Table Of ContentDie Ursachen und die
der Korrosion
Bekămpfung
von
Alian A. Pollitt
M. Se. (Tedl), Mttglied des Institute& of Metals
Aus dem Englismen Ubersetzt und bearbeitet von
Dr. phil Walther Hildehrandt Creutzfeldt
Mit 39 Ahbildungen
Springer Fachmedien Wiesbaden GmbH 1926
ISBN 978-3-663-00345-8 ISBN 978-3-663-02258-9 (eBook)
DOI 10.1007/978-3-663-02258-9
Alle Rechte vorbehalten.
Softcover reprint ofthe hardcover 1st edition 1926
Äus dem Vorwort des Verfassers.
Obwohl über die Korrosion, besonders in den letzten Jahren, in der tech
nischen Literatur viel geschrieben worden ist, sind diese Veröffentlichungen
leider recht zerstreut, und es gibt, soweit bekannt ist, kein Werk, das in zu
sammenfassender Weise das Problem vom praktischen Standpunkt, seine
Ursachen und die Methoden, die zum Schutze der Metalle angewandt werden
können, behandelt.
Bei der Bearbeitung dieses Leitfadens hat sich der Verfasser deshalb
bemüht, die interessanteren und praktisch nützlicheren Angaben über die
mannigfaltigen Erscheinungsformen der Korrosionen so vollständig und kurz
wie möglich darzustellen. Wenn auch das Werk, infolge unserer noch recht
unvollständigen Kenntnis, in mancher Hinsicht keinen Anspruch auf Voll
ständigkeit machen kann, 80 mag es doch für alle die, deren Tätigkeit mit den
Korrosionsfragen in Berührung steht, und die die Originalliteratur nur schwer
bekommen und übersehen können, ein· geeignetes Nachschlagebuch sein.
Die theoretische Behandlung unseres Gegenstandes ist notwendigerweise
auch hierin enthalten, weil ihre Kenntnis für eine erfolgreiche Feststellung und
Bekämpfung oder Verminderung der Korrosionsschäden wesentlich ist ••..•
Juni 1923.
Allan A. Pollitt.
Vo rwort des Übersetzers.
Da es in der deutschen Fachliteratur, soweit ich feststellen konnte,
noch kein Buch gibt, in dem der Versuch gemacht wird, die Korrosions
erscheinungen an Metallen vom praktischen Standpunkt aus betrachtet zu
sammenhängend zu behandeln, bin ich der Aufforderung des Verlages
Friedr. Vieweg & Sohn Akt.-Ges. gern gefolgt, das Buch "The Causes and
Prevention of Corrosion" von Allan A. Pollitt für den Gebrauch in Deutsch
land zu übersetzen und zu bearbeiten.
Da mir die Zeit dazu fehlte, den Inhalt unter Ausnutzung der neueren
Erkenntnisse ganz umzuarbeiten, fügte ich dem Ursprungstext nur einige
Zusätze hinzu, die durch Druck und Anführungszeichen nach Möglichkeit
kenntlich gemacht sind. Nur das 14. Kapitel wurde mehr verändert, so
daß auf die Unterscheidung zwischen Ursprungstext und Zusatz verzichtet
werden mußte.
Um den Lesern die Möglichkeit zu bieten, sich über die neueren Ar
beiten über Metallschutz und Korrosion zu unterrichten, fügte ich eine Zu
sammenstellung einiger Facharbeiten als Anhang hinzu. In Zukunft wird
die seit April 1926 vom "Reichsausschuß für Metallschutz" herausgegebene
Zeitschrift "Korrosion und Metallschutz" die einschlägige Literatur be
arbeiten und der Allgemeinheit vermitteln.
Möge das vorliegende Buch denen, die an der Erhaltung unserer
metallischen Werkstoffe mitarbeiten wollen, willkommen sein.
Hamm i. W., im Januar 1926.
W. H. Creo.tzfeldt.
Inhalt.
Teil I.
Die Theorie der Korrosion.
