Wählen Sie das beste korrosionsbeständige Material: Ein Leitfaden zu den besten Metallen, die nicht rosten

Über Korrosion Bescheid zu wissen, ist nicht nur etwas für Ingenieure. Es ist für jeden, der möchte, dass die Dinge, die er baut, lange halten. Das ist wichtig, weil Korrosion uns jedes Jahr Milliarden von Dollar kostet.

Dieser Artikel ist Ihr einfacher Leitfaden für die Welt der besten korrosionsbeständigen Materialien. Ich werde dieses schwierige Thema mit einfachen Worten erklären. Sie werden lernen, was Korrosion ist und wie einige Materialien sie bekämpfen können. Sie werden auch lernen, wie Sie das beste Material für Ihre Arbeit auswählen. Das Lesen dieses Artikels wird Ihnen Zeit, Geld und viele zukünftige Probleme ersparen.

Was ist Korrosion und warum sollte ich mir Sorgen darüber machen?

Einfach ausgedrückt ist Korrosion die natürliche Art und Weise, wie ein fertiges Metall zerfällt. Es ist eine Art von Degradation. Das Metall versucht, in seine natürliche Form zurückzukehren, wie ein Oxid. Wir nennen diesen Prozess normalerweise Rost, wenn wir ihn auf Eisen oder Stahl sehen.

Sie sollten sich Sorgen um Korrosion machen, weil sie überall um uns herum ist und viel Geld kostet. Sie macht Brücken schwächer. Sie beschädigt Rohre und ruiniert Autos. Dies ist ein elektrochemischer Prozess. Sie kann sehr schlimme Sicherheitsprobleme verursachen. Zu wissen, wie man Korrosion stoppt, ist wichtig, um Dinge zu bauen, die sicher sind und lange halten. Wenn Sie von Anfang an ein korrosionsbeständiges Material auswählen, stellen Sie sicher, dass Ihr Projekt eine lange Lebensdauer hat und stark ist. Dieser Kampf gegen die Korrosion ist ein Kampf, der nie aufhört.

Wie verhindert ein korrosionsbeständiges Material die Rostbildung?

Wie macht also ein korrosionsbeständiges Material seine Arbeit? Es ist keine Magie. Es ist nur Wissenschaft. Die meisten dieser Materialien funktionieren, weil sie eine sehr dünne, unsichtbare Schutzschicht auf ihrer Außenfläche bilden. Wenn das Metall mit Luft und Wasser in Berührung kommt, erzeugt seine Oberfläche eine Schutzschicht, um sich selbst zu schützen. Diese Schutzschicht wird als Passivschicht oder Oxidschicht bezeichnet. Dies ist eine Art von kontrollierter Oxidation.

Diese Schutzschicht ist der wichtigste Teil. Sie verhindert, dass Wasser und Sauerstoff zum darunter liegenden Metall gelangen. Dies verhindert, dass die Korrosion überhaupt erst beginnt. Wenn diese Schicht einen Kratzer bekommt, kann sich das korrosionsbeständige Material selbst reparieren. Die offene Metalloberfläche vermischt sich wieder mit dem Sauerstoff in der Luft. Dadurch bildet sich eine schützende neue Oxidschicht. Die Fähigkeit, sich selbst zu heilen, macht ein korrosionsbeständiges Material so gut darin, Degradation zu stoppen.

Welche korrosionsbeständigen Materialien kann ich am besten verwenden?

Wenn mich Leute nach den besten korrosionsbeständigen Materialien fragen, sage ich, dass es nicht nur eine richtige Antwort gibt. Das allerbeste korrosionsbeständige Material ändert sich je nach Aufgabe. Aber es gibt ein paar Hauptauswahlen, die ich immer wieder verwende. Die gebräuchlichsten korrosionsbeständigen Materialien sind Edelstahl, Aluminium und Kupferlegierungen. Jedes davon hat seine eigenen guten und schlechten Seiten.

