Baustoffe sind ein fester Bestandteil der heutigen technologischen Entwicklung. Da sich die Zusammensetzung von Baustoffen während des Verarbeitungsprozesses durch die Energieänderung im Material selbst ändert, wird das Material mit der Zeit vorzeitig unbrauchbar. Und das nennt man Korrosion.

 

Korrosion und ihre Auswirkungen auf die Wirtschaftlichkeit

Geht ein bestimmter Werkstoff, wie zuvor beschrieben, in seinen ursprünglichen Naturzustand über, spricht man von Korrosion. Es ist ein Prozess der unbeabsichtigten Zerstörung von Baumaterialien. Sie wird durch physikalische, physikalisch-chemische und biologische Einwirkungen verursacht. Das Wort Korrosion kommt vom lateinischen Wort corrodere und bedeutet korrodieren. Zahlreiche Studien weisen darauf hin, dass durch angemessene Investitionen in den Materialschutz die Lebensdauer von Bauwerken verlängert und damit eine höhere Rentabilität erreicht wird.

Da sich Korrosion nachteilig auf Rohstoffe, Produkte und Halbzeuge auswirkt, entstehen Kosten, die wir in direkte und indirekte einteilen. Direkte Kosten entstehen durch den früheren Austausch von korrosionsbetroffenen Teilen, indirekte Kosten durch reduzierte Kapazität oder Qualität des Produkts selbst. Mit zunehmendem Handel und Einsatz von Stahl- und Metallwerkstoffen in der Industrie setzte sich der Korrosionsschutz immer häufiger durch. Bestimmte historische Schritte, wie der Beginn der Nutzung von Dampfschiffen und Eisenbahnen, aber auch die Entwicklung der Automobilindustrie in jüngerer Zeit, tragen zu einer bedeutenden Entwicklung und Anwendung des Korrosionsschutzes bei. Dennoch sind sich Experten einig, dass in der industriellen Prozessindustrie noch deutlichere Anstrengungen zum Korrosionsschutz unternommen werden können.

 

Korrosionsbeständige Materialien

Unterschiedliche Metalle zeigen in unterschiedlichen Medien eine individuelle Korrosionsanfälligkeit. Ein Werkstoff gilt als korrosionsbeständig, wenn die Korrosionsdurchdringungsrate in einem Medium weniger als 0,1 mm · a-1 beträgt. Wenn das Material jedoch eine Korrosionspenetrationsrate von 10 mm · Jahr-1 oder mehr aufweist, sprechen wir von einem Material, das für ein bestimmtes Medium nicht geeignet ist.

Edelstähle sind technisch relevante Werkstoffe und ihre Anwendung ist in verschiedenen Branchen (Petrochemie, Bauwesen, Schiffbau etc.) weit verbreitet. Edelstähle werden in die Kategorie der hochlegierten Stähle mit einem Kohlenstoffgehalt von weniger als 0,2 % eingeordnet. Der Hauptmechanismus zum Erreichen des Korrosionsschutzes ist das Legieren mit Chrom, das mindestens 12 % oder mehr als die Passivitätsgrenze betragen muss. Chrom auf der Oberfläche des Metalls bildet Chromoxid, das korrosionsbeständig und kompakt ist, so dass es den Durchtritt des Mediums und weitere Korrosion nicht zulässt. Meerwasser führt sehr häufig zum Auftreten von lokalen Korrosionsprozessen an Edelstählen, daher ist der Einsatz in Meerwasser fraglich. Heute werden weltweit neue Stahlwerkstoffe hergestellt, von denen WS-Stähle (Weathering Steel) und „Cor-Ten“-Stähle hervorzuheben sind. WS-Stähle weisen eine hohe Beständigkeit gegen atmosphärische Korrosion und sehr gute mechanische Eigenschaften auf. Obwohl korrosionsbeständige Stähle deutlich teurer sind als gewöhnliche Stähle, kann der Einsatz solcher Werkstoffe im Hinblick auf geringere Korrosionsschutzanforderungen erhebliche Ressourcen einsparen. Ein weiterer Vorteil ist die höhere Zuverlässigkeit.

 

Industrieller Einsatz

Entsprechend der Darstellung werden bei der Herstellung Aluminium und seine Legierungen, aber auch Kupfer und Titan und seine Legierungen in großem Umfang in der Industrie eingesetzt. Dank ihrer Eigenschaften wie Dichte (Aluminium), elektrische Leitfähigkeit (Kupfer) oder Hochtemperaturbeständigkeit (Titan) haben sich diese Werkstoffe im Korrosionsschutz bewährt. Abhängig von

 

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