【Grundlagen 20】Was ist Spaltkorrosion? (Wettbewerb mit Preisen)

Viele Metallkomponenten werden durch Schrauben, Nieten oder Schweißverbindungen miteinander verbunden. An diesen Verbindungselementen oder an den Stellen der Schweißnähte können enge Spalten entstehen (0,025–0,1 mm). Diese Spalten sind groß genug, damit Elektrolyte eindringen können. Dadurch entsteht eine Kurzschlusszelle zwischen dem Metall innerhalb der Spalte und dem Metall außerhalb der Spalte – was zu starkem Korrosionsprozess führt. Diese Art der lokalen Korrosion wird als Spaltkorrosion bezeichnet.

Spaltkorrosion bezeichnet die Entstehung von punktförmigen oder ulzerativen, makroskopisch sichtbaren Korrosionslöchern in den Spalten zwischen Metallteilen. Es handelt sich dabei um eine Art von lokaler Korrosion, die häufig an Stellen wie Dichtungen, Nietverbindungen, Schraubverbindungen, überlappenden Schweißnähten, Ventilsitzen sowie zwischen übereinanderliegenden Metallplatten auftritt. Der Mechanismus der Spaltkorrosion entsteht dadurch, dass die aneinandergereihten Spalten mit Korrosionsprodukten bedeckt werden und die Diffusion des Mediums eingeschränkt wird. Dadurch unterscheiden sich die Zusammensetzung und Konzentration des Mediums in diesen Bereichen stark von denen im Rest des Systems – es entsteht somit eine „verschlossene Zellkorrosion“.

Metalle erleiden in Medien, an Stellen mit Spalten oder auf Oberflächen, die von anderen Materialien bedeckt sind, eine eher schwere lokale Korrosion. Diese Art der Korrosion wird als Spaltkorrosion bezeichnet. Neben den Unterschieden in der Konzentration der Metallionen oder des Sauerstoffs innerhalb der Spalte sowie in der Umgebung dieser Spalte ist die Hauptursache für die Spaltkorrosion das selbstkatalytische Verfahren dieser Korrosion. Dabei wird das Metallchlorid in der Spalte hydrolysiert, wodurch der pH-Wert schnell sinkt und dadurch die Auflösung des Metalls beschleunigt wird.

Spaltkorrosion bezeichnet die Entstehung von punktförmigen oder ulzerativen, makroskopisch sichtbaren Korrosionslöchern in den Spalten zwischen Metallteilen. Es handelt sich dabei um eine Art von lokaler Korrosion, die häufig an Stellen wie Dichtungen, Nietverbindungen, Schraubverbindungen, überlappenden Schweißnähten, Ventilsitzen sowie zwischen übereinanderliegenden Metallplatten auftritt.

Viele Metallkomponenten werden mithilfe von Schrauben, Nieten oder Schweißen miteinander verbunden. An den Stellen dieser Verbindungen oder Schweißnähte können enge Spalten entstehen. Die Breite dieser Spalten liegt in der Regel zwischen 0,025 und 0,1 mm. Diese Breite reicht aus, damit eine Elektrolytlösung in die Spalte eindringen kann. Dadurch entsteht eine Kurzschluss-Zelle zwischen dem Metall innerhalb der Spalte und dem Metall außerhalb der Spalte. In der Spalte kommt es außerdem zu einer starken Korrosion. Diese Art der lokalen Korrosion wird als Spaltkorrosion bezeichnet.