Um es einfach zu machen, habe ich eine einfache Tabelle erstellt. Diese ermöglicht es Ihnen, diese gängigen korrosionsbeständigen Optionen zu vergleichen. Sie können sich einige ihrer wichtigsten Materialeigenschaften ansehen. Wenn Sie es sich ansehen, denken Sie darüber nach, was für Ihr Projekt am wichtigsten ist. Ist es, wie stark es ist? Wie viel es kostet? Oder wie es aussieht? Dies ist der erste Schritt bei der Auswahl des richtigen Materials.

Ist Edelstahl die beste korrosionsbeständige Legierung?

Diese Frage bekomme ich oft. Ist Edelstahl die perfekte korrosionsbeständige Wahl? Es ist sicherlich eines der am häufigsten verwendeten. Was Edelstahl "rostfrei" macht, ist ein Legierungsbestandteil namens Chrom. Wenn diese spezielle Legierung Wasser oder Luft ausgesetzt ist, oxidiert das Chrom. Dies erzeugt eine zähe, unsichtbare Schutzschicht aus Chromoxid. Dieser Chromoxidfilm verleiht Edelstahl seine ausgezeichnete Korrosionsbeständigkeit.

Aber nicht jeder Edelstahl ist gleich. Es gibt viele verschiedene Edelstahlsorten. Jede hat eine unterschiedliche Menge an Chrom und anderen Dingen wie Nickel. Zum Beispiel ist Duplex-Edelstahl sehr stark und bekämpft Korrosion sehr gut. Dies macht ihn ideal für schwierige Aufgaben. Für Dinge, die wir jeden Tag benutzen, wie z. B. Küchenspülen, ist eine normale Edelstahlsorte in Ordnung. Es ist also möglicherweise nicht die allerbeste korrosionsbeständige Lösung für jede Aufgabe. Aber Edelstahl ist ein wunderbares und nützliches korrosionsbeständiges Material. Der Trick besteht darin, die richtige Edelstahlsorte auszuwählen.

Was macht Aluminium zu einem so korrosionsbeständigen Metall?

Sprechen wir über Aluminium. Ich habe das Gefühl, dass die Leute nicht erkennen, wie gut es ist. Wenn ich an Aluminium denke, denke ich an Flugzeuge und Raumfahrt oder Luft- und Raumfahrt. Es ist die erste Wahl für Flugzeuge aus zwei Hauptgründen. Erstens ist es sehr stark für sein geringes Gewicht. Dies ist sein Verhältnis von Festigkeit zu Gewicht. Zweitens hat es eine erstaunliche Korrosionsbeständigkeit. Genau wie Edelstahl schützt sich Aluminium auf besondere Weise vor Korrosion.

Wenn Aluminium die Luft berührt, bildet es sofort eine harte, dünne Oxidschicht auf der Oberfläche. Diese Schicht besteht aus Aluminiumoxid. Diese Schutzschicht hält sehr fest am Aluminium. Sie verhindert, dass weitere Korrosion auftritt. Aus diesem Grund können Aluminiumfensterrahmen viele Jahrzehnte ohne Rost halten. Es gibt auch viele Aluminiumlegierungen. Diese werden hergestellt, indem Aluminium mit anderen Dingen gemischt wird, um seine mechanischen Eigenschaften zu verbessern, z. B. ihm hohe Festigkeit und Zähigkeit zu verleihen. Diese Aluminiumlegierungen werden in allem verwendet, von Flugzeugen bis hin zu Getränkedosen. Sie alle profitieren davon, ein großartiges korrosionsbeständiges Material zu sein.

Warum sollte ich darüber nachdenken, Kupfer oder eine Kupferlegierung wie Messing zu verwenden?

