DE2336947B2 - Verfahren zum Schutz eines Metallteils gegen Korrosion - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Schutz eines Metallteils gegen Korrosion, insbesondere zur Vermeidung von Passungsrost, bei dem auf wenigstens einem Teil der Oberfläche des Metallteils ein durch Reibung kraftschlüssig mit dem Metallteil verbundenes Flächengebilde angeordnet wird.

Zur Vermeidung von Korrosionsschäden an metallischen Konstruktionsteilen ist es bekannt, in Kontakt mit einer elektrisch leitenden Flüssigkeit stehende Metallteile mit einem zweiten, eine größere Elektronegativität aufweisenden Metall leitend zu verbinden, d. h. in einer galvanischen Kette als Kathode zu schalten. Da die Wirksamkeit des als »kathodischer Korrosionsschutz« bekannten Verfahrens unter anderem durch die elektrische Leitfähigkeit des Elektrolyten bestimmt wird, ist ein ausreichender Schutz nur beim Vorliegen eines Elektrolyten mit hinreichender Leitfähigkeit zu erreichen. Eine elektrochemische Korrosion ist nach dem bekannten Verfahren insbesondere dann nicht zu vermeiden, wenn die zu schützenden Metallteile nicht ständig durch wäßrige Lösungen von Elektrolyten benetzt sind. Derartige temporäre, beispielsweise dup.h Kondensations- oder Spritzwasser entstehende Elektrolytfilmo verursachen beträchtliche Korrosionsschäden und insbesondere die Bildung von Passungsrost, zu dessen Vermeidung unter anderem vorgeschlagen wurde, die Passungsflächen mit Schmierölen geringer Viskosität oder Trockenschmiermitteln zu behandeln oder luftdicht abzuschließen.

Das Verfahren der eingangs genannten Art hat bekanntlich auch schon Anwendung gefunden zur Vermeidung von Passungsrost bei einer Radsatzlagerung für Schienenfahrzeuge (DT-AS 16 05 082). Als Werk-•toff für das mit dem gegen Korrosion zu schützende Metallteil verbundene Flächengebilde ist dort beispielsweise Polytetrafluoräthylen oder ein bei Berührung mit Stahl nichtrostendes Metall vorgeschlagen worden. Solche Materialien lassen jedoch Korrosionen lediglich auf dem von dem aus ihnen bestehenden Flächengebilde abgedeckten Metallteil vermeiden, und dies nur insoweit, als eine luftdichte Isolation gegeben ist, nicht dagegen auf ihnen benachbarten von dem Flächengebilde unbedeckten Bereichen und schon gar nicht auf Metallteilen, die dem von dem Fläd/engebilde abgedeckten Metallteil gegenüberstehen und mit ihm zusammenwirken, wie dies zwischen Läufer und Stator von z. B. Turbinen der Fall ist.

Der Erfindung liegt nun die Aufgabe zugrunde, durch Anwendung des Verfahrens der eingangs genannten Art nicht ständig und nicht vollständig von einem Elektrolyten benetzte Metallteile wirksam gegen Korrosion zu schützen und die Bildung von Passungsrost zu verhindern, selbst an nahegelegenen Metallteilen, die nicht unmittelbar von dem Flächengebilde abgedeckt sind.

Zur Lösung dieser Aufgabe wird erfind..· ..jgemäß vorgeschlagen, daß für das den gegen Ko.rosion zu schützenden Metallteil abdeckende Flächengebilde ein Werkstoff verwendet wird, der durch Reibung ein positives Berührungspotential erzeugt.

Als Flächengebilde, beispielsweise in der Form von Matten, Bändern oder Folien, können nach der Erfindung sämtliche Materialien verwendet werden, die

durch Reibung auf ein positives Potential aufgeladen werden und hinreichend flexibel sind, wie z. B. Glasfasern, Silikatfasern oder andere keramische Fasern. Erfindungsgemäß besonders vorteilhaft sind Glasfasermatten sowie in eine Harzmatrix eingebettete Glasfasermatten. Durch die Harzmatrix, die vorteilhaft aus thermoplastischen Kunstharzen, wie z. B. Polyäthylen, Polyvinylchlorid oder insbesondere Polytetrafluoräthylen besteht, werden das verhältnismäßig spröde Fasergebilde mechanisch geschützt und zugleich die Reibungskräfte vermindert.