Kapitel Seite
1. Einleitung . 1-6
Die Neigung des Eisens und des Stahls zur Korrosion -
Sparsames Umgehen mit den Werkstoffen - Die Anhäufung von
Forschungsergebnissen in der neu esten Zeit - Die Notwendig
keit der Forschung - Festlegung des Ausdrucks: "Korrosion" -
Die mißbräuchliche Anwendung dieses Wortes - Die Korrosion
als elektrochemisches Phänomen - Die neuere Auffassung von
der Korrosion - Die Ähnlichkeit der beiden Haupttheorien -
Wasserstoffionen als Korrosionserreger - Der praktische Wert
der elektrochemischen Theorie - Die mutmaßliche, höhere Wider
standsfähigkeit von Werkstoffen aus früherer Zeit - Die ver
schiedenen Erscheinungsformen der Korrosion.
2. Die Korrosionstheorien .......••..•...•.....• 7-21
Was eine haltbare Theorie erklären muß - Lösungs- und osmo-
tischer Druck - Dissoziation - Die Arten der Ionenbildung -
Elektrolyse - Polarisation - Oxydation - Hydrolyse - Die
Säure- und elektrolytische Theorie - Die Vereinbarkeit dieser
Theorien - Der Korrosionsvorgang - Der Angriff der Kohlen-
säure auf Eisen - Kolloide und ihre Eigenschaften - Die Kolloid-
theorie der Korrosion - Die Wasserstoffsuperoxydtheorie und
andere ältere Theorien.
3. Arten der Korrosion nach ihrer Entstehung . . . . . . . . •• 21-28
Auto-Korrosion - Berührungskorrosion - Korrosion infolge
äußerer Einflüsse - Die Wirkung vagabundierender Ströme -
Korrosion von Eisen im Erdboden - Auto-(Selbst-)Korrosion
und Uneinheitlichkeit der Metalle - Berührungswirkung ver-
schiedener Metalle - Auto-(Selbst-)Elektrolyse - Die galva-
nische Schutzwirkung der Metalle - Galvanischer Angriff -
Uneinheitlichkeit (Heterogenität) des Gefüges - Lochartige
Anfressungen (Pitting) - Elektrochemische Spannungsreihe
der Metalle - Ferroxyl - Passivität - Erzeugung und Eigen-
schaften des passiven Eisens - Passivitätstheorie - Aufhebung
der Passivität.
Teil 1I.
Die Ursachen der Korrosion.
4. Die Wirkung des Sauerstoffes. . . . . . . . . . . . . . 29-39
Die die Korrosion beeinflussenden Faktoren - Ihre Einteilung -
Die Wirkung von Luft und Wasser auf Eisen - Wasser im gas-
VI Inhalt.
Kapitel Seite
förmigen und flüssigen Zustand - Die primäre Bedeutung des
Sauerstoffs für die Korrosion - Wirkung des Wasserdampfes auf
Eisen - Sekundäre Faktoren, die die Wirkung des Sauerstoffs
fördern - Korrodierende Wirkung des Erdreichs - Desgl. von
lufthaltigem Wasser - Wirkung der Wassergeschwindigkeit
- Eintauchung des Metalls - Efufluß der Größe der Wasser
oberfläche - Temperatureinfluß - Das Entstehen und das Ver
halten des Rostes - Seine Zusammensetzung - Beschleunigende
Wirkung des Rostes auf den Angriff - Lochartige Anfressungen
(Pitting) - Bildung von Rostkegeln - Die Wirkung von Ölen
auf die Korrosion.
5. Die Wirkung verschiedener Elektrolyte auf die Korrosion des Eisens. 40-44
Säuren, Basen und neutrale Salze - Saure Salze - Förderung
durch Säuren - Verhinderung durch Basen - Wirkung von
Salpeter-, Salz-, Schwefel-, Phosphor-, Kohlen- und Chromsäure
- Verhinderung des Angriffs durch die Chromsäure und ihre
Salze - Verhinderung durch Alkalisalze - Verstärkte Wirkung
von schwachalkalischen Lösungen - Kritische und Grenz
konzentration und die neuere Erklärung hierfür - Wirkung
gelöster Salze und ihre Bedeutung im Kesselspeisewasser.
