Aluminium und Stahl: Kontaktkorrosion

Wenn zwei unterschiedliche Metalle aufeinandertreffen, kann Kontaktkorrosion auftreten. Wird etwa eine Schraube aus Edelstahl in ein verzinktes Blech aus Stahl geschraubt, kann Korrosion auftreten. Das Rosten wird durch das edlere Metall gefördert. Bedingung für diesen Verlauf ist das Vorhandensein eines korrosiven Mediums zwischen beiden Metallen, also zum Beispiel Wasser oder die immer vorhandene normale Luftfeuchtigkeit.

Ein elektrochemischer Prozess

Kontaktkorrosion wird auch Bimetallkorrosion oder galvanische Korrosion genannt und ist in der DIN EN ISO 8044 gemeinsam mit anderen Arten der Rostbildung definiert. Zwei metallische Werkstoffe reagieren elektrochemisch miteinander, weil die Beständigkeit gegen Korrosion der Werkstoffe verschieden ist. Außerdem liegt ein direkter Kontakt der beiden Metalle vor und ein wässriges Medium ist vorhanden.

Elektrochemisch gesehen passiert Folgendes: Durch den Kontakt der Metalle und das wässrige Medium bildet sich ein galvanisches Korrosionselement, ähnlich einer Batterie, die kurzgeschlossen wird. Durch den somit erzeugten Strom wird der weniger edle Werkstoff elektrochemisch abgetragen. Dieser Werkstoff ist weniger beständig gegen Korrosion und beginnt deshalb zu rosten.

Korrosion von Aluminium und Stahl

Kontaktkorrosion bei Stahl

Wird in ein verzinktes Stahlblech eine Schraube aus vernickeltem Stahl eingeschraubt, entsteht eine intensive Korrosion, ebenso bei einer verkupferten Schraube. In Verbindung mit einer Schraube aus Edelstahl bleibt die Korrosion gering.

Aluminium und Korrosion

Ein Blech aus Aluminium bildet mit einer verzinkten Stahlschraube keine nennenswerte Korrosion. Mit einer Stahlschraube, die mit Kupfer überzogen ist, wird die Rostbildung erheblich. Eine Schraube aus Edelstahl führt zu geringer Korrosion in einem Aluminiumblech.

Maßnahmen gegen Korrosion

Seit Anfang des 19. Jahrhunderts sind die Ursachen der Kontaktkorrosion bekannt. Trotzdem hat die Verbindung verschiedener Materialien immer wieder zu massiven Schäden oder sogar zu Unfällen im Bauwesen geführt. In der Folge wurde durch aktiven oder passiven Korrosionsschutz versucht, das Phänomen zu regulieren.

So wird an der Außenhaut eines Schiffes Zink oder Magnesium eingesetzt, um so eine Opferanode aufzubringen, die nach und nach korrodiert. Der eigentliche Schiffsrumpf wird zur Kathode. Auch an den Innenwänden von Pipelines kommt dieses Verfahren zur Anwendung. Aus dem Kraftfahrzeugbau kennt man verzinktes Stahlblech. Erst wenn die Zinkbeschichtung vollständig in Rost umgewandelt ist, wird der zu schützende Werkstoff angegriffen.

Bei der Passivierung wird die Korrosion sogar gefördert, auf diese Weise wird eine Oxidschicht auf dem Metall geringerer Güte gebildet. Diese kann beständiger gegen Korrosion sein als eine ganze Reihe edlerer Metalle.