Fachwörter-Lexikon
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Korrosion – Grundlagen
Der Schutz vor Korrosion zählt zu den wichtigsten Aufgaben sowohl von metallischen als auch von organischen Beschichtungen. Insbesondere die große Zahl an unterschiedlichen Legierungen auf Basis von Eisen muss gegen korrosive Einwirkungen geschützt werden. Der Angriff von Eisen erfolgt durch die Reaktion mit dem Sauerstoff der Luft und Bildung von Eisenoxiden unterschiedlicher Zusammensetzung, die mit dem Oberbegriff Rost zusammengefasst werden (Rost bezeichnet streng genommen nur die Oxidationsprodukte von Eisen unter Einwirkung von wässrigen Korrosionsmedien). Die Oxidation von Eisen ist auch ohne Mitwirkung einer wässrigen Lösung möglich, erfolgt dann aber wesentlich langsamer und das entstehende Eisenoxid ist als dünner Film an der Oberfläche vorhanden, der selbst in eingeschränktem Maße die weitere Oxidation verlangsamt. Kritisch ist vor allem der punktuelle Angriff, der zu starken Vertiefungen führen kann (Lochfraß) und beispielsweise dünne Bleche in relativ kurzer Zeit perforiert, insgesamt aber bei mechanisch starker Belastung durch Rissbildung auch zu frühzeitigem Werkstoffversagen führen kann.
Kupferschichten – Kunststoffmetallisierung
Auf galvanisierfähigen Kunststoffen (bevorzugt ABS) wird die Möglichkeit zur Herstellung von hochglänzenden Oberflächen sowie die gute Korrosionsbeständigkeit von Kupfer genutzt. In Kombination mit Nickel und Chrom waren Kupferschichten lange Zeit ein Teil der hochqualitativen Korrosionsschutzschichten beispielsweise auf Armaturenteilen der Sanitärindustrie. Aus Kostengründen wird heute auf Kupfer verzichtet.
Wasserstoffversprödung
Wasserstoffs ist in der Lage, als Wasserstoffatom in das Metallgitter von Stahl einzudiffundieren. Derartiger eindiffundierbarer Wasserstoff kann zum Beispiel bei der galvanischen Abscheidung von Metallen aus wässrigen Elektrolyten an der Oberfläche gebildet werden. In der Folge können durch den eingelagerten Wasserstoff die mechanischen Eigenschaften des Stahls verschlechtert werden, im ungünstigsten Fall bis zum spröden Verhalten, wodurch bei Belastungen sogenannter Sprödbruch auftritt - dieser Effekt ist als Wasserstoffversprödung bekannt und besonders bei hochfesten Stählen sehr kritisch.
Um Wasserstoffversprödung bei hochfesten Stählen zu vermeiden, werden Stahlteile nach dem galvanischen Verzinken einer Temperaturbehandlung unterzogen. Bei Temperaturen von etwa 200 °C kann der Wasserstoff bei einer Behandlungsdauer von einigen Stunden aus dem Metall entfernt werden. Diese Behandlung muss beispielsweise bei Schrauben ab einer Festigkeitsklasse von 10.9 und höher nach dem galvanischen Beschichten zwingend vorgenommen werden.
Eine weitere Möglichkeit, atomaren Wasserstoff an Metallen zu bilden, ist auch die Korrosion von Metall in saueren Korrosionsmedien. Bei starker Korrosion kann entstehender Wasserstoff im Bereich der stattfindenen Korrosion zu Wasserstoffversprödung führen.