Sprechen wir nun über Kupfer. Es ist ein gut aussehendes Metall, das seit langem verwendet wird. Sie haben es vielleicht an alten Gebäuden gesehen, wo es eine schöne grüne Farbe angenommen hat. Diese grüne Farbe wird Patina genannt. Es ist eigentlich eine Schicht, die das Kupfer vor weiterer Korrosion schützt. Dieser natürliche Schutz macht Kupfer zu einem sehr langlebigen und korrosionsbeständigen Material für Dinge wie Dächer und Dachrinnen.

Kupfer wird auch zur Herstellung anderer nützlicher Legierungen verwendet. Die bekanntesten sind Messing und Bronze. Messing ist eine Mischung aus Kupfer und Zink. Es wird oft für Rohre in Badezimmern und für Musikinstrumente verwendet. Es hat eine gute Beständigkeit gegen Korrosion, die durch Wasser verursacht wird. Die Verwendung einer Kupferlegierung ist eine kluge Wahl, wenn Sie ein korrosionsbeständiges Teil benötigen, das auch gut aussehen muss. Die besondere Farbe von Kupfer und Messing kann jedes Projekt besonders aussehen lassen.

Gibt es weitere Beispiele für korrosionsbeständige Materialien?

Edelstahl, Aluminium und Kupfer sind die drei wichtigsten. Aber es gibt noch andere Optionen. Hier sind einige weitere Beispiele für korrosionsbeständige Materialien, die ich verwendet habe. Für die sehr schwierigen Aufgaben, insbesondere in der Luft- und Raumfahrt, gibt es Titan. Es ist sehr stark und kann sehr heißen Temperaturen standhalten. Aber es kostet viel Geld. Es ist ein erstklassiges korrosionsbeständiges Material.

Als nächstes kommt verzinkter Stahl. Dies ist eine clevere Möglichkeit, normalem Kohlenstoffstahl einen gewissen Korrosionsschutz zu verleihen. Dies geschieht, indem eine dünne Zinkschicht auf die Stahloberfläche aufgebracht wird. Das Zink wirkt als Schutzschild, das zuerst beschädigt wird. Es korrodiert, bevor der Stahl es tut, was den Stahl schützt. Wir sehen es in Dingen wie Straßenschildern. Andere Materialien wie Nickellegierungen werden in sehr rauen Chemiefabriken verwendet. Dies liegt daran, dass sie hohen Temperaturen und Säure standhalten können. Diese Materialien sind so konzipiert, dass sie sehr schlechten Bedingungen standhalten, unter denen andere Metalle zerstört würden.

Kann eine einfache Beschichtung meinem Metall Korrosionsschutz bieten?

Manchmal ist die beste Antwort keine spezielle Metallmischung, sondern eine einfache Beschichtung. Eine Beschichtung ist nur ein Schutzschild, das Sie auf eine Metalloberfläche auftragen, um sie zu schützen. Sie können es sich wie einen Regenmantel vorstellen. Es hält die schlechten Dinge wie Wasser und Sauerstoff vom Metall fern. Die gebräuchlichste Art von Beschichtung ist Farbe. Sie bietet für einige Zeit einen guten Schutz vor Korrosion. Aber sie kann abplatzen oder sich ablösen. Dies lässt das darunter liegende Metall offen für Beschädigungen.

Für schwierigere Aufgaben verwenden wir stärkere Beschichtungen. Diese können aus einem zähen Polymerharz oder sogar aus dünnen Schichten eines anderen Metalls hergestellt werden. Der Hauptzweck jeder Beschichtung ist es, zu verhindern, dass Luft und Wasser den darunter liegenden Stahl oder Eisen erreichen. Sie errichtet eine Wand, um die elektrochemische Reaktion der Korrosion zu blockieren. Eine gute Beschichtung ist eine billige Möglichkeit, ein weniger widerstandsfähiges Metall viele weitere Jahre haltbar zu machen.

Wie wähle ich das richtige korrosionsbeständige Material für meine Bedürfnisse aus?

