Galvanik Korozyon Testi — ASTM G71 / ASTM G82

Was ist Galvanische Korrosion?

Der galvanische Korrosionstest misst die Korrosion, die durch den Potentialunterschied zwischen zwei unterschiedlichen Metallen entsteht, die in einem Elektrolyten in Kontakt kommen. Die Beurteilung erfolgt über galvanischen Strom oder Massenverlust.

Zweck von Galvanische Korrosion

Der Zweck besteht darin, zu bestimmen, welches Metall mit welcher Geschwindigkeit in Verbindungen unterschiedlicher Metalle korrodiert, und die Auswahl von Materialpaaren zu unterstützen.

Bei welchen Produkten wird Galvanische Korrosion angewendet?

Verbindungselemente aus unähnlichen Metallen
Hybridkonstruktionen aus Aluminium und Stahl
Komponenten des Wärmetauschers
Hardware für die Meeresumwelt
Leichtbauverbindungen für Elektrofahrzeuge

In welchen Branchen wird Galvanische Korrosion eingesetzt?

AutomobilMetallStahlBauwesenSeeschifffahrt

Normen zu Galvanische Korrosion

ASTM G71
ASTM G82
ISO 21207
ASTM B117tuz sisi (salt spray) korozyon testi prüfen
ISO 9227tuz sisi korozyon testi prüfen
ASTM G85modifizierter Salznebeltest (zyklisch). prüfen
ASTM G48Lochfraß und Spaltkorrosion in rostfreien Stählen prüfen
ISO 16701zyklischer Korrosionstest prüfen
ISO 6270Festigkeit in Kondensationsumgebung prüfen
SAE J2334zyklische Laborkorrosionsprüfung prüfen
VDA 233-102Zyklische Korrosionsprüfung in der Automobilindustrie prüfen

Prüfbedingungen für Galvanische Korrosion

Elektrolyt: In der Spezifikation definierte Lösung (z. B. NaCl oder künstliches Meerwasser)
Flächenverhältnis: Das Flächenverhältnis Anode/Kathode bestimmt die Korrosionsrate; in der Spezifikation definiert
Temperatur: In der Norm definierte konstante Temperatur
Zeit: In der Spezifikation definierte Belichtungszeit

Prüfgerät für Galvanische Korrosion

Elektrochemisches Messsystem (Potentiostat / Nullwiderstands-Amperemeter)
Referenzelektroden- und Zellenaufbau
Präzisionswaage
Temperaturgesteuertes Bad

Probenanforderungen für Galvanische Korrosion

Die beiden Metallproben müssen mit dem definierten Flächenverhältnis vorbereitet werden
Oberflächen müssen normgerecht gereinigt werden
Ausgangsmassen müssen gemessen werden
Der Verbindungswiderstand muss vernachlässigbar sein

Dauer von Galvanische Korrosion

Die elektrochemische Messung dauert Stunden; Die Messung des Massenverlusts dauert Tage bis Wochen.

Ablauf von Galvanische Korrosion

1Proben werden vorbereitet und ihre Oberflächen und Massen aufgezeichnet.
2Die Metalle werden im Elektrolyten in Kontakt gebracht.
3Der galvanische Strom wird kontinuierlich gemessen oder die definierte Zeitspanne abgewartet.
4Am Ende der Exposition werden die Proben gereinigt und der Massenverlust gemessen.
5Die galvanische Korrosionsrate wird berechnet.

Annahmekriterien für Galvanische Korrosion

Als Akzeptanzkriterium wird in der Spezifikation maximale galvanische Stromdichte bzw. maximaler Massenverlust angegeben. In einigen Anwendungen ist die Verwendung des Metallpaars direkt verboten.

Auswertung der Ergebnisse

Die Richtung des galvanischen Stroms zeigt an, welches Metall die Anode ist. Da das Flächenverhältnis einen großen Einfluss auf das Ergebnis hat, muss es immer im Bericht angegeben werden.

