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Lernfeld 6 · Prüfung Teil 1

Korrosionsarten und Spannungsreihe

Korrosion an Metallbaukonstruktionen: Korrosionsarten, Spannungsreihe, Kontaktkorrosion, Fließregel und korrosionsgerechtes Konstruieren.

13 Aufgaben dazu übenKostenlos, ohne Anmeldung, mit Lösungsweg

Darum geht es

Korrosion an Metallen ist meist elektrochemisch: Zwei Bereiche mit unterschiedlichem Potenzial, eine leitende Verbindung und ein Elektrolyt wie Regen- oder Kondenswasser bilden ein galvanisches Element. Das unedlere Metall wird zur Anode und löst sich auf. Die Spannungsreihe ordnet die Metalle nach ihrem Normalpotenzial von Magnesium und Aluminium über Zink und Eisen bis Kupfer; je weiter zwei Metalle auseinanderliegen, desto größer ist die Spannung zwischen ihnen. Fehlt der Elektrolyt, etwa im trockenen Innenraum, fließt kein Korrosionsstrom.

Man unterscheidet gleichmäßige Flächenkorrosion, Lochkorrosion, Spaltkorrosion, Kontaktkorrosion und interkristalline Korrosion. Bei Kontaktkorrosion zählt das Flächenverhältnis: Kleine unedle Teile wie Aluminiumniete in großem Edelstahl werden schnell zerstört. Nach der Fließregel darf Wasser von unedlen zu edleren Metallen fließen, nie umgekehrt, denn gelöste Kupferionen greifen Zink und Aluminium an. Nichtrostender Stahl schützt sich durch eine Passivschicht aus Chromoxid, die Sauerstoff zum Erneuern braucht.

Konstruktiv beugt man vor: Wasser ablaufen lassen, Hohlprofile dicht verschweißen oder mit Abläufen versehen, Spalte schließen oder zugänglich machen, unterschiedliche Metalle mit Kunststoffscheiben und -hülsen trennen. Zum Feuerverzinken brauchen geschlossene Profile Öffnungen. Die Korrosivitätskategorie nach DIN EN ISO 12944-2 von C1 bis CX beschreibt, wie aggressiv der Standort ist.

Das solltest du dir merken

  • Ohne Elektrolyt keine elektrochemische Korrosion.
  • Das unedlere Metall ist die Anode und wird abgetragen.
  • Kleine Anode an großer Kathode ist die schlechteste Paarung.
  • Nach der Fließregel Wasser nie vom Kupfer auf Zink oder Aluminium leiten.
  • Hohlprofile vor dem Feuerverzinken mit Öffnungen versehen.

Formeln

Spannung zwischen zwei Metallen
Spannung in V, Normalpotenziale der beiden Metalle in V
Querschnittsabnahme bei Flächenkorrosion (beidseitig)
Abtrag je Jahr und Seite in mm, Zeit in Jahren, Ausgangsdicke in mm

Typische Fehler in der Prüfung

  • Das Vorzeichen des Potenzials übersehen und die Beträge abgezogen statt addiert.
  • Angenommen, das edlere Metall korrodiere.
  • Nur das Metallpaar betrachtet und das Flächenverhältnis vergessen.
  • Abtrag nur einer Seite gerechnet, obwohl das Profil von beiden Seiten angegriffen wird.

Tipps aus der Werkstatt

  • Das unedlere Metall geht kaputt, und am schnellsten, wenn es klein neben einer großen edlen Fläche sitzt. Wasser darf vom Zink zum Kupfer fließen, nie umgekehrt. Bei der Spannung zwischen zwei Metallen auf die Vorzeichen achten: plus 0,34 minus minus 0,76 ergibt 1,10 V.

Sitzt das Thema? Teste dich mit echten Prüfungsfragen.

13 Aufgaben zu „Korrosionsarten und Spannungsreihe“, falsche Antworten kommen in der Runde noch einmal.

Jetzt üben

Grundlage: KMK-Rahmenlehrplan Metallbauer/-in (2002), Lernfeld 6 (Herstellen von Konstruktionen aus Profilen); DIN EN ISO 12944-2. Eigene Erklärung, keine Originalaufgaben der Prüfungsausschüsse.