Viele Metallkomponenten werden mithilfe von Schrauben, Nieten oder Schweißen miteinander verbunden. An den Stellen dieser Verbindungen oder Schweißnähte können enge Spalten entstehen. Die Breite dieser Spalten liegt in der Regel zwischen 0,025 und 0,1 mm. Diese Breite reicht aus, damit elektrolytische Lösungen in die Spalte eindringen können. Dadurch entsteht eine Kurzschlusszelle zwischen dem Metall innerhalb der Spalte und dem Metall außerhalb der Spalte. In der Spalte kommt es außerdem zu starkem Korrosionsprozess. Diese Art der lokalen Korrosion wird als Spaltkorrosion bezeichnet

Viele Metallkomponenten werden mithilfe von Schrauben, Nieten oder Schweißen miteinander verbunden. An den Stellen dieser Verbindungen oder Schweißnähte können enge Spalten entstehen. Die Breite dieser Spalten liegt in der Regel zwischen 0,025 und 0,1 mm. Diese Breite reicht aus, damit eine Elektrolytlösung in die Spalte eindringen kann. Dadurch entsteht eine Kurzschluss-Zelle zwischen dem Metall innerhalb der Spalte und dem Metall außerhalb der Spalte. In der Spalte kommt es außerdem zu einer starken Korrosion. Diese Art der lokalen Korrosion wird als Spaltkorrosion bezeichnet.

Typischerweise verursacht der Sauerstoffkonzentrationsunterschied zwischen Innen- und Außenseite der Spalte eine Potentialdifferenz, die wiederum zu einer elektrochemischen Korrosion führt

Viele Metallkomponenten werden mithilfe von Schrauben, Nieten oder Schweißen miteinander verbunden. An den Stellen dieser Verbindungen oder Schweißnähte können enge Spalten entstehen. Die Breite dieser Spalten liegt in der Regel zwischen 0,025 und 0,1 mm. Diese Breite reicht aus, damit eine Elektrolytlösung in die Spalte eindringen kann. Dadurch entsteht eine Kurzschluss-Zelle zwischen dem Metall innerhalb der Spalte und dem Metall außerhalb der Spalte. In der Spalte kommt es außerdem zu einer starken Korrosion. Diese Art der lokalen Korrosion wird als Spaltkorrosion bezeichnet.

Spaltkorrosion bezeichnet die Entstehung von punktförmigen oder ulzerativen, makroskopisch sichtbaren Korrosionslöchern in den Spalten zwischen Metallteilen. Es handelt sich dabei um eine Art von lokaler Korrosion, die häufig an Stellen wie Dichtungen, Nietverbindungen, Schraubverbindungen, überlappenden Schweißnähten, Ventilsitzen sowie zwischen übereinanderliegenden Metallplatten auftritt. Der Mechanismus der Spaltkorrosion entsteht dadurch, dass die aneinandergereihten Spalten mit Korrosionsprodukten bedeckt werden und die Diffusion des Mediums eingeschränkt wird. Dadurch unterscheiden sich die Zusammensetzung und Konzentration des Mediums in diesen Bereichen stark von denen im Rest des Systems – es entsteht somit eine „verschlossene Zellkorrosion“. Spaltkorrosion entsteht hauptsächlich aufgrund der elektrochemischen Ungleichmäßigkeiten des Mediums, die durch das Vorhandensein von Spalten verursacht werden. Um Spaltkorrosion vorzubeugen, sollten daher insbesondere folgende Punkte berücksichtigt werden: 1. Eine sinnvolle Konstruktion, um Spalten zu vermeiden. Zum Beispiel: Schweißen ist besser als Nieten ； Schweißen ist besser als Lötverbindungen ； Die Schweißarbeit muss eine hohe Qualität aufweisen, um Schweißlöcher zu vermeiden ； Bei der Schraubenverbindung können Schwefelarme Gummipuffer sowie dichte Füllstoffe verwendet werden; die Verbindungsflächen können außerdem mit einer Schicht geschützt werden. Außerdem sollte bei der Planung auf Bereiche vermieden werden, in denen sich Wasser ansammeln kann ； Während der Wartung sollte man regelmäßig reinigen, um Schmutz usw. zu beseitigen. 2. Wenn beim Design keine Vermeidung von Spalten möglich ist, kann eine Kathodenschutzmaßnahme angewandt werden. Zum Beispiel wird in Meerwasser ein Opferzink- oder Magnesiumelektrode verwendet. Beim Einsatz dieser Methode muss man jedoch auf das Problem der Wasserstoffsprödigkeit achten. 3. Da Korrosionshemmer nur schwer in die Spalten eindringen können, kann auf die Verbindungsflächen Farbe aufgetragen werden, die mit Korrosionshemmern angereichert ist. Bei Stahl wird beispielsweise Farbe mit PbCrO4 verwendet, bei Aluminium hingegen Farbe mit ZnCrO4 ； Für Metallplatten kann man Verpackungspapier verwenden, das mit einem gasförmigen Korrosionsinhibitor getränkt ist, um sie voneinander zu trennen. 4. Verwenden Sie geeignete Materialien – für bestimmte wichtige Komponenten können Materialien mit einer besseren Widerstandsfähigkeit gegen Spaltkorrosion verwendet werden, wie zum Beispiel Chrom- und Molybdänreiche Edelstähle.

