Welche Arten der Korrosion gibt es?

Die vielgestaltige Welt der Korrosion: Ein Überblick über verschiedene Korrosionsarten

Korrosion, der fortschreitende Zerfall von Metallen durch chemische oder elektrochemische Reaktionen mit ihrer Umgebung, ist ein weitverbreitetes Phänomen mit erheblichen wirtschaftlichen und sicherheitsrelevanten Folgen. Die Vielfalt an Korrosionsarten erschwert eine pauschale Beschreibung und erfordert ein differenziertes Verständnis der zugrundeliegenden Mechanismen. Die folgenden Ausführungen geben einen Überblick über einige der wichtigsten Korrosionsformen:

1. Flächenkorrosion (gleichmäßige Korrosion): Dies ist die häufigste Form der Korrosion und zeichnet sich durch einen gleichmäßigen Abtrag des Materials über die gesamte Oberfläche aus. Sie ist relativ leicht zu prognostizieren und zu kontrollieren, da die Korrosionsrate relativ konstant ist. Ursache ist meist eine homogene Umgebung mit gleichmäßigem Angriff des Metalls durch z.B. Säuren oder Sauerstoff. Beispielsweise rostet ein ungeschützter Stahl gleichmäßig an der Luft. Die Vorhersage der Lebensdauer korrosionsanfälliger Bauteile ist bei dieser Korrosionsart relativ einfach.

2. Lochfraß (Pitting-Korrosion): Im Gegensatz zur Flächenkorrosion ist der Lochfraß eine lokalisierte, sehr aggressive Korrosionsform. Sie führt zur Bildung tiefer, schmaler Löcher (Pits) auf der Metalloberfläche, die weit in das Material eindringen können. Die Lochfraßkorrosion ist schwer zu detektieren, da sie sich oft unter einer unversehrten Oberflächenschicht verbirgt. Die Ursache liegt meist in lokalen Unterschieden im elektrochemischen Potential, hervorgerufen durch Inhomogenitäten des Materials, Ablagerungen oder lokale Sauerstoffkonzentrationsunterschiede. Edelstähle sind besonders anfällig für Lochfraß in chloridhaltigen Umgebungen.

3. Spaltkorrosion (Crevice-Korrosion): Diese Form der Korrosion findet in engen Spalten und Zwischenräumen statt, wie sie beispielsweise zwischen zwei Bauteilen, unter Dichtungen oder in Schweißnähten auftreten. Innerhalb dieser Spalten herrschen stark unterschiedliche Bedingungen im Vergleich zur umgebenden Umgebung, oft mit Sauerstoffmangel und erhöhter Chloridkonzentration. Dies führt zu einer stark beschleunigten Korrosion, die tief in den Spalt eindringt und schwer zu entdecken ist. Regelmäßige Reinigung und Vermeidung enger Spalte sind wichtige Maßnahmen zur Vorbeugung.

4. Spannungsrisskorrosion (SCC): Hierbei handelt es sich um eine besonders gefährliche Korrosion, die durch die Kombination von Zugspannung und einem korrosiven Medium verursacht wird. Die Spannungen können sowohl durch äußere Kräfte als auch durch innere Spannungen (z.B. Schweißnaht-Spannungen) herrühren. Die Korrosion manifestiert sich in Form von Rissen, die sich langsam, aber unaufhaltsam durch das Material ausbreiten und zum Versagen des Bauteils führen können. Edelstähle in chloridhaltigen Umgebungen sind besonders anfällig.

5. Kontaktkorrosion (galvanische Korrosion): Diese Korrosion tritt auf, wenn zwei verschiedene Metalle in Kontakt miteinander und einem Elektrolyten (z.B. Wasser) stehen. Das unedlere Metall (das mit dem niedrigeren elektrochemischen Potential) korrodiert dabei stärker als es allein tun würde, während das edlere Metall geschützt wird. Der Stromfluss zwischen den Metallen beschleunigt die Korrosion des unedleren Metalls. Die Vermeidung von Kontakt unterschiedlicher Metalle oder die Verwendung von Isolationsmaterialien sind effektive Gegenmaßnahmen.

6. Mikrobiologisch beeinflusste Korrosion (MIC): Bakterien und andere Mikroorganismen können die Korrosion von Metallen erheblich beschleunigen. Sie beeinflussen den pH-Wert, erzeugen korrosive Stoffwechselprodukte oder bilden Biofilme, die die Sauerstoffdiffusion zum Metall behindern und damit lokale Unterschiede im elektrochemischen Potential erzeugen. Diese Art der Korrosion ist insbesondere in feuchten Umgebungen relevant, etwa in Kühlsystemen oder im Meerwasser.

Diese Auflistung repräsentiert nur einen Ausschnitt der vielfältigen Korrosionsformen. Die spezifische Korrosionsart hängt von einer Vielzahl von Faktoren ab, darunter das Material, die Umgebungsbedingungen, die Temperatur, die Belastung und die Oberflächenbeschaffenheit. Ein fundiertes Verständnis der verschiedenen Korrosionsmechanismen ist unerlässlich, um effektive Korrosionsschutzmaßnahmen zu entwickeln und die Lebensdauer von metallischen Bauteilen zu gewährleisten.