Gängige korrosionsbeständige Metalle und Legierungen
Verständnis der Korrosionsbeständigkeit
Korrosion tritt auf, wenn Metalle mit Feuchtigkeit, Sauerstoff oder Chemikalien reagieren, was zu einer Verschlechterung führt. Korrosionsbeständigkeit ist die Fähigkeit eines Materials, Schäden durch chemische oder elektrochemische Reaktionen mit seiner Umgebung zu widerstehen. Diese Eigenschaft ist entscheidend für die Langlebigkeit und Leistungsfähigkeit eines Materials, insbesondere in Branchen wie dem Bauwesen, der Schifffahrt, der Luft- und Raumfahrt und der chemischen Verarbeitung.
Faktoren, die die Korrosionsbeständigkeit beeinflussen
Mehrere Faktoren beeinflussen die Korrosionsbeständigkeit eines Materials:
- Chemische Zusammensetzung: Legierungselemente wie Chrom, Nickel und Molybdän erhöhen die Korrosionsbeständigkeit.
- Oberflächenbehandlungen: Beschichtungen, Eloxierung und Galvanisierung bilden Schutzbarrieren gegen korrosive Stoffe.
- Umgebungsbedingungen: Der Kontakt mit Feuchtigkeit, Salz und Chemikalien beschleunigt die Korrosion.
- Temperatur und pH-Werte: Hohe Temperaturen und extreme pH-Werte können die Korrosionsrate erhöhen.
- Spannung und Dehnung: Mechanische Belastungen können zu Rissen führen und die Korrosionsanfälligkeit erhöhen.
Korrosionsbeständige Materialien
Materialien mit hoher Korrosionsbeständigkeit werden häufig verwendet, um den Abbau zu bekämpfen. Zu diesen Materialien gehören Metalle, Legierungen und Polymere, die speziell für den Einsatz in rauen Umgebungen entwickelt wurden.
Gängige korrosionsbeständige Metalle und Legierungen
- Rostfreier Stahl: Enthält Chrom, das eine passive Oxidschicht bildet, die Rost und Korrosion widersteht.
- Aluminium:Bildet eine natürliche Oxidschicht, die vor Korrosion schützt.
- Kupfer und Messing: Bieten eine hervorragende Beständigkeit gegen Wasser und Witterungseinflüsse.
- Titan: Hochgradig resistent gegen Meerwasser und Chlor und damit ideal für Anwendungen in der Schifffahrt und in der Chemieindustrie.
- Nickellegierungen: Bekannt für ihre außergewöhnliche Korrosionsbeständigkeit bei hohen Temperaturen und in sauren Umgebungen.
- Tantal: Äußerst resistent gegen Korrosion durch die meisten Säuren.
- Zirkonium:Widersteht rauen chemischen Umgebungen, insbesondere in der Nuklear- und Chemieindustrie.
|
Werkstoff |
Eigenschaften |
Anwendungen |
|
Rostfreier Stahl |
Die Chromoxidschicht schützt vor Rost. |
Architektur, medizinische Geräte, Chemikalien. |
|
Aluminium |
Natürliche Oxidschicht schützt vor Korrosion. |
Luft- und Raumfahrt, Automobilindustrie, Bauwesen. |
|
Kupfer und Messing |
Widerstandsfähig gegen Wasser- und Witterungseinflüsse. |
Sanitär-, Elektro- und Schiffsanwendungen. |
|
Titan |
Widersteht Seewasser und aggressiven Chemikalien. |
Marine, Luft- und Raumfahrt, chemische Verarbeitung. |
|
Nickellegierungen |
Widerstehen Hitze und säurehaltigen Umgebungen. |
Kraftwerke, Wärmetauscher, Chemikalien. |
|
Tantal |
Beständig gegen die meisten Säuren. |
Medizinische Implantate, Elektronik, chemische Werkzeuge. |
|
Zirkonium |
Widerstandsfähig gegen Chemikalien und große Hitze. |
Kernreaktoren, Wärmetauscher, Chemikalien. |
Wie man Metalle vor Korrosion schützt
Verschiedene Methoden können die Korrosionsbeständigkeit verbessern und die Lebensdauer des Materials verlängern:
- Beschichtungen:Lacke, Pulverbeschichtungen und Epoxidschichten bilden eine physikalische Barriere gegen Feuchtigkeit und Chemikalien.
- Beschichtung und Verzinkung: Die galvanische Beschichtungmit Metallen wie Zink oder Chrom bietet zusätzlichen Schutz.
- Eloxieren:Verbessert die Oxidschicht, insbesondere bei Aluminium, für eine bessere Haltbarkeit.
- Kathodischer Schutz: Verwendet Opferanoden, um die Korrosion von den Primärstrukturen wegzuleiten.
- Korrosionsinhibitoren: Chemische Behandlungen verlangsamen den Reaktionsprozess.
- Materialauswahl: Die Wahl von inhärent korrosionsbeständigen Materialien für bestimmte Umgebungen verringert die Notwendigkeit eines zusätzlichen Schutzes.
Häufig gestellte Fragen
Was macht rostfreien Stahl korrosionsbeständig?
Nichtrostender Stahl enthält Chrom, das eine schützende Oxidschicht bildet, die eine weitere Oxidation verhindert.
Kann Aluminium korrodieren?
Aluminium ist zwar korrosionsbeständig, kann aber unter extremen Bedingungen korrodieren, z. B. bei längerem Kontakt mit Salzwasser.
Welches sind die korrosionsbeständigsten Metalle?
Titan, Tantal und Zirkonium gehören aufgrund ihrer stabilen Oxidschichten zu den korrosionsbeständigsten Metallen.
Wie schützt die Galvanisierung vor Korrosion?
Bei der Verzinkung wird ein Zinküberzug aufgebracht, der als Opferschicht fungiert und korrodiert, bevor das Grundmetall korrodiert.
Sind Beschichtungen immer notwendig für den Korrosionsschutz?
Nicht immer. Viele Materialien wie Edelstahl und Titan sind von Natur aus korrosionsbeständig, aber Beschichtungen bieten zusätzlichen Schutz in rauen Umgebungen.
