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Lernfeld 4 · Prüfung Teil 1

Korrosion und Korrosionsschutz

Korrosion an Maschinen verstehen: Bedingungen, Spannungsreihe, Kontaktkorrosion, Korrosionsarten sowie aktiver und passiver Korrosionsschutz.

11 Aufgaben dazu übenKostenlos, ohne Anmeldung, mit Lösungsweg

Darum geht es

Korrosion ist die Reaktion eines Metalls mit seiner Umgebung, die das Bauteil schädigt. Bei Stahl in der Werkhalle ist sie elektrochemisch: Eisen rostet nur, wenn Sauerstoff und Wasser als Elektrolyt zusammenkommen. Salze, Säuren und Schmutz, der Feuchtigkeit hält, beschleunigen den Vorgang. In trockener Luft rostet blanker Stahl kaum.

Berühren sich zwei verschiedene Metalle in Gegenwart eines Elektrolyten, entsteht ein galvanisches Element. Das unedlere Metall nach der Spannungsreihe wird zur Anode und löst sich auf, das edlere bleibt geschützt. So korrodiert Aluminium an Schrauben aus nichtrostendem Stahl. Neben dieser Kontaktkorrosion gibt es gleichmäßige Flächenkorrosion, Mulden- und Lochkorrosion, Spaltkorrosion in engen Fugen, interkristalline Korrosion entlang der Korngrenzen und Spannungsrisskorrosion unter Zugspannung. Nichtrostender Stahl enthält mindestens 10,5 % Chrom und bildet eine dünne Passivschicht, die sich bei Sauerstoff selbst erneuert.

Aktiver Korrosionsschutz greift in den Vorgang ein, etwa durch geeignete Werkstoffwahl, korrosionsgerechte Gestaltung ohne Spalte und Wassersäcke, Isolieren verschiedener Metalle, kathodischen Schutz mit Opferanode und Inhibitoren. Passiver Schutz trennt das Metall durch Beschichtungen wie Lack, Pulverbeschichtung, Feuerverzinken oder Öl von der Umgebung. Ein Zinküberzug schützt den Stahl auch an Kratzern, weil Zink unedler ist; Zinn ist edler, an einer Verletzung rostet der Stahl darunter verstärkt. Vor dem Ausbessern einer Lackierung wird Rost bis zum blanken Metall entfernt und die Fläche entfettet.

Das solltest du dir merken

  • Stahl rostet nur, wenn Wasser und Sauerstoff zusammenkommen.
  • Bei Kontaktkorrosion löst sich immer das unedlere Metall auf.
  • Aktiver Schutz greift in den Vorgang ein, passiver Schutz trennt das Metall von der Umgebung.
  • Zink schützt Stahl auch an Kratzern, Zinn nur als geschlossene Schicht.
  • Nichtrostender Stahl braucht mindestens 10,5 % Chrom für seine Passivschicht.

Formeln

Restnutzungsdauer bei gleichmäßigem Abtrag
gemessene Wanddicke in mm, Mindestwanddicke in mm, Abtragsrate in mm je Jahr, in Jahren

Typische Fehler in der Prüfung

  • Angenommen, das edlere Metall korrodiere bei Kontaktkorrosion.
  • Beschichtungen zum aktiven Korrosionsschutz gezählt.
  • Beim Ausbessern auf Rost lackiert, statt ihn vorher bis zum blanken Metall zu entfernen.
  • Bei der Restnutzungsdauer mit der Anfangswanddicke statt mit der aktuell gemessenen gerechnet.

Tipps aus der Werkstatt

  • Berühren sich zwei verschiedene Metalle in Gegenwart von Feuchtigkeit, löst sich das unedlere auf. Bei verzinktem Stahl opfert sich das Zink und schützt den Stahl auch an kleinen Kratzern. Edelstahlschrauben in Aluminium deshalb nur mit Trennung einsetzen.

Sitzt das Thema? Teste dich mit echten Prüfungsfragen.

11 Aufgaben zu „Korrosion und Korrosionsschutz“, falsche Antworten kommen in der Runde noch einmal.

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Grundlage: KMK-Rahmenlehrplan Industriemechaniker, Lernfeld 4 (Warten technischer Systeme). Eigene Erklärung, keine Originalaufgaben der Prüfungsausschüsse.