6. Beeinflussung der Korrosion durch Eigenschaften der Metalle. 44-59
Schwierigkeit bei der Ermittelung relativer Korrosionsgrößen -
Auswahl der Werkstoffe zu besonderen Zwecken - Eigentüm
lichkeiten der Metalle - Ihre Einteilung - Einfluß der Zusammen
setzung - Einfluß von Kohle, Silizium, Phosphor, Schwefel, Man
gan, Arsen, Aluminium, Chrom, Kobalt, Kupfer, Nickel, Selen,
Silber, Zinn, Blei, Wolfram und Vanadium auf die Korrosiom
geschwindigkeit des Eisens - Einfluß oberflächlicher Verun
reinigungen - Glühspan (Hammerschlag) - Schlackeneinschlüsse
- Gefügeverschiedenheiten - Seigerungen - Bildung von Kon
zentrationselementen im Elektrolyten - Einfluß des Polierens -
Verschiedenheit der physikalischen Eigenschaften - Innere Span
nungen - Ferroxyl - Kaltbearbeitungseinfluß - Verletzung
der Oberfläche - übersicht über die korrosionsfördernden und
-verhindernden Faktoren - Bemerkung über das Verhalten von
Eisen, das in täglichem Gebrauch ist und solchem, das unbe
nutzt daliegt.
7. Wasser: sein Ursprung, seine Eigentümlichkeiten und seine Ver-
unreinigungen. . . . • . . • . . . . . . . . . . . . . . . . 59-65
Eigenschaften infolge von Verunreinigungen - Wasser zur Dampf
erzeugung - Korrodierende Verunreinigungen - Kesselstein
bildende Verunreinigungen - Zutritt der Verunreinigungen -
Die verschiedenenArten von natürlichem Wasser - Regenwasser
- Sickern durch die Oberfläche - Quellwasser in der Tief
ebe~e und im Hochland - Fluß wasser - Selbstreinigung des
Flußwassers - Quellwasser und Tiefbrunnenwasser - Hartes und
weiches Wasser - Härte - Zeolithe - Grubenwässer - Torf
wässer.
8. Verunreinigungen im Kesselspeisewasser . • . . . • • . • . . • 66-83
Arten der Kesselbetriebsstörungen - Wärmeverlust infolge von
Ablagerungen - Arten der Wasserunreinigkeiten - Kesselstein,
schlamm- und schaumbildende und metallzerstörende Verun
reinigungen - Verhalten der Verunreinigungen bei der Dampf
erzeugung - Störungen im Vorwärmer - Kesselstein und Kor
rosion - Oberflächlicher Angriff - Kesselstörungen - Störungen
durch überkochen, Schäumen und Stoßen - Störungen durch
Öl und Fett - Arten von Kesselstein - Verhalten der kor
rodierenden Unreinigkeiten - Chloride und Nitrate des Kal
ziums und Magnesiums - Eisen- und Aluminiumsalze - Ver
halten von Soda - überhitzerstörungen - Turbinenstörungen
Inhalt. vn
Kapitel Seite
Korrosion und Anhäufung von Ablagerungen - Neigung zu
Korrosionen in Turbinen - Korrosion beim Laufen und Still
stehen der Turbine.
9. Korrosion von Kondensatorrohren . . . . • 83-105
Arten der Korrosionen - Allgemeine und auswählende Korrosion
- Korrosionserreger - Gegenwart von Sauerstoff - Temperatur
einfluß - Wirkung der Salzkonzentration - Wirkung der Kor
rosionsprodukte - Einfluß der Zusammensetzung und des Ge
füges - Rohrfehler - Schuppen- und Spanbildung - Falsche
Zusammensetzung - Kristallines Gefüge - Mechanische Fehler
- Anhäufung von Korrosionsprodukten - Absetzen von
Fremdstoffen - Falscher Hilfsdampfzutritt - Zerstörungen
infolge der Einströmung - Elektrische Fremdströme - Ge
schwindigkeit des Kühlwassers - Schaumbildung - Anlage des
Wasserraums - Material der Verschraubungen - Eisenverbin
dungen - Eindringen von verschmutztem Kühlwasser - Wasser
zusammensetzung - Allgemeine und auswählende Korrosion -
Schutz der Rohre - Elektrolytischer Schutz - Mechanische und
chemische Rohrreinigung - Glühen in oxydierender Atmosphäre
- Schutz durch unlösliche Salz- und metallische überzüge -
Wasserarten - Schlußbemerkung ..
