Vor Ort sind Spuren von Schäden an Metallteilen immer eine schlechte Nachricht. Doch um das Problem zu beheben, muss man es zunächst erkennen. Zwei Formen der Korrosion treten dabei besonders häufig auf: die galvanische Korrosion und die Lochfraßkorrosion.
Auch wenn beide zu Materialverlust führen, unterscheiden sich ihre Ursachen und ihr Erscheinungsbild grundlegend. Hier sind die wichtigsten Hinweise, damit Sie sie nicht mehr verwechseln.
Galvanische Korrosion: die toxische Verbindung
Galvanische Korrosion tritt auf, wenn zwei Metalle unterschiedlicher Art in einem leitfähigen Medium (Feuchtigkeit, Salzwasser) elektrisch miteinander in Kontakt gebracht werden.
Der Mechanismus: Es ist das Prinzip einer Batterie. Das unedlere Metall (die Anode) opfert sich und korrodiert, um das edlere Metall (die Kathode) zu schützen.
Das Erscheinungsbild: Es tritt genau an der Verbindungsstelle zwischen den beiden Metallen auf. Man beobachtet einen erheblichen Masseverlust an einer der Komponenten, während die andere intakt bleibt.
Typisches Beispiel: eine Schraube aus Edelstahl auf einer Aluminiumplatte in Meeresumgebung. Das Aluminium (das unedlere Metall) wird rund um die Schraube buchstäblich „aufgelöst“.
Lochkorrosion: der unsichtbare Feind
Die Lochkorrosion (oder pitting) ist eine der heimtückischsten Formen der Schädigung, da sie extrem lokal begrenzt auftritt und eine Metallstärke in Rekordzeit durchdringen kann.
Der Mechanismus: Sie tritt häufig bei „passivierten“ Metallen auf (wie Edelstahl oder Aluminium). Eine lokale Beschädigung der Schutzschicht, oft verursacht durch Chloridionen (Salz), erzeugt einen Korrosionsherd, der sich selbst aufrechterhält.
Das Erscheinungsbild: Sie zeigt sich durch kleine Löcher oder Vertiefungen an der Oberfläche, die mit bloßem Auge manchmal fast unsichtbar sind, während der Rest der Oberfläche völlig intakt erscheint.
Die Gefahr: Sie kann zur Perforation eines Tanks oder einer Rohrleitung führen, ohne dass zuvor irgendwelche Anzeichen einer allgemeinen Korrosion erkennbar sind.
Analytische Verfahren: vom Einsatzort bis ins Labor
Wenn die Sichtprüfung an ihre Grenzen stößt, übernimmt das Labor, um den Korrosionsmechanismus zu bestätigen und die Gefährlichkeit der Fehler zu bewerten.
Die Metallographie (mikrostruktureller Schliff)
Das ist die Referenzprüfung für Lochkorrosion.
Das Prinzip: Man entnimmt eine Probe, poliert sie bis zu einer spiegelglatten Oberfläche und betrachtet sie anschließend unter dem Lichtmikroskop oder Elektronenmikroskop.
Worauf wir achten: die Morphologie des Lochfraßes. Ist er schmal und tief (wie ein „Schacht“) oder breit und flach? Die Metallographie ermöglicht es, die tatsächliche Eindringtiefe zu messen, die oft deutlich größer ist als die an der Oberfläche sichtbare Öffnung.
Das REM-EDX
Bei der galvanischen Korrosion ist es von grundlegender Bedeutung, die in den Korrosionsprodukten vorhandenen chemischen Elemente zu identifizieren.
Das Prinzip: Das REM ermöglicht es, Mikrorisse mit extremer Auflösung sichtbar zu machen, während die EDX-Sonde die elementare chemische Zusammensetzung analysiert.
Worauf wir achten: das Vorhandensein von Chlor (was einen durch Salze verursachten Lochfraß bestätigt) oder die Übertragung von Ionen von einem Metall auf das andere (was ein galvanisches Paar bestätigt).
Elektrochemische Prüfungen
Die elektrochemischen Prüfungen werden verwendet, um das Verhalten einer Legierung in einem bestimmten Medium vorherzusagen oder den kathodischen Schutz zu validieren.
Das Prinzip: Es werden Polarisationskurven aufgezeichnet, um das Lochfraßpotenzial (Epit) zu bestimmen.
Der Vorteil: Wenn das Betriebspotenzial Ihrer Anlage diesen Schwellenwert Epit überschreitet, wird Lochfraßkorrosion unweigerlich einsetzen. Es ist das ultimative Werkzeug, um das richtige Material schon vor dem Bau auszuwählen.
Der Salzsprühnebeltest
Der Salzsprühtest ist ideal, um eine starke Belastung unter beschleunigten Bedingungen zu simulieren.
Das Prinzip: Die Baugruppen (zum Beispiel zwei miteinander verschraubte Metalle) werden in eine Kammer mit gesättigtem Salznebel gelegt.
Der Vorteil: Er ist die Referenzmethode, um zu prüfen, ob eine Isolierung zwischen zwei Metallen (Oberflächenbehandlung, Teflon-Dichtung) langfristig hält, was sie gegen galvanische Korrosion verspricht.
Fazit: Die Beherrschung von Korrosionsmechanismen, ein industrielles Muss
Ob galvanisch (durch eine ungünstige Materialkombination verursacht) oder durch Lochfraß (durch einen unsichtbaren lokalen Angriff verursacht) – Korrosion ist niemals unausweichlich. Der Schlüssel zu einer langlebigen Infrastruktur liegt in der Fähigkeit, von der bloßen visuellen Feststellung zu einem echten wissenschaftlichen Verständnis des Phänomens überzugehen.
Zu wissen, wie man diese beiden Mechanismen unterscheidet, ist der erste Schritt, um die richtige Instandhaltungsstrategie zu wählen:
Bei galvanischer Korrosion: Man isoliert die Kontakte oder nutzt die Hierarchie der Potenziale aus.
Bei Lochkorrosion: Man entscheidet sich für widerstandsfähigere Legierungen oder für eine strenge Kontrolle des chemischen Umfelds.
Im Zweifelsfall bleiben das geschulte Auge des Experten und Laboranalysen Ihre besten Verbündeten. Eine metallographische Untersuchung oder ein elektrochemischer Test heute erspart Ihnen morgen teure Produktionsstillstände oder kritische strukturelle Ausfälle.