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Korrosionsschutz:

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Allgemeine Hinweise
Korrosion ist die Reaktion eines metallischen Werkstoffs mit seiner Umgebung, die eine messbare Veränderung des Werkstoff
Werkstoffs bewirkt und zu einer Beeinträchtigung der Funktion eines metallischen Bauteiles oder eines ganzen Systems
führen kann. In den meisten Fällen ist diese Reaktion elektrochemischer Natur, in einigen Fällen kann sie jedoch auch
chemischer oder metallphysikalischer Natur sein. (Definition Grundbegriff „Korrosion“ nach ISO 8044)
Korrosion
Tabelle 1 zeigt aus der Vielzahl verschiedener Korrosionsarten die wichtigsten, die bei „Mechanischen Verbindungs-
elementen“ zu beachten sind. Umgebung Reaktionen

Tabelle 1: Korrosionsarten
Elektrolyte

Flächenkorrosion Spaltkorrosion Kontaktkorrosion interkristalline/ Spannungsrisskorrosion
z. B. Rost, Lochfraß (siehe Tabelle 2) transkristalline Korrosion

Korrosion ist unvermeidbar – vermeidbar sind jedoch Schäden durch Korrosion bei richtiger Planung geeigneter Korrosionsschutzmaßnahmen. Der
Korrosionsschutz der Schraubenverbindungen muss unter Einsatzbedingungen mindestens so korrosionsbeständig sein wie die zu verbindenden Teile.
Es ist Aufgabe der konstruktiven Planung, die erforderlichen Korrosionsschutzmaßnahmen zu bestimmen. Hierbei ist die Beständigkeit des Kor-
rosionsschutzes unter bekannten Betriebsbedingungen bis zum Wartungszeitpunkt bzw. bis zur Schadensgrenze zu berücksichtigen. Oberflächen-
und werkstofftechnische Vorgaben sind im Artikel-Bestelltext normgerecht anzugeben.
Die nächste Seite gibt einen groben Überblick von Korrosionsschutzmöglichkeiten für Verbindungs- und Befestigungselemente.
Prüfnormen für Korrosionsschutzverfahren zusammengefasst im DIN-Taschenbuch 175 regeln einheitliche Bedingungen für Art und Aufbau von
Vorrichtungen und Verfahren für die Kontrolle auf Einhaltung vorgegebener Überzugsart, Schichtdicke und optischem Aussehen. Die Prüfungen nach
diesen Normen geben keine Aussage über Wirkung und Dauerhaltbarkeit des Korrosionsschutzes unter praktischen Betriebsbedingungen.
Eine Übersicht der Reibungszahlen für verschiedene Oberflächen-Kombinationen Å TI - Montage. Die Reibeverhältnisse in der Schraubenverbin-
dung sind ausschlaggebend für die Bestimmung des richtigen Anziehmomentes. (Å VDI 2230)

Kontaktkorrosion Tabelle 2: Kontaktkorrosion bei Metallpaarungen
Die Kombination elektrochemisch edler mit unedlen Metallen erzeugt in
Gegenwart von Feuchtigkeit (= Elektrolyt) Korrosionsströme vom unedlen Hinsichtlich
(anodischen) Metall zum edleren (kathodischen) Metall. Damit wird das Kontakt-
unedlere Metall verstärkt abgetragen und korrodiert. Maß gebend sind korrosion
zusätzlich die Korrosionsstromdichten. Ist das unedle, anodische Teil im betrachteter Flächenverhältnis* Magnesiumlegierung Stahl feuerverzinkt Aluminiumlegierung Niedrigleg. Stahl
Verhältnis zur umgebenden kathodischen Fläche klein (Schraubenkopf in Werkstoff Cd-Überzug Stahlguss Chromstahl NIRO-Stahl
Blechoberfläche), so entsteht eine sehr hohe ano dische Stromdichte, die t Zink Baustahl Blei Zinn Kupfer
viel Material wegtransportiert (= stark korrodiert).
Beispiel 1: Magnesium- klein M S M S M S M S S S S S S S S S S S S S S S S S
groß
legierung
Verzinkte Schraube zur Befestigung von Kupferblech: Zink ist gegenüber
Kupfer wesentlich unedler. Bei Feuchtigkeit entsteht am kleinen, un- Zink klein M G M M G S G G S G S G S G S S G S G G S
G
G
groß
G
edleren, anodischen Schraubenkopf (linke Spalte Zink – klein) eine sehr
hohe Korrosionsstromdichte in Richtung edles, kathodisches Kupfer- Feuerverzinkter klein M G G M M G S G G S G S G S S G S G S G G S
G
groß
Stahl
G
blech (obere Zeile – Kupfer). Die verzinkte Oberfläche der Schraube wird
in kürzester Zeit abgetragen und es entsteht Rotrost am Stahl. Aluminium- klein M G M G G G M G M S M S S S S S M S
groß
legierung
G
G
M
Abhilfe: Cadmium- klein G G G G S S S S S S S S
Das Verbindungselement soll gegenüber dem metallischen Bauteil überzug groß M G M G G G G G G G G G
möglichst gleich oder edler sein. Baustahl klein G G G G G M S S S S S S
groß G G G G G G G G G G G G
Schraube Bauteil
verzinkt verzinkt Niedriglegierter klein G G G G G G G G G G G G G S S G S G G S G S
Stahl
groß
G
G
vernickelt Stahl, Kupfer, Messing Stahlguß klein G G G G G G M S S S S S
rostfrei Stahl, verzinkt, Aluminium, Kupfer, Messing groß G G G G G G G G G G
Beispiel 2: Chromstahl klein G G G G G G G M M S S
Kupferschraube oder ähnlich wirkende Schraube aus nichtrostendem groß G G G G G G G G G G
Stahl zur Befestigung eines verzinkten Bleches: Nun ist der unedlere, Blei klein G G G G G G G G G G G
anodische, verzinkte Bereich sehr groß im Verhältnis zum kleinen, groß G G G G G G G M G G G
edlen, kathodischen Schraubenkopf. Der sich auf die ganze Fläche Zinn klein G G G G G G G G G
verteilende Korrosionsstrom hat in der Anode eine sehr geringe Dichte. groß G G G G G G G G M G
Die Materialabtragung geschieht über die ganze Fläche verteilt und lässt Kupfer klein G G G G G G G M M S
kaum Korrosion erkennen. Der edlere Schraubenkopf wird durch diesen groß G G G G G G G G G M G
Vorgang sogar noch zusätzlich gegen Korrosion geschützt. nichtrostender klein G G G G G G G G G
Stahl
G
M
G
G
groß
Lassen sich ungünstige Metallpaarungen nicht vermeiden, sollten sie S = starke Korrosion des betrachteten Werkstoffs G G G G M M M G
gegeneinander isoliert werden, z. B. durch Zwischenlagen oder An- M = mäßige Korrosion des betrachteten Werkstoffs (in sehr feuchter Atmosphäre)
striche. Dabei ist zu beachten, dass die Gesamtfestigkeit der Verbindung G = geringfügige oder keine Korrosion des betrachteten Werkstoffs
erhalten bleiben muss. * Verhältnis der Oberfläche des „betrachteten“ Werkstoffs zur Oberfläche des „Paarungs-
werkstoffs“ (Quelle: Beratungsstelle „FEUERVERZINKEN“)
TI/2019.10/DE
TI-225