Prüfbericht zu Galvanische Korrosion

Standard angewendet
Metallpaar- und Flächenverhältnis
Elektrolytzusammensetzung und Temperatur
Galvanischer Strom oder Massenverlust
Berechnete Korrosionsrate

Akkreditierung

EUROLAB verfügt über eine international anerkannte Akkreditierung, die von Akkreditierungsstellen erhalten wurde, die Vertragspartei der multilateralen Anerkennungsvereinbarungen IAF und ILAC sind, gemäß ISO/IEC 17025 für Labortests, ISO/IEC 17020 für Inspektion und Überwachung sowie ISO/IEC 17021-1 und ISO/IEC 17065 für System- und Produktzertifizierung. Diese Kette stellt sicher, dass die ausgestellten Berichte und Zertifikate weltweit akzeptiert werden.

Ob dieser Test im akkreditierten Rahmen angeboten werden kann, hängt von Ihrem Produkt und der angewandten Norm ab; Da die Akkreditierung methodenbasiert erfolgt, wird der Umfang bereits im Angebotsstadium schriftlich bestätigt.

Geltungsbereich und Berechtigungen

Korrosionstests — Was umfasst dieser Prüfbereich?

Der folgende Abschnitt beschreibt das Gebiet, zu dem der Test Galvanische Korrosion gehört; die Bedingungen und Abnahmekriterien dieses konkreten Tests stehen in den obigen Abschnitten. Der für Ihr Produkt spezifische Umfang wird schriftlich im Angebotsstadium festgelegt.

Korrosionsprüfungen bewerten unter beschleunigten Bedingungen, wie lange Metalle und Beschichtungen in korrosiver Umgebung halten. Die Familie umfasst zwei Ansätze, und der Unterschied zwischen ihnen ist das wichtigste Wissen dieses Bereichs: Prüfungen mit konstanten Bedingungen und zyklische Prüfungen.

Die Salzsprühprüfung mit konstanten Bedingungen (ASTM B117, ISO 9227) hält in der Kammer durchgehend dieselbe Umgebung: dieselbe Salzkonzentration, dieselbe Temperatur, eine dauerhaft feuchte Oberfläche. Die Stärke dieses Ansatzes ist seine WIEDERHOLBARKEIT; da die Bedingungen eng definiert sind, liegen die Ergebnisse verschiedener Labore nahe beieinander. Genau diese Eigenschaft wird bei der Überwachung der Fertigungskonsistenz und beim Lieferantenvergleich gewünscht.

Doch die reale Atmosphäre ist nicht konstant. Eine Oberfläche wird nass, trocknet, erwärmt sich, kühlt ab, erhält UV-Strahlung und verschmutzt. Der Nass-Trocken-Zyklus verändert den Korrosionsmechanismus: Beim Trocknen konzentriert sich das Salz, der Sauerstoffzutritt nimmt zu und die Korrosion beschleunigt sich. Die Schadensform auf einer dauerhaft feuchten Oberfläche unterscheidet sich von der auf einer zyklisch benetzten.

Zyklische Prüfungen (SAE J2334, VDA 233-102, ASTM G85, ISO 16701) ahmen diese Variabilität nach und liefern Ergebnisse, die näher an den im Feld beobachteten Schadensmustern liegen. Die Automobilbranche ist weitgehend zu diesem Ansatz übergegangen. Die praktische Konsequenz: Dieselben zwei Beschichtungen können in konstanten und zyklischen Prüfungen UNTERSCHIEDLICH RANGIEREN; welche Prüfung angewendet wurde, bestimmt das Ergebnis.

Keine Prüfung in dieser Familie definiert eine DAUER ODER EIN ABNAHMEKRITERIUM. Wie viele Stunden sie angewendet wird und welcher Schadensgrad akzeptabel ist, ergibt sich aus der Produktnorm oder der Kundenspezifikation. Die Bewertungsskalen sind in gesonderten Normen definiert: für Rostgrad, Blasenbildung, Unterwanderung vom Ritz und Haftungsverlust werden unterschiedliche Skalen verwendet.