Die Wirkung der Erfindung beruht offensichtlich auf einer durch Reibung bedingten Ladungstrennung und Ausbildung einer Berührungsspannung zwischen dem Flächengebilde mit positiver und dem zu schützenden Metall mit negativer Oberflächenladung. Das erzeugte Potential vor. der Größenordnung einiger Kilovolt ist hinreichend groß, um Reaktionen von im Schwitz- oder Spritzwasser vorhandenen Anionen mit dem Metall und damit dessen Schädigung sowie die Bildung von Passungsrost zu vermeiden. Da im Gegensatz zu den bekannten Verfahren des kathodischen Korrosionsschutzes die durch die Erfindung erzielte Schutzwirkung nicht durch die Beschaffenheit des Elektrolyten beeinträchtigt wird, ist das erfindungsgemäße Verfahren besonders dort von Vorteil, wo mit dem Anfall wechselnder Mengen von Schwitz- oder Spritzwasser zu rechnen ist, die im allgemeinen nur geringe lonenmengen enthalten.

Die zur Erzeugung der Ladungstrennung erforderliehe Relativbewegung zwischen dem zu schützenden Metallteil und dem anliegenden Flächengebilde gemäß der Erfindung ist in einer Vielzahl von Konstruktionen und Maschinenelementen gegeben, da ein für die Schutzwirkung hinreichendes Potential bereits durch Abrollen oder Gleiten und kleine Schwingungsbewegungen unter Pressung aufgebaut wird. Vorteilhafte Ergebnisse werden bei Verwendung des erfindungsgemäßen Verfahrens, z. B. in Fahrzeugen aller Art, stationären Motoren, Turbinen u. dgl., Federn sowie Brückenlagerungen erzielt.

Die Erfindung wird im folgenden beispielhaft erläutert. Die Innenfläche von Lagerkammern für die Lager von Lokomotivrädern wurde mit etwa 0,15 mm dicken, in eine Polytetrafluoräthylenmatrix eingebettete Glas-

⁶S fasermatten belegt, wobei der bedeckte Flächenanteil etwa 80% betrug. In die Lagerkammern wurden dann in der üblichen Weise Rollenlager eingesetzt und die erfindungsgemäß geschützte Anordnung über eine Be-

triebszeit von 18 Monaten in einer E-Lok verwendet.

Die Innenfläche der Lagerkammer und die Außenfläche der Rollenlager waren rostfrei und blank, wobei sich die Schutzwirkung ebenfalls auf die ursprünglich nicht abgedeckten Flächenanteile erstreckte. Ungeschützte sowie mit Schmierölen und Trockenschmiermitteln wie Molybdändisulfid und Polytetraifluoräthylen behandelte unter den gleichen Bedingungen betriebene Lager wiesen demgegenüber fleckige Schichten von rötlichem Passungsrost auf.

Claims (4)

Patentansprüche:

1. Verfahren zum Schutz eines Metallteils gegen !Corrosion, insbesondere zur Vermeidung von Passungsrost, bei dem auf wenigstens einem Teil der Oberfläche des Metallteils ein durch Reibung kraftschlüssig mit dem Metallteil verbundenes Flächengebilde angeordnet wird, dadurch gekennzeichnet, daß für das Flächengebilde ein Werkstoff verwendet wird, der durch Reibung ein positives Berührungspotential erzeugt.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß als Flächengebilde Glasfasermatten verwendet werden.

3. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß als Flächengebilde in eine Harzmatrix eingebettete Glasfasermatten verwendet werden.

4. Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß als Harzmatrix Polytetrafluoräthylen verwendet wird.