Unter Korrosion versteht man den von der Oberfläche ausgehenden Abtrag eines Metalls infolge elektrochemischer Reaktion mit Partnern aus der Umgebung. Dabei gehen die Metallatome aus dem metallischen in den nichtmetallischen Zustand über, sie werden oxidiert. Dieser Vorgang entspricht, thermodynamisch betrachtet, einem Übergang vom geordneten, energiereichen Zustand in den weniger geordneten, energieärmeren und somit stabileren Zustand
Korrosionsvorgänge sind stets Phasengrenzreaktionen. Zu ihnen gehört beispielsweise auch das Zundern der Metalle, d.h. die Oxidation in heißen Gasen. Hier soll jedoch ausschließlich die Korrosion an der Phasengrenze Metall/wässrige Phase behandelt werden, die allgemein als elektrochemische Korrosion bezeichnet wird.

Bei jedem korrosiven Angriff laufen zwei prinzipiell verschiedene Reaktionen ab: im anodischen Teilprozess, dem unmittelbar erkennbaren Korrosionsvorgang, geht das Metall infolge der Zurücklassung einer äquivalenten Zahl von Elektronen gemäß der Reaktionsgleichung

Me -> Meⁿ⁺ + ne^-

In den oxidierten Zustand über. Die gebildeten Metallionen können entweder gelöst in den Elektrolyten übergehen oder aber sich nach Reaktionen mit Bestandteilen des angreifenden Mediums auf dem Metall niederschlagen.
Dieser anodische Teilprozess kann nur solange ablaufen, wie die gebildeten Elektronen in einem zweiten Prozess verbraucht werden. Bei diesem Prozess handelt es sich um eine kathodische Teilreaktion. In neutralen oder alkalischen Medien wird dabei Sauerstoff gemäß

O₂ + 2H₂O + 4e^- -> 4OH^-

zu Hydroxylionen reduziert, die ihrerseits beispielsweise mit den Metallionen reagieren können, während in sauren Medien die Wasserstoffionen unter Bildung von freiem Wasserstoff reduziert werden, der gasförmig entweicht:

2H⁺ + 2e^- -> H₂.

Stehen zwei verschiedenartige Metalle, die beide von demselben Medium benutzt sind, miteinander in elektrischem Kontakt, so wird der kathodische Teilprozess am edleren und der anodische Teilprozess am unedleren Metall ablaufen. Man spricht in diesem Fall von Kontaktkorrosion.
Beide Rektionen können aber auch an ein und demselben Metall stattfinden, man spricht dann von „freier Korrosion“. Kathodische und anodische Teilvorgänge können an der Grenzfläche Metall/Lösung in ständigem Wechsel mit statistisch ungeordneter Verteilung von Ort und Zeitpunkt  des Einzelvorganges aufeinanderfolgen.
Jeder der beiden Teilreaktionen entspricht eine Teil-Strom/Spannungskurve. Der Gesamtstrom setzt sich additiv aus den beiden Teilströmen I_a und I_k zusammen:

I_gesamt = I_a + I_k

Die beiden Teil-Strom/Spannungskurven addieren sich zur Summen-Strom/Spannungskurve.

 

Freie Korrosion an der Phasengrenze Metall/korrosive Flüssigkeit Im aggresiven Medium wird am korrodierenden Metall Sauerstoff reduziert unter gleichzeitiger Bildung der Korrosionsprodukte

 

Bei Abwesenheit einer von außen aufgeprägten Spannung, also bei freier Korrosion, nimmt das System denjenigen Zustand ein, bei dem sich der anodische und der kathodische Teilstrom gerade kompensieren:

I_a = -I_k = I_korr

Man bezeichnet den anodischen Teilstrom in diesem Fall als den Korrosionsstrom I_korr. Das zugehörige Potential, bei dem diese Kompensation der Teilströme eintritt, nennt man das „freie Korrosionspotential“ oder auch kurz das „Ruhepotential“ E_korr.
Das Ruhepotential ist ein Mischpotential, bei dem kein Gleichgewicht herrscht, da hier ständig ein Stoffumsatz gemäß der Bruchgleichung

O₂ + 2H₂O + 4/nMe -> 4/nMeⁿ⁺ + 4OH^-

stattfindet.
Sinngemäß das gleiche gilt auch für die Kontaktkorrosion, doch sind hier die Verhältnisse komplizierter, da neben den jeweils zwei Teil-Strom/Spannungskurven an jedem der beiden Metalle und den daraus resultierenden zwei Summen-Strom/Spannungskurve des Gesamtsystems als nach außen in Erscheinung tretende Größe zu berücksichtigen ist.