Die gesuchte Schadensart hängt vom Beschichtungstyp ab. Bei metallischen Beschichtungen werden Weißrost (Korrosion der Beschichtung selbst) und Rotrost (bis zum Grundmetall reichende Korrosion) getrennt berichtet, und Spezifikationen geben meist für beide eine gesonderte Dauer an. Bei lackierten Oberflächen stehen Unterwanderung vom Ritz und Blasenbildung im Vordergrund.

Elektrochemische Methoden bilden einen eigenen Bereich und beantworten eine andere Frage. Potentiodynamische Polarisation, elektrochemische Impedanzspektroskopie und Lochfraßpotenzialmessungen zeigen den MECHANISMUS und die Geschwindigkeit der Korrosion innerhalb von Stunden; Kammerprüfungen liefern das Ergebnis visuell über Wochen. Beide ergänzen sich, statt Alternativen zu sein.

Nichtrostende Stähle haben einen eigenen Teilbereich: Lochfraß- und Spaltkorrosions- sowie interkristalline Korrosionsprüfungen zeigen die Qualität der Wärmebehandlung und den Zustand nach dem Schweißen an.

Methodengruppen in diesem Bereich

Salzsprühnebel bei konstanten Bedingungen
ASTM B117 und ISO 9227 (NSS); für wiederholbaren Vergleich und Prozesskontrolle.
Angesäuert und beschleunigt
Die AASS- und CASS-Bedingungen nach ISO 9227; bevorzugt bei dekorativen Chrom-Nickel-Beschichtungen.
Zyklische Korrosion
SAE J2334, VDA 233-102, ASTM G85 und ISO 16701; nähert sich dem Feldverhalten durch Nass-Trocken-Zyklen an.
Feuchte und Kondensation
Prüfungen mit stationärer feuchter Wärme, Kondensation und zyklischer Feuchte; diese decken Blasenbildung der Beschichtung auf.
Elektrochemisch
Polarisation, Impedanzspektroskopie, Messungen des Lochfraß- und Spaltkorrosionspotenzials.
Spezifische Prüfungen für nichtrostenden Stahl
Lochfraß- und Spaltkorrosion, interkristalline Korrosion; Indikatoren für Wärmebehandlungs- und Schweißqualität.
Bewertungsskalen
Skalen für Rostgrad, Blasenbildung, Unterwanderung vom Ritz und Haftungsverlust; die Bewertungen stammen aus diesen Normen.

Häufig verwechselt in diesem Bereich

Die Lebensdauer in der Testkammer lässt sich nicht auf die Lebensdauer im Feld umrechnen; es gibt keinen zuverlässigen Umrechnungsfaktor.
Feste und zyklische Versuche können zu unterschiedlichen Reihenfolgen führen; es gilt die in der Leistungsbeschreibung festgelegte Reihenfolge.
Ein Korrosionsbericht ohne angegebene Dauer und Abnahmekriterium kann nicht interpretiert werden.
Wird die Beschichtungsdicke nicht angegeben, ist das Ergebnis nicht vergleichbar; die Dicke beeinflusst die Dauerhaftigkeit direkt.
Weißrost und Rotrost sagen etwas anderes aus; beide müssen getrennt berichtet werden.
Position und Winkel der Probe in der Kammer beeinflussen das Ergebnis; Normen regeln dies, und der Bericht muss es dokumentieren.

Welche Entscheidungen diese Ergebnisse unterstützen

Auswahl des Beschichtungssystems und Lieferantenfreigabe
Prozesskontrolle der Beschichtungslinie und Chargenabnahme
Dauerhaftigkeitsnachweis für Automobil- und Außenprodukte
Bewertung von Feldkorrosionsschäden und Garantieentscheidungen
Verifizierung der Wärmebehandlungs- und Schweißqualität bei nichtrostendem Stahl

Häufige Fragen zu Galvanische Korrosion

Warum ist das Flächenverhältnis so wichtig?

Eine kleine Anode kombiniert mit einer großen Kathode erhöht die Stromdichte an der Anode und beschleunigt die Korrosion. Das Testergebnis kann daher ohne Angabe des Flächenverhältnisses nicht interpretiert werden.

Galvanische Korrosion