Teil III.
Die Bekämpfung der Korrosion.
10. Die Bekämpfung der Korrosion . . . . . • . . . . . • . 106-108
Überwachung der Herstellung der Metalle - Grenzen der Schutz
maßnahmen - Abschluß gegen korrodierende Einflüsse - Aus-
schaltung solcher - Einteilung der Schutzmaßnahmen - Sorg-
fälti~e Herstellung der Werkstoffe - Unreinigkeiten - Gleich-
mäßIgkeit des Gefüges - Nichtschützbare Werkstücke - Ver-
schärfung der neuzeitlichen Ansprüche - Notwendige Bedenken
bei Bauausführungen - Berührung verschiedener Metalle -
Auswahl von Sonderwerkstoffen für besondere Verhältnisse.
11. Oxydische und nichtmetallische Schutzüberzüge. . . . . . . .• 109-114
Oxydüberzüge - Bower-Barff-Prozeß - Das elektronegative
Verhalten der magnetischen Oxy:de - Beschleunigende Zer
störungswirkung elektronegativer Überzüge - Beschränkte An
wendungsmöglichkeit der elektropositiven überzüge - Der Well-
Prozeß - Die Schutzverfahren nach Gesner, Dewees-Wo od, Bradley
und Bontempi und Ruffington - Elektrolytische Erzeugung von
überzügen - Bräunieren durch Blauanlassen - übersicht über.
Oxydüberzüge - Der Coslett- und der Parker-Prozeß.
12. Metallische Schutzüberzüge • . . . . . . . . . . . . . . . . . 114-126
Arten der metallischen überzüge - Elektropositive und -negative
metallische überzüge - Verzinken - Anwendunll'sarten -
Feuerverzinkung - Sherardisieren - Elektrolytische Verzinkung
- Spritzverfahren' (Schoop) - Theorie des Sherard-Prozesses
- Schutzüberzüge aus Zinn, Kupfer, Nickel und Blei - Ver-
bleien nach Lohmann - Aluminiumüberzüge - Kalorisieren
- Schutz der Metalle gegen Oxydation bei hohen Tempera
turen - Vorgang und Wirkungsweise der Kalorisierung - An
wendbarkeit auf Nichteisen-Metalle - Alitieren.
13. Farben- und ähnliche Schutzüberzüge . . . . . . • . . . . 126-139
Wirkungsweise der Farben - Anwendungsbereich - Haupteigen-
schaften - Eigenschaften der Pigmente - Zusammensetzung und
Bereitung der Farben - Allgemein wünschenswerte Eigenschaften
vm Inhalt.
Kapitel Seite
- Undurchdringlichkeit - Elastizität - Undurchsichtigkeit -
Deckfähigkeit - Bestandteile der Farben - Leinöl - Blei-und
Manganoxyd als Trockenmittel - Chinaholz-, Sojabohnen- und
Mohnöl - Fälschung von Leinöl - Terpentin und Terpentinöl -
Farbkörper - Korrosionerregende und -verhindernde Eigen-
schaften - Einteilung der Farbstoffe - Bedeutung der elek-
trischen Eigenschaften der Farbstoffe - Leiter und Nichtleiter
- Unbenetzbarkeit - Gummizusatz - Wahl und Anwendung
der verschiedenen Farben - Erster oder Vor-Anstrich - Vor
bereitung der Oberfläche - Sonderanstriche - Anstreichen von
verzinktem und verzinntem Eisen - Schiffsanstriche - Arbeiten
an Tunneln und Ber~erkstollen - Vorbehandlung mit Asphalt
- Japans - Asphaltlacke - Gebrannte Lacke - Der Angus
Smith-Prozeß - Asphaltierung und ähnliche Verfahren Ihr
Anwendungsgebiet - Zusammenstellung der Farbkörper.
