Kontaktkorrosion bei Edelstahl – wie ist das möglich?

Von Johanna Bauer | 19. Januar 2021

Kontaktkorrosion bei Edelstahl kann zu schwerwiegenden Schäden führen, aber nicht alle Edelstähle sind gleich anfällig dafür. In diesem Artikel erläutern wir, wie sich Kontaktkorrosion bildet und welche Faktoren sie beeinflussen. Entdecken Sie, wie Sie diese Art der Korrosion vermeiden oder verlangsamen können.

AUF EINEN BLICK

Was verursacht Kontaktkorrosion bei Edelstahl?

Kontaktkorrosion bei Edelstahl entsteht, wenn unterschiedliche Metalle mit verschiedenen Normalpotenzialen aufeinandertreffen und in Verbindung mit einem Elektrolyten einen galvanischen Vorgang auslösen. Dies führt zur Abgabe von Ionen und Korrosion der Metalle. Vermeiden lässt sich Kontaktkorrosion durch Minimierung der Potenzialdifferenz und Reduzierung der Elektrolytleitfähigkeit.

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Jede Legierung bildet durch die Reaktion mit Sauerstoff an ihrer Oberfläche eine Oxidschicht aus. Diese Oxidschicht ist reaktionsträge und reagiert nicht mit umgebenden Stoffen. Deshalb wird sie Passivschicht genannt. Wie die Schicht aufgebaut ist, wie stark sie ist, und gegenüber welchen Oxidationsmitteln sie Schutz bietet, hängt immer von der Art der Legierung ab.

Es sind also nicht alle Edelstähle gleich korrosionsgeschützt. Hochwertige Edelstähle, die für die Verwendung im Außenbereich optimiert sind, haben in der Regel eine deutlich leistungsfähigere Oxidschicht als minderwertigere Edelstähle. Das ist von außen nicht immer erkennbar – es hängt im wesentlichen von der Legierung ab.

Kontaktkorrosion

Kontaktkorrosion ist ein galvanischer Vorgang. Dieser chemisch-elektrische Vorgang wird auch beim Galvanisieren von Zink und bei der elektrolytischen Entrostung sowie beim aktiven Korrosionsschutz bewusst zum Schützen des Metalls eingesetzt.

Bei der Kontaktkorrosion läuft dieser Vorgang durch Umweltbedingungen automatisch zum Schaden des Metalls ab. Notwendig sind dafür:

Aneinandergrenzende unterschiedliche Metalle
ein stark unterschiedliches Normalpotenzial beider Metalle
ein vorhandener Elektrolyt (also eine Flüssigkeit, in der Ionen gelöst sind – das kann auch Regenwasser sein)

Durch das unterschiedliche Normalpotenzial der beiden Metalle innerhalb des Elektrolyten kommt es zum Entstehen einer sogenannten galvanischen Zelle. Eine solche Zelle funktioniert ähnlich wie eine Batterie. Es beginnt Strom zu fließen, und beide Metalle geben positive Ionen an den Elektrolyten ab. Dadurch beginnen sie zu korrodieren.

Normalpotenziale

Reine Metalle können in einer Spannungsreihe dargestellt werden. So hat etwa Magnesium gegen eine Wasserstoffelektrode beispielsweise etwa – 2 Volt, während Eisen etwa -0,4 Volt aufweist. Kupfer weist dagegen ein Potenzial von +5 Volt auf, Silber und Gold sogar das Doppelte bis Dreifache. Bei aneinander grenzendem Eisen und Kupfer würde beispielsweise also eine sehr hohe Potentialdifferenz entstehen.

Legierungen sind schwieriger einzuordnen. Das jeweilige Potenzial hängt hier von der Art der Legierung ab. Auch bei gleichen Ausgangsstoffen können unterschiedliche Legierungen jeweils ein stark unterschiedliches Potenzial aufweisen.

Elektrolytische Leitfähigkeit

Je höher die Leitfähigkeit des Elektrolyten ist, desto schneller läuft die Korrosion ab. Regenwasser hat eine sehr niedrige Leitfähigkeit, Salzwasser eine deutlich höhere. Die Korrosion in Salzwasser läuft also wesentlich schneller ab.

Vermeidung der Korrosion

Man kann zu Vermeidung oder Verlangsamung der Korrosion auf jeden einzelnen Faktor einwirken. Je geringer die Potenzialdifferenz, desto weniger Korrosion findet statt. Das Gleiche gilt für die Leitfähigkeit von potenziellen Elektrolyten, mit denen das Metall in Berührung kommt.

Tipps & Tricks

Feuerverzinkter Stahl muss bei Kontakt mit Messing, Kupfer und unverzinktem Stahl unbedingt vor Korrosion geschützt werden. Hier kann es schon durch nahegelegene Industrie oder in Meeresnähe zu deutlicher Kontaktkorrosion kommen.