Edelstahlarten und grundsätzlicher Korrosionsschutz
Jede Legierung bildet durch die Reaktion mit Sauerstoff eine Oxidschicht an der Oberfläche. Diese Schicht ist inert und reagiert nicht mit umgebenden Stoffen. Sie wird deshalb als Passivschicht bezeichnet. Wie die Schicht aufgebaut ist, wie dick sie ist und gegen welche Oxidationsmittel sie Schutz bietet, hängt von der Art der Legierung ab.
Aus diesem Grund können nicht alle Edelstähle gleich gut vor Korrosion geschützt werden. Hochwertige Edelstähle, die für den Einsatz im Freien optimiert sind, haben in der Regel eine deutlich stärkere Oxidschicht als minderwertige Edelstähle. Das ist von außen nicht immer sichtbar, sondern hängt im Wesentlichen von der Legierung ab.
Kontaktkorrosion
Kontaktkorrosion ist ein galvanischer Prozess. Dieser chemisch-elektrische Vorgang wird beim Galvanisieren von Zink, bei der elektrolytischen Entrostung und bei aktivem Korrosionsschutz bewusst zum Schutz des Metalls eingesetzt.
Bei der Kontaktkorrosion läuft dieser Prozess durch die Umgebungsbedingungen automatisch, zum Nachteil des Metalls, ab. Notwendig sind dazu:
- unterschiedliche Metalle, die aneinander grenzen
- ein stark unterschiedliches Normalpotential beider Metalle
- ein vorhandener Elektrolyt, eine Flüssigkeit, in der Ionen gelöst sind (z.B. Regenwasser)
Durch das unterschiedliche Normalpotential beider Metalle innerhalb des Elektrolyten entsteht eine sogenannte galvanische Zelle. Eine solche Zelle funktioniert ähnlich wie eine Batterie. Strom beginnt zu fließen, die beiden Metalle geben positive Ionen an den Elektrolyten ab und sie beginnen zu korrodieren.
Normalpotentiale
Reine Metalle lassen sich in einer Spannungsreihe darstellen. Magnesium hat gegen eine Wasserstoffelektrode ein Potential von etwa -2 Volt und Eisen etwa -0,4 Volt. Kupfer hat ein Potential von +5 Volt, Silber und Gold das Doppelte bis Dreifache. Wenn z.B. Eisen und Kupfer nebeneinander liegen würden, ergäbe sich ein sehr hoher Potentialunterschied.
Legierungen sind schwieriger zu klassifizieren. Hier hängt das jeweilige Potential von der Art der Legierung ab. Selbst bei gleichen Ausgangsstoffen können unterschiedliche Legierungen sehr verschiedene Potentiale aufweisen.
Elektrolytische Leitfähigkeit
Je höher die Leitfähigkeit des Elektrolyten, desto schneller läuft die Korrosion ab. Regenwasser besitzt eine sehr geringe Leitfähigkeit, Salzwasser eine deutlich höhere. Korrosion läuft in Salzwasser deshalb wesentlich schneller ab.
Korrosion vermeiden
Um Korrosion zu vermeiden oder zu verlangsamen, kann man auf jeden einzelnen Faktor einwirken. Je geringer die Potentialdifferenz, desto weniger Korrosion findet statt. Gleiches gilt für die Leitfähigkeit der potentiellen Elektrolyten, mit denen das Metall in Kontakt kommt.
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