Aufgrund des Vorhandenseins von Spalten oder Lücken kommt es zu Korrosion in diesen Spalten oder in ihrer Nähe

Viele Metallteile werden mithilfe von Schrauben, Nieten oder Schweißen miteinander verbunden. An den Stellen dieser Verbindungen oder Schweißnähte können enge Spalten entstehen. Die Breite dieser Spalten liegt in der Regel zwischen 0,025 und 0,1 mm. Diese Breite reicht aus, damit eine Elektrolytlösung in die Spalte eindringen kann. Dadurch entsteht eine Kurzschlussverbindung zwischen dem Metall innerhalb der Spalte und dem Metall außerhalb der Spalte. In der Spalte kommt es außerdem zu starkem Korrosionsprozess. Diese lokale Korrosion wird als Spaltkorrosion bezeichnet.

In elektrolytischen Lösungen entstehen aufgrund der Bildung sehr schmaler Spalten zwischen Metallen oder zwischen Metallen und Nichtmetallen eine Art „Stauzustand“ des Mediums in diesen Spalten. Dadurch kommt es zu einer beschleunigten Korrosion des Metalls in diesen Spalten – das wird als Spaltkorrosion bezeichnet

Viele Metallkomponenten werden mithilfe von Schrauben, Nieten oder Schweißen miteinander verbunden. An den Stellen dieser Verbindungen oder Schweißnähte können enge Spalten entstehen. Die Breite dieser Spalten liegt in der Regel zwischen 0,025 und 0,1 mm. Diese Breite reicht aus, damit eine Elektrolytlösung in die Spalte eindringen kann. Dadurch entsteht eine Kurzschluss-Zelle zwischen dem Metall innerhalb der Spalte und dem Metall außerhalb der Spalte. In der Spalte kommt es außerdem zu einer starken Korrosion. Diese Art der lokalen Korrosion wird als Spaltkorrosion bezeichnet.

Spaltkorrosion zählt zu den Arten der lokalen Korrosion. Zunächst verläuft die Korrosion noch recht gleichmäßig, entwickelt sich aber allmählich zu elektrochemischer Korrosion