Dies ist eine sehr wichtige Frage. Die Wahl des richtigen korrosionsbeständigen Materials ist eine große Entscheidung. Ich habe Projekte scheitern sehen, weil das falsche Material aufgrund seiner Umgebung ausgewählt wurde. Das Material der Wahl hängt von mehreren Faktoren ab. Zuerst müssen Sie darüber nachdenken, wie die Gegend ist. Wird es drinnen oder draußen sein? Wird es viel Wasser in der Nähe geben? Wird es in der Nähe des Ozeans sein?

Als nächstes müssen Sie über die mechanischen Eigenschaften nachdenken, die Sie benötigen. Benötigen Sie etwas mit hoher Festigkeit? Muss es sich biegen können (Duktilität)? Oder ist seine Zähigkeit wichtiger? Zuletzt müssen Sie über die Kosten und die einfache Verarbeitung nachdenken. Einige Materialien kosten viel oder sind schwer zu verarbeiten. Der Trick besteht darin, die richtige Mischung aus guter Leistung und niedrigen Kosten zu finden. Dies wird Ihnen helfen, das richtige korrosionsbeständige Material auszuwählen. Mein Rat ist, zuerst eine Liste dessen zu erstellen, was Sie benötigen. Finden Sie dann das korrosionsbeständige Material, das die meisten Ihrer Bedürfnisse erfüllt.

Was unterscheidet die Korrosion in Meeresumgebungen?

Ich möchte kurz über Meeresumgebungen sprechen. Sie sind einer der schwierigsten Orte für jedes Metall. Das Salz im Meerwasser macht es zu einer sehr korrosiven Umgebung. Salzwasser beschleunigt den elektrochemischen Prozess der Korrosion erheblich. Dies kann dazu führen, dass ein normales Metall sehr schnell zerfällt. Deshalb ist die Wahl des Materials für Boote, Docks und Ölplattformen im Meer so wichtig.

An salzigen Orten müssen Sie auch an galvanische Korrosion denken. Dies geschieht, wenn zwei verschiedene Arten von Metallen in Salzwasser miteinander in Berührung kommen. Ein Metall beginnt sehr schnell zu korrodieren, um das andere zu retten. Um dies zu verhindern, verwenden wir spezielle Edelstahllegierungen, die hergestellt werden, um Salzwasser zu bekämpfen. Materialien wie Titan und einige Kunststoffe werden ebenfalls verwendet. Wenn sich Ihr Projekt in der Nähe des Ozeans befindet, müssen Sie ein korrosionsbeständiges Material auswählen, das für den Umgang mit diesem schwierigen, salzigen Problem hergestellt wurde. Dies stoppt lokalisierte Korrosion, die sehr unsicher sein kann.

Key Takeaways to Remember

Hier sind die wichtigsten Ideen, die Sie sich aus dem, worüber wir gesprochen haben, merken sollten. Behalten Sie diese Punkte im Hinterkopf. Sie werden auf dem besten Weg sein, Korrosion zu stoppen, bevor sie beginnt.

• Korrosion ist ein natürlicher Prozess, der Metall schwächt und zerstört. Sie kostet viel Geld und kann unsicher sein.
• Ein korrosionsbeständiges Material funktioniert oft, indem es eine dünne, schützende Oxidschicht auf seiner Außenseite bildet, um Korrosion zu stoppen.
• Die gebräuchlichsten korrosionsbeständigen Optionen sind Edelstahl, Aluminium und Kupferlegierungen.
• Edelstahl ist stark, vielseitig einsetzbar und erhält seine Korrosionsbeständigkeit von Chrom.
• Aluminium ist ein leichtes und korrosionsbeständiges Metall. Es ist ideal für die Luft- und Raumfahrt und Gebäude.
• Die Wahl des besten korrosionsbeständigen Materials basiert auf dem Standort, der benötigten Festigkeit und Ihrem Budget. Denken Sie immer darüber nach, was Sie benötigen, bevor Sie das beste auswählen.
• Meeresumgebungen sind sehr korrosiv. Sie benötigen spezielle Materialien, die gegen Korrosion durch Salzwasser beständig sind.