Werkstoffkunde

Arjan Bouvy, Hydro Aug 20, 2018

Zu wenig Aufmerksamkeit für galvanische Korrosion kann dazu führen, dass ein Design sehr schlecht wird, und das ist ein Ergebnis, das viel Geld kostet, um es zu reparieren. Aber galvanische Korrosion kann recht einfach vermieden werden.

Galvanische Korrosion, auch bekannt als Korrosion ungleicher Metalle, ist eine der drei häufigsten Korrosionsarten bei Aluminium. Die anderen sind Lochfraßkorrosion und Spaltkorrosion. Mein Schwerpunkt in diesem Artikel ist die galvanische Korrosion.

Lassen Sie mich einen Schritt zurücktreten und darauf hinweisen, dass Aluminium einen großen Korrosionsschutz hat. Das ist eine Tatsache. Eine weitere Tatsache ist, dass galvanische Korrosion bei Aluminium in Innenräumen und in anderen trockenen oder inländischen Atmosphären nicht auftritt.

Das heißt, galvanische Korrosion von Aluminium tritt auf:

• Wo ein Kontakt mit einem edleren Metall besteht, wie Kupfer und Kohlenstoffstahl. Nach Magnesium und Zink ist Aluminium in der Regel das unedlere Metall in Kombination mit anderen Metallen.
• Wo gleichzeitig ein Elektrolyt (mit guter Leitfähigkeit) zwischen den Metallen und der Sauerstoffzufuhr vorhanden ist.
  Das Risiko der galvanischen Korrosion von Aluminium muss also immer in Umgebungen mit hohem Chloridgehalt, wie z. B. in Meeresnähe, berücksichtigt werden. Wo Aluminium in Kontakt mit einem edleren Metall steht und Wasser vorhanden ist, wird es zu Korrosion kommen.

Elektrische Isolierung und kathodischer Schutz

Ich habe eingangs gesagt, dass ein zu geringer Fokus auf galvanische Korrosion dazu führen kann, dass eine Konstruktion sehr schlecht wird, und gezeigt, wie galvanische Korrosion auftreten kann.
Hier sind drei Möglichkeiten, wie Sie galvanische Korrosion durch eine verbesserte Konstruktion verhindern können:

• Elektrische Isolierung. Sie isolieren die Metalle elektrisch gegeneinander. Die Isolierung muss jeden Kontakt zwischen den Metallen unterbrechen.

• Unterbrechen der elektrolytischen Brücke. Wo die Isolierung schwierig ist, z. B. bei großen Konstruktionen, besteht eine alternative Lösung darin, die Bildung einer elektrolytischen Brücke zwischen den Metallen zu verhindern. Eine Lackierung kann Ihnen dabei helfen. Ich schlage vor, die Kathodenoberfläche, d.h. das edelste Metall, zu beschichten. Sie können auch eine Isolierschicht zwischen den Metallen verwenden.
• Kathodischer Schutz. Die gebräuchlichste Art, dies zu tun, ist die Montage einer Anode aus einem weniger edlen Material (oft Zink) in direktem metallischen Kontakt mit dem zu schützenden Aluminiumobjekt. Dadurch opfern Sie das unedlere Material – es korrodiert – für das Aluminium. Wir nennen das eine Opferanode. Eine andere Möglichkeit, einen kathodischen Schutz zu erreichen, besteht darin, das Aluminiumobjekt mit dem Minuspol einer äußeren Gleichspannungsquelle zu verbinden.

Ersetzen von galvanisiertem Stahl durch feuerverzinkten Stahl

Mit etwas Geschick lässt sich auch bei der Metallkombination Aluminium und verzinkter Stahl die Gefahr der Korrosion vermeiden. Und das Risiko besteht, vor allem in aggressiven Umgebungen.

Zunächst wird die Zinkschicht des feuerverzinkten Stahls verhindern, dass das Aluminium angegriffen wird. Das ist gut so. Leider verschwindet dieser Schutz, wenn die Stahloberfläche nach dem Verbrauch des Zinks freiliegt.

Sie können das System gegen einen solchen Korrosionsangriff verbessern, indem Sie das galvanisierte Material einfach durch feuerverzinkten Stahl ersetzen, denn das feuerverzinkte Metall hat eine dickere Zinkschicht und bietet einen längeren Schutz.

Meine Lösung? Verwenden Sie feuerverzinktes Material in Kombination mit Aluminium.