Korrosionsprozesse

Korrosionsprozesse sind chemische oder elektrochemische Reaktionen, durch die Metalle mit ihrer Umwelt Material verlieren. Typischerweise erfolgt an der Metalloberfläche eine anodische Oxidation, bei der Metallionen freigesetzt werden, während an der gegenüberliegenden Kathode Reduktionsreaktionen stattfinden (häufig die Reduktion von Sauerstoff oder Wasserstoffionen). Der Elektronenfluss erfolgt durch den äußeren Stromkreis und der Ionentransport durch den Elektrolyten ermöglicht den orsten Reaktionskreis. Die Korrosionsrate hängt von Material, Legierung, Mikrostruktur sowie von Umweltbedingungen wie Feuchtigkeit, Temperatur, pH-Wert, Salzgehalt, Sauerstoffkonzentration und dem Vorhandensein elektrisch leitender Kontakte ab.

Zu den Hauptformen gehören uniforme Korrosion, die zu einer gleichmäßigen Materialabnahme führt, sowie lokale oder selektive Formen wie Lochfraß (Pitting), Spaltkorrosion, galvanische Korrosion, interkristalline Korrosion und mikrobiell beeinflusste Korrosion (MIC). Unterschiede ergeben sich aus der Geometrie der Bauteile, der Anwesenheit von Grenzflächen und der chemischen Zusammensetzung des Mediums. Materialien reagieren unterschiedlich: Eisen und Stahl bilden bei Wasser und Sauerstoff typischerweise Rost, Aluminium bildet eine schützende Aluminiumoxid-Schicht, und Kupfer entwickelt oft eine grüne Patina. Edelstahl kann durch Passivierung gegen weitere Zersetzung geschützt sein.

Schutzmaßnahmen zielen darauf ab, die Treiber der Korrosion zu reduzieren. Dazu gehören geeignete Materialwahl und Legierungen, Beschichtungen (z. B. Lacke, Zink- oder Chrombeschichtungen), kathodischer Schutz, Passivierung, Einsatz von Korrosionsinhibitoren sowie konstruktive Gestaltung, um Spalte und Wasseransammlungen zu vermeiden. Die Überwachung erfolgt durch Gewichtsverlustmessungen, elektrochemische Messungen (z. B. EIS, Polarisation) und regelmäßige Inspektionen.

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