Wie ist das Korrosionsverhalten von Zinkdruckgusslegierungen?

Unter Korrosion versteht man die Reaktion eines metallischen Werkstoffs mit seiner Umgebung, die eine messbare Veränderung des Werkstoffs bewirkt und zu einer Beeinträchtigung der Funktion eines metallischen Bauteils oder eines ganzen Systems führen kann. Verschiedene Erscheinungsformen der Korrosion können auftreten. Um geeignete Maßnahmen zur Vermeidung treffen zu können, müssen diese genau definiert werden.

Oberflächenkorrosion: Hierbei handelt es sich um eine Oxidation der Oberfläche durch schädliche Umwelteinflüsse oder eine direkte Einwirkung chemischer Reagenzien. Unter normaler Atmosphäre verlieren ungeschützte, unbehandelte Zinkdruckgussteile relativ schnell ihre metallisch glänzende Oberfläche. Es entsteht eine kompakte, fest haftende Schicht, die als schützende Patina – auch Weißrost genannt – weiterem Korrosionsangriff widerstehen kann. Hat sich bereits eine Deckschicht – bestehend aus Zinkoxid oder Zinkcarbonat – gebildet, hält diese Einwirkungen von Wasser sowie von neutralen und schwach alkalischen Lösungen (ph-Bereich = 7 bis 12,5) stand. Die Deckschicht ist nicht beständig gegen Säuren und starke Alkalien. In sauren und stärker basischen Reagenzien löst sich die schützende Deckschicht auf und Zink wird unter Wasserstoffentwicklung abgetragen. Es entstehen bröckelige Zinkzerfallsprodukte. Zur Verhinderung bzw. Verringerung höherer Korrosionsraten unter extremen Umwelteinflüssen (zum Beispiel in industrieller und maritimer Umgebung) ist unter Umständen eine Oberflächenbeschichtung (Konversationsschicht) erforderlich.

Kontaktkorrosion: Kontaktkorrosion entsteht durch eine elektrische Potenzialdifferenz beim Zusammenbringen verschiedener metallischer Materialien unter der Einwirkung einer leitenden wässrigen Lösung (Elektrolyt). Es bildet sich eine örtliche Korrosion als trichterförmiger Krater – auch Lochfraß genannt. Eine Isolationsschicht zwischen beiden Metallen ist der beste Schutz. Bei eingegossenen Teilen aus Messing, Bronze oder anderen Edelmetallen konnte bisher kaum ein erkennbarer Korrosionsschaden festgestellt werden. Die größte Anfälligkeit besteht bei Zink-Kupfer-Verbindungen besonders unter Wasser und sollte vermieden werden.

Interkristalline Korrosion: Bei nicht zulässigen Beimengungen zur Zinklegierung – zum Beispiel Cd, Pb, Sn – entstehen besonders bei Erwärmung des Druckgussteils an den Korngrenzen Ausscheidungen. Diese führen zu Korngrenzschädigungen und schwächen das Gussteil in erheblichem Maße. Daher ist darauf zu achten, dass nur Zinklegierungen verwendet werden, die nach der Spezifikation der europäischen Norm EN 12844 hergestellt wurden. Nur diese gewährleisten, dass eine interkristalline Korrosion vermieden wird. Bei alten Zinkdruckgussteilen, besonders solchen, die vor dem Zweiten Weltkrieg und kurz danach hergestellt wurden (Oldtimer), kommt es immer wieder zu pockenartigen Ausblühungen, auch wenn diese Teile verchromt wurden. Außerdem treten derartige Fehler immer wieder bei Teilen auf, die im nichteuropäischen Raum gegossen wurden. Eine Reparatur dieser Zinkdruckgussteile ist nicht möglich, die Korrosion kommt immer wieder zum Vorschein.


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