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Rost

Spannungskorrosion – was ist das?

Von Johanna Bauer | 19. Januar 2021
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Spannungskorrosion kann bestimmten Materialien erhebliche Schäden zufügen und ist nicht immer leicht zu vermeiden. In diesem Artikel erfahrt ihr, welche Materialien besonders anfällig für Spannungskorrosion sind und wie ihr diese schädliche Reaktion durch richtige Vorsichtsmaßnahmen minimieren könnt.

Spannungskorrosion
AUF EINEN BLICK
Wie entsteht Spannungskorrosion und wie kann man sie vermeiden?
Spannungskorrosion tritt bei bestimmten Werkstoffen auf, wenn Zugspannung oder Eigenspannung vorliegt und Angriffsmittel wie Chlorverbindungen, Amine und Ammoniak einwirken. Vorbeugung beinhaltet Zugbelastungsreduktion, Materialauswahl und Vermeidung von Angriffsmitteln.

Für Spannungskorrosion anfällige Werkstoffe

Spannungskorrosion tritt nicht bei allen Werkstoffen auf. Sie spielt nur bei folgenden Werkstoffgruppen eine Rolle:

  • alle Kuper-Zink-Legierungen, wie beispielsweise Messing
  • hochfeste Stähle unter bestimmten Umständen (solche Stähle werden auch bei Stahlbeton verwendet)
  • viele rost- und säurebeständige Stähle, dazu auch sogenannte Maraging Stähle
  • unlegierte Stähle und niedriglegierte Stähle
  • bestimmte Kunststoffe

Bei Aluminium kann es in Ausnahmefällen auch zu Spannungskorrosion kommen. In der Regel spielen bei Aluminium aber andere Korrosionsarten eine größere Rolle.

Angriffsmittel

Damit es zur Spannungskorrosion kommen kann, muss ein Angriffsmittel auf den Werkstoff einwirken. Das ist eine chemische Verbindung, die das Material des Werkstücks schwächt. Bei Stahl wirken vor allem Chlorverbindungen als Angriffsmittel, daneben aber auch Amine und Ammoniak und die dazugehörigen Salze. Schwefel- und Stickoxide sowie Nitrat und Nitrit können ebenfalls als Angriffsmittel wirken.

Ohne vorhandenes Angriffsmittel kommt es zu keiner Spannungskorrosion. Die Konzentration des Angriffsmittels muss dabei nicht hoch sein. Schon bei niedrigen Konzentrationen kann Korrosion auftreten. Je höher die Konzentration, desto schneller aber das Voranschreiten des Korrosionsprozesses.

Maßnahmen gegen Spannungskorrosion

Die Vorbeugung gegen Spannungskorrosion muss anders erfolgen als gegen andere Korrosionsarten. Wichtig ist vor allem die Reduktion von Zugbelastungen, wo das möglich ist.

In bestimmten Bereichen, wo Zugbelastungen nicht zu vermeiden sind, sollte in jedem Fall eine entsprechende Materialauswahl getroffen werden. Wichtig ist diese Materialauswahl besonders im Hinblick auf die Korrosion von Stählen.

Das Fernhalten von Angriffsmitteln ist in der Praxis nicht immer möglich. Bei Messing genügt beispielsweise schon die übliche Luftverschmutzung, damit ausreichend Angriffsmittel in wirksamer Konzentration zur Verfügung stehen. Auch das Aufbewahren von ammoniakhältigen Reinigern in der Nähe kann eine ausreichende Konzentration an Ammoniak verursachen.

Tipps & Tricks
Beim Bau sollte immer die Möglichkeit der Spannungskorrosion bedacht werden. Damit es nicht zu Korrosionsschäden kommt, braucht immer nur ein Faktor vermieden werden. Entweder wird das Einwirken von Angriffsmitteln ausgeschlossen, eine Zugbelastung verringert oder ein unempfindliches Material gewählt.
Artikelbild: ulamonge/iStockphoto