Häufig werden die Metalle nach steigenden Werten des „Normalpotentials“ als „elektrochemische Spannungsreihe“ angeordnet. Der Begriff „Normalpotential“ besagt dabei, dass die betreffenden Werte für Standardbedingungen  gelten, insbesondere also für die Aktivitäten (elektrochemisch wirksamer Anteil der Konzentrationen) der gelösten Metallionen sowie des Wasserstoffs von jeweils 1 mol/l, für einen Wasserstoffdruck von 1 bar bei 25°C. Derartige Bedingungen sind in der Praxis äußerst selten gegeben, insbesondere liegen unter praxisnahen Bedingungen normalerweise Lösungen vor, die von Ionen des betrachteten Metalls praktisch frei sind.
Es muss betont werden, dass die Aufstellung rein thermodynamische Werte angibt. Einflüsse der Korrosionskinetik, etwa infolge der Ausbildung schützender Deckschichten, sind hier nicht berücksichtigt. So erscheint hier beispielsweise das Blei als unedles Metall, das sich in Schwefelsäure auflösen müsste. „Praktische“ oder „technische“ Spannungsreihen weisen diesen Nachteil zwar nicht auf, können jedoch trotzdem nur sehr eingeschränkt benutzt werden. Elektrochemische Korrosionsmessungen liefern dagegen eindeutige Ergebnisse.
Als Anhaltspunkt kann für Metalle, die unter keiner äußeren elektrischen Spannung stehen, folgender Zusammenhang zwischen Potential und Korrosionsempfindlichkeit gegeben werden, vorausgesetzt, dass keine Sekundärreaktionen oder Ausbildung von Deckschichten das Verhalten beeinflussen:

sehr unedle Metalle (Potential unter -0,4V), z.B. Na, Mg, Be, Al, Ti und Fe, korrodieren in neutralen wässrigen Lösungen auch bei Abwesenheit von Sauerstoff.

unedle Metalle (Potential zwischen -0,5…0V), z.B. Cd, Co, Ni, Sn und Pb, können in neutralen wässrigen Lösungen bei Gegenwart von Sauerstoff, in Säuren auch bei Abwesenheit von Sauerstoff unter Wasserstoffentwicklung korrodieren.

halbedle Metalle (Potential zwischen 0…+0,7V), z.B. Cu, Hg und AG, können in allen Lösungen nur bei Gegenwart von Sauerstoff korrodieren.

Edelmetalle (Potential über +0,7V), z.B. Pd, Pt und Au sind im allgemeinen stabil.

Stehen die betreffenden Metalle unter äußerer elektrischer Spannung, so können sie sich erheblich anders verhalten als oben angegeben. Davon wird beim elektrochemischen Korrosionsschutz Gebrauch gemacht.

Flächenkorrosion

Gleichmäßiger Abtrag von der gesamten Grenzfläche Werkstoff/angreifendes Medium. Sehr häufig auftretende Korrosionsart, bei der sich aus dem Korrosionsstrom der Dickenabtrag pro Zeiteinheit berechnen lässt.

Lochfraßkorrosion

Punktförmiger Angriff des korrosiven Mediums auf den Werkstoff, so dass Löcher entstehen, die fast stets tiefer sind als ihr Durchmesser. Außerhalb der Lochfraßstellen erfolgt praktisch kein Flächenabtrag. Lochfraßkorrosion wird häufig durch Halogendioden verursacht.

Spaltkorrosion

Bevorzugter korrosiver Angriff in engen Spalten, bedingt durch Konzentrationsunterschiede im korrosiven Medium, beispielsweise infolge langer Diffusionswege für den Sauerstoff. Zwischen Anfang und Ende des Spalts entstehen dann Potentialunterschiede, die eine erhöhte Korrosion an den weniger belüfteten Stellen verursachen.

Spannungsrisskorrosion

Korrosion bei gleichzeitiger Einwirkung von korrosivem Medium und mechanischer Zugspannung, die auch eine Eigenspannung im Werkstück sein kann. Die Risse bilden sich inter- oder transkristallin, häufig, ohne dass sichtbare Korrosionspunkte entstehen.

Schwingungsrisskorrosion

Korrosion bei gleichzeitiger Einwirkung von korrosivem Medium und mechanischer Wechselbeanspruchung, etwa durch Schwingungen. Es kommt zu transkristallinen Rissen, häufig, ohne dass Verformungen beobachtet werden.

Reibkorrosion

Korrosion, verursacht durch gleichzeitige Einwirkung von korrosivem Medium und mechanischer Reibung, wird gelegentlich auch als Reiboxidation bezeichnet.

Interkristalline und transkristalline Korrosion

Korrosionsarten, bei denen die Korrosion selektiv entlang den Korngrenzen bzw. annähernd parallel zur Verformungsrichtung durch das innere der Körner verläuft.

Entzinkung

Aus dem Messing wird selektiv das Zink herausgelöst, wobei ein poröses Kupfergerüst zurückbleibt. Analog spricht man auch von Entnickelung und Entaluminierung.

Rostbildung

Unter Rostbildung versteht man die entstehung oxidischer und hydroxidischer eisenhaltiger Korrosionspunkte auf Eisen und Stahl.

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