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Rost

Spannungsrisskorrosion bei Messing: Ursachen & Lösungen

Von Lukas Becker | 1. Januar 2025
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Messing im Garten kann durch Spannungsrisskorrosion beschädigt werden. Dieser Artikel erklärt Ursachen, Vorbeugung und Behebung.

Spannungsrisskorrosion Messing

Was ist Spannungsrisskorrosion bei Messing und wie entsteht sie?

Spannungsrisskorrosion bei Messing (auch SCC – Stress Corrosion Cracking genannt) betrifft besonders Legierungen mit hohem Zinkgehalt und führt zu Rissbildung unter statischer Zugbelastung und korrosiven Umgebungsbedingungen. Diese Art der Korrosion tritt auf, wenn folgende Faktoren zusammenkommen:

  • Mechanische Spannungen: Diese können durch äußere Zugspannungen bei der Montage oder im Betrieb oder durch innere Spannungen, die bei der Herstellung entstehen, verursacht werden.
  • Korrosives Medium: Substanzen wie Ammoniak, Ammoniumverbindungen, Nitrate, Carbonate und Schwefelverbindungen sind besonders korrosionsfördernd. Chloride sind weniger häufig beteiligt, aber können unter bestimmten Umständen eine Rolle spielen.
  • Materialempfindlichkeit: Messinglegierungen, insbesondere zweiphasige α-β-Legierungen mit einem Zinkgehalt von 38 bis 46%, sind besonders anfällig.

Diese Faktoren können zur Bildung und Ausbreitung von Rissen führen, was letztlich zum Versagen des Bauteils führen kann. Risse können sowohl transkristallin (durch die Körner) als auch interkristallin (entlang der Korngrenzen) verlaufen. Ein klassisches Beispiel ist die Korrosion in Trinkwassersystemen, bei der Messingverschraubungen mit korrosiven Medien wie Ammoniak in Kontakt kommen.

Um das Risiko von Spannungsrisskorrosion zu minimieren, sollten Sie geeignete Messinglegierungen wählen und sowohl Spannungen als auch korrosive Medien vermeiden.

Vorbeugende Maßnahmen gegen Spannungsrisskorrosion

Zur effektiven Verhinderung von Spannungsrisskorrosion bei Messing sollten Sie diverse Maßnahmen ergreifen:

Auswahl geeigneter Legierungen

Verwenden Sie Messinglegierungen mit niedrigem Zinkgehalt, wie einphasige α-Messinge, um die Anfälligkeit zu reduzieren.

Mechanische Spannungen reduzieren

  • Spannungsarmglühen: Unterziehen Sie das Material nach der Kaltverformung einer Wärmebehandlung, um innere Spannungen abzubauen.
  • Konstruktive Gestaltung: Vermeiden Sie Kerben und scharfe Kanten, die zu Spannungsstellen führen könnten. Dimensionieren Sie Bauteile so, dass sie mechanischen Belastungen besser standhalten.

Oberflächenschutz

  • Beschichtungen: Tragen Sie Schutzbeschichtungen auf, die das Metall vor korrosiven Medien schützen.
  • Druckspanneinbringung: Erzeugen Sie Druckspannungen an der Oberfläche, beispielsweise durch Kugelstrahlen, um Zugspannungen im Material auszugleichen.

Umweltbedingungen kontrollieren

  • Korrosionsmedien fernhalten: Vermeiden Sie den Kontakt des Messings mit korrosiven Substanzen wie Ammoniak und seinen Verbindungen, Nitraten und Schwefelverbindungen soweit wie möglich. Achten Sie dabei auch auf Luftverschmutzung und aggressive Haushaltsreiniger.
  • Flüssigkeitsansammlungen verhindern: Planen Sie schräge Flächen ein, um das Abfließen von Wasser zu ermöglichen und Flüssigkeitsansammlungen auf Messingbauteilen zu verhindern.

Regelmäßige Inspektionen

Führen Sie regelmäßige Inspektionen und Wartungen durch, um frühzeitig Anzeichen von Spannungsrisskorrosion zu erkennen und Maßnahmen zu ergreifen. Dies verlängert die Lebensdauer der Bauteile erheblich.

Durch die Kombination dieser vorbeugenden Maßnahmen können Sie das Risiko von Spannungsrisskorrosion bei Messingbauteilen minimieren.

Behebung von Spannungsrisskorrosionsschäden

Ist ein Messingbauteil durch Spannungsrisskorrosion geschädigt, müssen Sie meist das betroffene Teil vollständig ersetzen. Besonders bei Legierungen mit hohem Zinkgehalt kann der Schaden so weitreichend sein, dass eine Reparatur unwirtschaftlich oder technisch nicht durchführbar ist.

Schritte zur Behebung

  1. Identifikation und Austausch: Überprüfen Sie das betroffene Bauteil genau, um das Ausmaß der Korrosion festzustellen. Ersetzen Sie das geschädigte Teil durch eine widerstandsfähigere Legierung, idealerweise aus einphasigem α-Messing.
  2. Überprüfung der Umgebung: Untersuchen Sie die Umgebung und Betriebsbedingungen, die zur Korrosion geführt haben, insbesondere auf das Vorhandensein korrosiver Medien wie Ammoniak oder Schwefelverbindungen.
  3. Reduktion von Spannungen: Minimieren Sie bei der Montage des neuen Bauteils Spannungen, z.B. durch Spannungsarmglühen oder durch die Vermeidung von Kerben und scharfen Kanten.
  4. Schutzmaßnahmen anwenden: Nutzen Sie Schutzbeschichtungen oder Oberflächenbehandlungen, um das Material vor korrosiven Medien zu schützen. Kugelstrahlen kann helfen, die Anfälligkeit für Spannungsrisskorrosion zu reduzieren.
  5. Regelmäßige Inspektionen: Planen Sie regelmäßige Inspektionen und Wartungen ein, um frühzeitig Anzeichen von Spannungsrisskorrosion zu erkennen und entgegenzuwirken.

Durch Austausch beschädigter Bauteile, Sicherheitsüberprüfung der Betriebsumgebung und vorbeugende Maßnahmen können Sie das Risiko weiterer Schäden verringern.

Artikelbild: AdamLongSculpture/iStockphoto