14. Speisewasserbehandlung. • • • . • • . . . • . . . . • • . .. 139-168
Die mit der Entwicklung der Dampferzeugungsanlagen wachsende
Fürsorge für gutes Speisewasser - Behandlungsarten des
Speisewassers - Entliärtungsverfahren und ihre chemische
Deutung - Beseitigung der vorübergehenden und bleibenden
Härte - Beseitigung von Natriumkarbonat - Beseitigung von
Eisen-undAluminiumsalzen - Zusatzmengenberechnung - Chemi-
sche Zusätze zum Kesselspeisewasser - Enthärtungsanlagen -
Permutitfilteranlagen -Chemische Zusatzreiniger: nachKennicott,
Paterson, Lassen Hjort, Halvor Breda, die Neckar- und Harko-
anlagen - Reiniger mit erhöhtem Dampfzusatz nach Kestner
und Balcke - Entfernung von Ölen und Fetten - Entfernung
gelöster Gase: chemisch und durch Vakuum - Speisewasser
reinigungsanlagen mit offener und geschlossener Speisewasser-
zuführung - Elektrolytischer Kondensator-, Kessel- und Vor
wärmerschutz - Übersicht über das Verhalten und die Ent
fernungsarten von Verunreinigungen des Rohwassers.
Anhang: Neuere Arbeiten auf dem Gebiete der Korrosionsforschung 169-177
Sachverzeichnis. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .. 178-182
Teil I.
Die Korrosionstheorien.
1. Kapitel.
Einleitung.
Das Eisen, der in der Technik gebräuchlichste Werkstoff, ist gegen die
natürlichen chemischen Einflüsse ganz besonders wenig widerstandsfähig.
Jeder, der Eisen und Stahl verarbeitet oder verwendet, muß sich notgedrungen
mit dieser höchst auffälligen Tatsache befassen, die ihm viel Mühe und Un
kosten bereiten kann. Wegen seiner hervorragenden Festigkeitseigenschaften
eignet sich das Eisen zu allgemeiner Verwendung, aber an Dauerhaftigkeit
steht es gegen Stein, Holz und gegen manche andere Metalle zurück. Blei
und Kupfer überziehen sich z. B. an der Luft mit Oxyd- oder ähnlichen
unlöslichen Schichten, die das darunterliegende Metall schützen. Auf Eisen
und Stahl bilden sich unter gleichen Bedingungen hygroskopische, lockere
Rostschichten, die die weitere Zerstörung des Metalles sogar fördern.
Um so verwunderlicher ist es, daß man den Korrosionsfragen bisher
so wenig Beachtung geschenkt hat. Während sich unzählige Forscher dem
Studium der physikalischen Eigenschaften und des mikroskopischen Gefüges
des Eisens und seiner Verbindungen zugewandt haben, blieb die Erforschung
seines Zerfalls nur wenigen überlassen, die die zunehmende Wichtigkeit
dieser Frage vorausschauend erkannten und den Mut fanden, an ihre Unter
suchung heranzugehen.
In den letzten Jahren hat man sich mehr und mehr mit der Notwendigkeit
beschäftigen müssen, mit unseren natürlichen Hillsquellen sparsam umzugehen.
Daher ist den Ingenieuren und den Verbrauchern die Wichtigkeit der Kor
rosionsfragen immer deutlicher zum Bewußtsein gekommen. Erst in der
allerneuesten Zeit ist man, auf wohlgegründeten Erkenntnissen fußend,
den Korrosionsvorgängen nachgegangen. Vor einigen Jahren nahmen die
wissenschaftlichen Diskussionen geradezu überhand, und auch heute gibt
es noch viele Verfechter von gänzlich überwundenen Theorien. Chemiker,
Physiker und Ingenieure haben abwechselnd an den Korrosionsfragen ge-
Pollitt, Korrosion. 1
