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Lexikon der Chemie

Korrosion

Korrosion, im weiteren Sinne eine an einem Werkstoff (Metall, Legierung, Glas, Baustoff, Kunststoff) durch Reaktion mit seiner Umgebung entstehende schädliche Veränderung, im engeren Sinne nur die von einer Metalloberfläche durch chem. und elektrochem. Angriff ausgehende schädliche Veränderung. Das Korrosionsmedium (Korrosionsmittel), das in Berührung mit dem Werkstoff dessen K. verursacht, ist zusammen mit dem Werkstoff als Korrosionssystem zu betrachten. Korrosionsmedien sind z. B. Gase, Atmosphärilien, Elektrolyte, Oxid- und Salzschmelzen, Metallschmelzen und nichtelektrolytische Flüssigkeiten.

Korrosionsprodukte sind z. B. bei der K. von Eisenwerkstoffen Rost, bei der K. von Zink Weißrost, bei der atmosphärischen K. von Kupfer Patina, bei Hochtemperaturkorrosion von unlegierten Stählen an der Luft Zunder, bei Einwirkung wäßriger Lösungen auf Silicatwerkstoffe Kieselsäuren, bei Einwirkung löslicher Sulfate auf Zementbeton Ettringit und bei Beaufschlagung von Polyurethanharzen mit starken Säuren oder Laugen saure und aminische Kettenbruchstücke.

Bei allen Werkstoffen können neben chem. und elektrochem. Reaktionen auch physikalische und biologische Vorgänge an der K. beteiligt sein. Unterliegen Metalle der K. durch chem. Reaktionen, so spricht man von chemischer Metallkorrosion. Finden elektrochem. Reaktionen in gut leitenden Elektrolyten statt, so handelt es sich um elektrochemische Metallkorrosion. Je nach der Makrogestalt der Angriffszone unterscheidet man Volumenkorrosion (dreidimensional), Flächenkorrosion (zweidimensional), Linienkorrosion (eindimensional) und Lochfraßkorrosion oder Pitting-Korrosion (nulldimensional).

Das Korrosionsmedium gelangt durch Transportvorgänge (Diffusion und Konvektion) und Adsorption zur Phasengrenze des Werkstoffes. Bei dreidimensionalen Schädigungsprozessen finden Transport- und Absorptionsvorgänge in den Kapillaren der porösen Stoffe sowie Lösungsvorgänge statt. Als physikalische Faktoren wirken mechanische, thermische, elektrische und Strahlungseinflüsse. Die Überlagerung der K. mit Zug-, Schwingungs- und Schlagbeanspruchung als Folge von Druckstößen, Abrieb durch gleitende Reibung sowie feststoffbeladenen Strömungen führt in der Reihenfolge der genannten Beanspruchungen zu Spannungsrißkorrosion und Schwingungsrißkorrosion sowie zu Kavitationskorrosion, Tribokorrosion und Erosionskorrosion (als Formen der Verschleißkorrosion). Enthält das Korrosionsmedium Mikroorganismen, so kann es zur mikrobiellen Korrosion kommen (Biokorrosion).

Bei der Metallkorrosion unterscheidet man zwischen gleichmäßiger K., wobei das Metall parallel zur Oberfläche abgetragen wird, und ungleichmäßiger K., wobei die K. in verschiedenen Bereichen der Metalloberfläche ungleich fortschreitet. Bei der ungleichmäßigen K. können Muldenfraß, Lochfraß, bevorzugter Angriff eines Gefügebestandteils der Legierung (selektive K.), bevorzugte K. entlang der Korngrenzen des metallischen Werkstoffes (interkristalline Korrosion) sowie Risse und Brüche (transkristallin, interkristallin und Dauerbruch) als Folge der Spannungsrißkorrosion und Schwingungsrißkorrosion entstehen.

Für anorganisch-nichtmetallische Werkstoffe sind ebenfalls Oberflächenabtragungen (Absanden, Abbröckeln, Schuppenbildung), Gefügeauflockerungen durch Auslaugung einzelner Gefügebestandteile sowie Auskristallisation voluminöser Salze, Rißbildungen (ebenfalls durch die Treibwirkung neu gebildeter Salze hervorgerufen) und Ausblühungen leicht löslicher Salze charakteristisch.

Zerstörungsmerkmale von hochpolymeren organischen Werkstoffen sind Verfärbungen, Quellung und Auflösung, Versprödung und Rißbildung durch Spannungsrißkorrosion.

Die Korrosionsprüfung steht im Dienste der Werkstoffentwicklung und -herstellung sowie der Werkstoffanwendung (Werkstoffsubstitution und Korrosionsschutz).

Zur Senkung der korrosionsbedingten Schäden ist der Korrosionsschutz notwendig.

  • Die Autoren
Dr. Andrea Acker, Leipzig
Prof. Dr. Heinrich Bremer, Berlin
Prof. Dr. Walter Dannecker, Hamburg
Prof. Dr. Hans-Günther Däßler, Freital
Dr. Claus-Stefan Dreier, Hamburg
Dr. Ulrich H. Engelhardt, Braunschweig
Dr. Andreas Fath, Heidelberg
Dr. Lutz-Karsten Finze, Großenhain-Weßnitz
Dr. Rudolf Friedemann, Halle
Dr. Sandra Grande, Heidelberg
Prof. Dr. Carola Griehl, Halle
Prof. Dr. Gerhard Gritzner, Linz
Prof. Dr. Helmut Hartung, Halle
Prof. Dr. Peter Hellmold, Halle
Prof. Dr. Günter Hoffmann, Eberswalde
Prof. Dr. Hans-Dieter Jakubke, Leipzig
Prof. Dr. Thomas M. Klapötke, München
Prof. Dr. Hans-Peter Kleber, Leipzig
Prof. Dr. Reinhard Kramolowsky, Hamburg
Dr. Wolf Eberhard Kraus, Dresden
Dr. Günter Kraus, Halle
Prof. Dr. Ulrich Liebscher, Dresden
Dr. Wolfgang Liebscher, Berlin
Dr. Frank Meyberg, Hamburg
Prof. Dr. Peter Nuhn, Halle
Dr. Hartmut Ploss, Hamburg
Dr. Dr. Manfred Pulst, Leipzig
Dr. Anna Schleitzer, Marktschwaben
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Dr. Helmut Schmiers, Freiberg
Prof. Dr. Klaus Schulze, Leipzig
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Dr. Ralf Trapp, Wassenaar, NL
Dr. Martina Venschott, Hannover
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Dr. Klaus-Peter Wendlandt, Merseburg
Prof. Dr. Otto Wienhaus, Tharandt

Fachkoordination:
Hans-Dieter Jakubke, Ruth Karcher

Redaktion:
Sabine Bartels, Ruth Karcher, Sonja Nagel


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