Vorgänge bei der Spaltkorrosion

Bei Spalten in Metallen kommt es zu einer unterschiedlichen Konzentration von Sauerstoff- oder Wasserstoffverbindungen innerhalb und außerhalb des Spalts. Das ist unvermeidbar. Durch die entstehende Potenzialdifferenz aufgrund des Konzentrationsunterschieds kommt es zu einer elektrochemischen Korrosion.

Anders als bei anderen Korrosionsarten spielen hier auch elektrische Prozesse eine Rolle. Die Potenzialdifferenz kann sich aber unterschiedlich auswirken.

Sauerstofftyp

Außerhalb des Spalts kommt es zu einer Sauerstoffkorrosion. Hier wird das Metall unter Anwesenheit von Wasser durch Sauerstoff oxidiert. Es handelt sich dabei chemisch gesehen also um eine Redoxreaktion.

Diese Reaktion läuft ab, wenn ein neutrales oder alkalisches Milieu vorherrscht. Das ist beim Aufeinandertreffen von Luft und Wasser chemisch gegeben. Ob es zu dieser Art von Korrosion kommt, hängt aber dazu auch von den chemischen Eigenschaften des verwendeten Metalls ab.

Wasserstofftyp

Die Korrosion vom Wasserstofftyp findet innerhalb des Spalts statt. Hier wird das Metall vom Wasserstoff angegriffen und geht als Ion in Lösung. Bei der Wasserstoffkorrosion ist Voraussetzung, dass zwar Wasser vorhanden ist, Sauerstoff jedoch fehlt. Nur so kann Wasserstoffkorrosion im Inneren des Spalts stattfinden.

Art des Spalts

Die Art des Spalts ist von entscheidender Bedeutung, ob Spaltkorrosion stattfindet, oder nicht. Sobald ein Spalt besteht, der nicht abgeschlossen ist, kann eine entsprechende Redoxreaktion an der Innenseite des Spalts oder an seiner Außenseite stattfinden.

Besonders gefährdet sind Auflagespalten, die bei Überlappungen und Stegen auftreten. Auch nicht durchgeschweißte Nähte können Spaltkorrosion in einzelnen Fällen begünstigen.

Art des Materials

Spaltkorrosion kann bei den meisten Metallen auftreten. Nicht rostende Stähle sind vor Spaltkorrosion nicht geschützt. In Auflagespalten steht kein Sauerstoff zur Verfügung, der eine schützende Oxidschicht ausbilden könnte. Damit kommt es auch bei grundsätzlich korrosionsbeständigen Materialien zur Spaltkorrosion.

Schrauben und Muttern können, wenn das Material ungeeignet ist, Spaltkorrosion begünstigen. Auf eine entsprechende Materialauswahl ist hier also zu achten.

Vermeiden von Spaltkorrosion

Hier stehen verschiedene Möglichkeiten zur Verfügung:

• Auswahl eines geeigneten Materials, das nicht korrosionsanfällig ist
• konstruktive Veränderungen, die Spalten vermeiden oder vergrößern (größere Spalten verhindern den Sauerstoffabschluss und damit die Spaltkorrosion)
• Versiegeln der Spalten, beispielsweise mit Kunststoff oder bestimmten Klebstoffen