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BG Treffen am 18. Oktober: Vortrag zu Korrosionsprüfung mit elektrochemischen Methoden

Auf der ersten BG-Veranstaltung referierte Dr.-Ing. Thomas Mehner von der technischen Universität Chemnitz über elektrochemischen Analysemethoden für die Korrosionsprüfung.

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Zum Beginn der ersten BG-Veranstaltung nach den ZVO-Oberflächentagen in Leipzig begrüßte am 18. Oktober 2018 die Leiterin der BG-Sachsen, Marion Regal, die Teilnehmer. Sie informierte die Mitglieder über die neue ZVO/DGO-Website, die eingepflegte Bezirksgruppenwebpräsenz, den wesentlichen Inhalt der DGO-Mitgliederversammlung, den Erfolg des DGO-Nachwuchsforums unter Leitung von Christoph Matheis im Rahmen der ZVO-Oberflächentage sowie über ein geplantes regionsübergreifendes Doktorandenseminar. Des Weiteren machte sie auf das 26. Leipziger Fachseminar aufmerksam, das am 7. Februar 2019 stattfindet.

Als Referent kam Dr.-Ing. Thomas Mehner von der technischen Universität Chemnitz, Fakultät für Maschinenbau, Institut für Werkstoffwissenschaften und Werkstofftechnik zum Bezirksgruppentreffen. Mehner berichtete über ein in der Oberflächentechnik immer wiederkehrendes Thema, die Korrosion. Bereits in seiner Promotion an der Professur Werkstoff- und Oberflächentechnik beschäftigte sich der Referent mit elektrochemischen Analysemethoden für die Korrosionsprüfung. Im Speziellen, am Beispiel gewalzter niedriglegierter Stahlbleche sowie lasergeschweißter Nähte und deren Auswirkungen auf das Korrosionsverhalten.

Eignung von Stromdichte-Potenzial-Kurven sowie der elektrochemischen Impedanzspektroskopie

Im Vordergrund seiner Darlegungen in der BG stand die Eignung von Stromdichte-Potenzial-Kurven sowie der elektrochemischen Impedanzspektroskopie, um das Korrosionsverhalten zu erfassen und zu beschreiben. Die Korrosion verursacht jährlich geschätzte Kosten von bis zu 3,3 Billionen US-Dollar (2010). Eine praxistaugliche Vorhersage der Korrosionsstabilität von Werkstoffen oder Schutzschichten ist wünschenswert und erfordert oft die Auslagerung unter praxisnahen Bedingungen.

Diese Auslagerungen umfassen oft sehr langwierige Tests. Um die Zeit zu reduzieren, wird meist auf verschärfte Korrosionsschutztests (z. B. Salzsprühnebeltest) oder elektrochemische Methoden zurückgegriffen. Das erlaubt die Kosten und die Prüfdauer zu senken, entfernt sich jedoch mehr oder weniger von den Bedingungen in der Praxis. Mehner zeigte anschaulich das Potenzial der beiden elektrochemischen Methoden, die wiederum komplementäre Aussagen über die Werkstoffe und Schutzschichten erlauben.

Im Detail beschreibt Mehner die wichtigsten Größen wie Korrosionspotenzial, Korrosionsstromdichte, Durchbruchspotenzial und Korrosionsrate. Zudem stellt er eine Auswertoptimierung der Stromdichte-Potenzial-Kurven über den Einsatz der Butler-Volmer-Gleichung dar. Das ermöglicht eine anwenderunabhängige Bestimmung der charakteristischen Korrosionsstromdichte. Vergleichbare Aussagen können zudem mit der elektrochemischen Impedanzspektroskopie erhalten werden. Diese erlaubt die Bestimmung des Durchtrittswiderstandes und folglich der mittleren Korrosionsrate. Obwohl der Werkstoff visuell noch keine oder nur geringe Korrosionserscheinungen aufweist, erlaubt diese Methode schon von Anfang an, den Materialverlust zu erfassen.

Intensive Diskussion im Anschluss an den Vortrag

Dem Vortrag schloss sich eine intensive Diskussion an. Aus der Erfahrung heraus ist die elektrochemische Korrosionsprüfung kein Neuland für die beteiligten Experten der TU Chemnitz und dem Fraunhofer IKTS. Eigene Erfahrungen auf diesem Gebiet wurden ausgetauscht. Prof. Dr. Peter Kurze verwies auf Beispiele und die mögliche Diskrepanz zwischen Praxistest und den Resultaten elektrochemischer Korrosionsprüfungen. Es konnte festgehalten werden, dass die beiden Methoden effiziente Wege zur Aufklärung von Korrosionsmechanismen sind und für praxisnahe Tests eine wichtige Ergänzung darstellen. Die Bezirksgruppe Sachsen dankt Thomas Mehner für den aufschlussreichen Einblick.