Galvanische Korrosion (auch bimetallische Korrosion oder Korrosion ungleicher Metalle genannt) ist das Ergebnis des Flusses sehr kleiner elektrischer Ströme in der Regel zwischen zwei ungleichen Metallen.
Korrosion ist ein wichtiger Faktor, wenn es um die Verwendung von Metallen geht. Stahl ist ein so vielseitiger Werkstoff, dass er in vielen Branchen für eine Vielzahl von Anwendungen eingesetzt wird. Stahl ist jedoch besonders anfällig für Korrosion, da sich in den meisten äußeren Umgebungen leicht Rotrost bildet. Der Einsatz von Stahlprodukten in korrosiven Umgebungen wird jedoch durch die Verwendung von Zink ermöglicht, das einen hohen Korrosionsschutz zu wirtschaftlichen Kosten bietet.
Was verursacht galvanische Korrosion?
Galvanische Korrosion (auch allgemein als bimetallische Korrosion bezeichnet) ist ein elektrochemischer Prozess. Das heißt, sie entsteht durch den Fluss sehr kleiner elektrischer Ströme meist zwischen zwei ungleichen Metallen, wodurch das anodischere der beiden Metalle korrodiert, während das edlere oder kathodische Metall davon unberührt bleibt.
Der Strom fließt, da eine Potentialdifferenz entweder zwischen den beiden Metallstücken oder zwischen den verschiedenen Teilen desselben Metalls besteht und ein Elektrolyt, wie z.B. Feuchtigkeit, an der Kontaktstelle vorhanden ist.
Die Notwendigkeit des Vorhandenseins von Feuchtigkeit während des Korrosionsprozesses wird durch die Tatsache belegt, dass in sehr trockenen Klimazonen, z.B.,
Die Notwendigkeit der Anwesenheit von Feuchtigkeit während des Korrosionsprozesses wird durch die Tatsache belegt, dass in sehr trockenen Klimazonen, z. B. in bestimmten Teilen Indiens und Afrikas, Eisengegenstände aus der Antike in einem sehr guten Erhaltungszustand gefunden wurden.
Da die meiste Korrosion ein Oxidationsprozess ist, ist auch eine ständige Sauerstoffzufuhr an der Oberfläche des Metalls notwendig, damit Korrosion auftritt.
Eine Ausnahme von der Notwendigkeit, dass die beiden Metalle in elektrischem Kontakt sein müssen, damit galvanische Korrosion auftritt, ist, wenn ein edleres Metall leicht korrodiert und sich in Wasser auflöst, das anschließend über ein weniger edles Metall fließt. Das edlere Metall kann sich dann auf dem unedleren Metall ablagern und so einen echten bimetallischen Kontakt bilden.
Bimetallische Korrosionsleistung
Die Stärke der bimetallischen Korrosion ist abhängig von den beteiligten Metallen (siehe Metallkorrosion), ihren relativen Oberflächen und der Leitfähigkeit des vorhandenen Elektrolyten. Im Allgemeinen ist das Ausmaß der Bimetallkorrosion in einer eingetauchten Umgebung größer als in einer atmosphärischen Umgebung.
In einer atmosphärischen Umgebung ist das Ausmaß der Bimetallkorrosion z. B. gering, wenn das Verhältnis der Oberflächen der anodischen und kathodischen Metalle gering ist und/oder wenn die Häufigkeit oder Dauer der Feuchtigkeit (z. B. Vorhandensein eines Elektrolyten) gering ist. Werden dagegen verschiedene Metalle in einen Elektrolyten mit erhöhter Leitfähigkeit, wie z.B. Meerwasser, eingetaucht, so ist das Ausmaß der Bimetallkorrosion wesentlich größer. Ein Eintauchen in Süßwasser, das eine geringere Leitfähigkeit hat, würde sich zwar stärker auswirken als eine atmosphärische Einwirkung (siehe atmosphärische Korrosion), wäre aber weniger schädlich als ein Eintauchen in Meerwasser.
Auch ein aus der Luft kondensierter Feuchtigkeitsfilm kann, wie Regenwasser, Verunreinigungen lösen und Bedingungen für Bimetallkorrosion schaffen.
Verhindern von galvanischer Korrosion
Die Grundprinzipien zur Verhinderung von galvanischer Korrosion sind:
- Verwendung eines isolierenden Materials zwischen den ungleichen Metallen, so dass sie nicht in direktem elektrischen Kontakt stehen. Dies unterbricht effektiv den Stromkreis, so dass der Strom nicht fließen kann.
- Verhindern, dass der Elektrolyt die beiden Metalle überbrückt.
Unter Tauchbedingungen kann Option 1 möglich sein, wenn die Isolierung nicht durch die Notwendigkeit einer elektrischen Verbindung verhindert wird. Zum Beispiel kann eine verzinkte Stahlmutter und -schraube mit einer isolierenden Buchse und Unterlegscheiben versehen werden, wo sie durch eine Stahlplatte führt, wenn diese nicht beschichtet werden kann. Eine vollständige Isolierung ist in einem solchen Fall unerlässlich und daher ist die Buchse unerlässlich.
Option 2 kann durch das Auftragen von Farbe oder einer anderen organischen Beschichtung auf den eingetauchten Teil des Metalls erreicht werden. Wenn ein Schutz auf diese Weise angestrebt wird und es nicht praktikabel ist, beide Metalle zu beschichten, ist es vorzuziehen, das edlere Metall zu beschichten, z. B. wird die Beschichtung normalerweise nicht auf die Zinkschicht aufgetragen.
Verbindungsmassen sollten in der Lage sein, Wasser auszuschließen, sollten nicht austrocknen oder reißen und sollten nicht korrosiv sein. Wenn sie mit einem geeigneten Korrosionsschutzmittel (siehe Rostschutz) formuliert sind, können sie für mäßige Bedingungen ausreichen, aber ein anschließender Anstrich kann ratsam sein. Fugenmassen können auch vor Spaltkorrosion schützen.
Wirksam ist das Auftragen eines für die jeweilige Umgebung geeigneten Gesamtlack- oder Pulverlack-Metallsystems auf die montierte Fuge. Die Kombination aus Fugenmasse und anschließender Lackierung ist besser als beides allein. Dicke, wasserbeständige Kunststoffe oder Mastix-Beschichtungen, wo sie verwendet werden können, sind nützlich.
Bimetallische Korrosion
Datenblatt Bimetallische Korrosion
Dieses Datenblatt bietet Informationen zu folgenden Punkten:
- die Faktoren, von denen der Grad der auftretenden bimetallischen Korrosion abhängt
- wie man bimetallische Korrosion beseitigt
- die Auswirkung von bimetallischer Korrosion auf verzinkten Stahl
- die Anwendungen, bei denen verzinkter Stahl mit Aluminium, Kupfer, Blei und Edelstahl in Verbindung kommt.