dieser Schutzprozess ist nützlich für Metalle, die in Pipelines und in der Schifffahrt und Ölindustrie verwendet werden.

Bei anodischem Schutz wird ein weniger aktives Metall verwendet, um das wichtige Basismetall zu beschichten. Zinn ist ein weniger aktives Metall als Stahl und oxidiert langsamer als Stahl. Der Stahl wird vor Oxidation geschützt, solange die Zinnbeschichtung intakt bleibt, da das Zinn die erste Verteidigungslinie ist.

Lack- oder Pulverbeschichtungen

Lack- oder Pulverbeschichtungen sind der kosteneffektivste Weg, Korrosion von Metallen zu verhindern. Der Lack oder das Pulver schafft eine Barriere zwischen dem Metall und dem korrosiven Gas oder der Flüssigkeit. Pulverbeschichtungen können auf Aluminium, Stahl, Bronze, Kupfer, Messing oder Titan angewendet werden und sind in einer Reihe von Ausführungen erhältlich, einschließlich Acryl, Epoxid und Polyester. Die Pulverbeschichtung wird durch Aufsprühen auf sauberes Metall und anschließendes Erhitzen des Metalls aufgetragen, bis das Pulver mit ihm verschmilzt, die resultierende Oberfläche ist eine saubere, glatte Fläche, die über einen langen Zeitraum Schutz bietet.

Korrosionsinhibitoren

Korrosionsinhibitoren unterdrücken Korrosion chemisch und werden entweder als schützende Oberflächenbeschichtung oder als Lösung aufgetragen, die eine chemische Reaktion erzeugt, um einen Film auf der Metalloberfläche zu bilden, der Oxidation verhindert. Schutzbeschichtungen umfassen Metalloxide, die durch einen Prozess namens Passivierung aufgetragen werden. Korrosionsinhibitoren werden am häufigsten kommerziell in der Herstellung von Fahrzeugfahrgestellen verwendet und sollten auf beide inneren und äußeren Metallflächen aufgetragen werden, um maximalen Schutz zu gewährleisten.

Wartung und Überwachung

Die Überwachung des Zustands von Metallen, besonders jener, die in rauen Umgebungen eingesetzt werden, kann helfen, Korrosion zu verhindern. Regelmäßige Inspektion und Überwachung des Oberflächenzustands, Suche nach Rissen und Lochfraß, zusammen mit einem proaktiven Wartungsprogramm können die Lebensdauer von Metallen im Einsatz verlängern. Behandlungen können angewendet oder Komponenten ersetzt werden, bevor langfristige Schäden an Strukturen oder Bauteilen entstehen.

Umweltbedingter Korrosionsschutz

Korrosion kann durch berechnete 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 Reduzierung der Korrosionsbedrohung können die Kontrolle anderer externer Chemikalien und die Reduzierung der Exposition gegenüber Salzlösungen umfassen. Indem sichergestellt wird, dass das richtige Metall für einen bestimmten Job ausgewählt wird, oder dass der gewählte Grad 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, den richtigen Grad zu recherchieren, kann wertvolle Metallressourcen, Zeit und Geld sparen.

Wenn Sie mehr über Metallsorten erfahren möchten, schauen Sie sich unsere ausführlichen technischen Leitfäden hier an.