Aufgrund des Vorhandenseins von Schlitzungen oder Spalten kommt es zu Korrosion innerhalb der Schlitzungen oder in ihrer Nähe. Die Spalte, in der die Spaltkorrosion auftritt, muss breit genug sein, damit die Korrosionslösung eindringen kann, aber gleichzeitig eng genug, um eine Stagnation der Lösung zu gewährleisten. Spaltkorrosion tritt in der Regel an Stellen auf, an denen die Metalloberfläche mit Dichtungen, Unterlegscheiben, Auflageplatten oder Oberflächenablagerungen in Berührung kommt, sowie an Übergangsstellen und an Stellen, an denen Metalle übereinanderliegen. Es wird allgemein angenommen, dass die Spaltkorrosion durch einen Sauerstoffgehaltsschied zwischen dem Inneren und Äußeren des Spalts verursacht wird. Da im Inneren des Spalts ein Sauerstoffmangel herrscht, findet die Reduktion von Sauerstoff hauptsächlich auf der Metalloberfläche außerhalb des Spalts statt. Dadurch entstehen im Inneren des Spalts zu viele positive Ionen (M+). Um das elektrische Gleichgewicht aufrechtzuerhalten, dringen schädliche Ionen wie C- von außen in den Spalt ein. Dadurch steigt die Konzentration der Metallchloride im Spalt an. Die Hydrolyse der Metallchloride führt zur Entstehung freier Säuren (H+Cl-), wodurch die Auflösung des Metalls beschleunigt wird. Es entsteht somit ein selbstkatalytischer Prozess. Spaltkorrosion geht oft mit einer sehr langen Inkubationszeit einher, entwickelt sich jedoch, sobald sie beginnt, mit wachsender Geschwindigkeit weiter. Dünnlegierte Metalle sind in Umgebungen mit Halogenionen anfällig für Spaltkorrosion. Die wichtigsten Maßnahmen zur Verhinderung der Spaltkorrosion sind: Die Auswahl von Materialien, die widerstandsfähig gegen Spaltkorrosion sind ； Eine vernünftige Korrosionsschutzgestaltung durchführen ； Es wird elektrochemische Schutzmaßnahmen sowie Korrosionsinhibitoren eingesetzt.

Viele Metallkomponenten werden mithilfe von Schrauben, Nieten oder Schweißen miteinander verbunden. An den Stellen dieser Verbindungen oder Schweißnähte können enge Spalten entstehen. Die Breite dieser Spalten liegt in der Regel zwischen 0,025 und 0,1 mm. Diese Breite reicht aus, damit eine Elektrolytlösung in die Spalte eindringen kann. Dadurch entsteht eine Kurzschluss-Zelle zwischen dem Metall innerhalb der Spalte und dem Metall außerhalb der Spalte. In der Spalte kommt es außerdem zu einer starken Korrosion. Diese Art der lokalen Korrosion wird als Spaltkorrosion bezeichnet.

Viele Metallkomponenten werden mithilfe von Schrauben, Nieten oder Schweißen miteinander verbunden. An den Stellen dieser Verbindungen oder Schweißnähte können enge Spalten entstehen. Die Breite dieser Spalten liegt in der Regel zwischen 0,025 und 0,1 mm. Diese Breite reicht aus, damit eine Elektrolytlösung in die Spalte eindringen kann. Dadurch entsteht eine Kurzschluss-Zelle zwischen dem Metall innerhalb der Spalte und dem Metall außerhalb der Spalte. In der Spalte kommt es außerdem zu einer starken Korrosion. Diese Art der lokalen Korrosion wird als Spaltkorrosion bezeichnet.

Spaltkorrosion tritt häufig auf der Oberfläche von Metallen in korrosiven Medien auf und ist eine lokale Korrosion, die in Spalten sowie anderen versteckten Bereichen stattfindet. Höhlen, Kontaktflächen von Dichtungen, in Überlappfugen, unter Ablagerungen sowie in Spalten zwischen Befestigungselementen sind Orte, an denen Korrosion in Spalten häufig auftritt. Metalle, die auf einer Oxidschicht oder Passivschicht zur Korrosionsbeständigkeit angewiesen sind, sind besonders anfällig für diese Art von Korrosion. In vielen Medien, insbesondere in sauerstoffhaltigen Medien, tritt Spaltkorrosion auf. Spaltkorrosion ist ebenfalls eine elektrochemische Korrosion. Dies liegt daran, dass das Metall, nachdem es in die Flüssigkeit aufgelöst wurde, Elektronen abgibt. Wenn Sauerstoff vorhanden ist – insbesondere Chloridionen – dann bilden sich in der wässrigen Lösung OH−- oder H+Cl−-Ionen. Dadurch wird das Metall ständig korrodiert. Selbst wenn der Sauerstoff in den Spalten aufgebraucht ist, ermöglicht die schnelle Bewegungsfähigkeit der Chloridionen eine Erhöhung der Chloridkonzentration im Metall innerhalb der Spalten – dadurch beschleunigt sich die Korrosion in diesen Spalten.