DE2336947C3 - Verfahren zum Schutz eines Metallteils gegen Korrosion - Google Patents

Description

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Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Schutz tines Metallteils gegen Korrosion, insbesondere zur Vermeidung von Passungsrost, bei dem auf wenigstens tinem 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 finer galvanischen Kette als Kathode zu schalten. Da die Wirksamkeit des als »kathodischer Korrosionsechutz« bekannten Verfahrens unter anderem durch die elektrische Leitfähigkeit des Elektrolyten bestimmt «vird, ist ein ausreichender Schutz nur beim Vorliegen tines Elektrolyten mit hinreichender Leitfähigkeit zu trreichen. 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 befietzt sind. Derartige temporäre, beispielsweise durch Kondensations- oder Spritzwasser entstehende Elek-Irolytfilme 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 bekenntlich auch schon Anwendung gefunden zur Ver-(meidung von Passungsrost bei einer Radsatzlagerung für Schienenfahrzeuge (DT-AS 16 05 082). Als Werkstoff für das mit dem gegen Korrosion zu schützende Metallteil verbundene Flächengebilde ist dort beispielsweise Polytetrafluorethylen 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 _Metal|.eilen die dem von dem Flachengebilde abgedeckten Metallteil gegenüberstehen und mn ihm zusammenwirken, wie dies zwischen Läufer und Stator von z. B. Turbinen der Fall ist.

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

Zur ' ösung dieser Aufgabe wird erfindungsgemäß vorgeschlagen, daß für das den gegen Korrosion zu schützenden Metallteil abdeckende Flachengebilde ein Werkstoff verwendet wird, der durch Reibung ein positives Berührungspotential erzeugt.

Als Flachengebilde, 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. Frfindunesgemäß besonders vorteilhaft sind Glasfasermatten sowiie in eine Harzmatrix eingebettete Glasfasermatten. Durch die Harzmatrix, die vorteilhaft aus thermoplastischen Kunstharzen, wie z. B. Polyäthylen. Polyvinylchlorid oder insbesondere Polytetrafluorethylen 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 Flachengebilde mit positiver und dem zu schützenden Metall mit negativer Oberflächenladung. Das erzeugte Potential von 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 Passungsrosit 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 erforderliche 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 Polyietrafluoräthylenmatrix eingebettete Glasfasermatten 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 lieh die Schutzwirkung ebenfalls auf die ursprünglich eicht abgedeckten Flächenanteile erstreckte. Ungeschützte sowie mit Schmierölen und Trockenschmiermitieln wie Molybdändisulfid und Polytetrafluoräthylen behandelte unter den gleichen Bedingungen betriebene Lager wiesen demgegenüber ileckige Schichten von rötlichem Passungsrost auf.

Claims (4)

1. Patentansprüche:

   !. Verfahren zum Scnutz 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, dadurch gekennzeichnet, daß für das Flächengebilde ein Werkstoff verwendet wird, der durch Reibung ein positives Berührungspotential erzeugt.
2. 2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß als Flächengebilde Glasfasermatten verwendet werden. '⁵
3. 3. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß als Flachengebilde in eine Harzmatrix eingebettete Oasfasermatten verwendet werden.
4. 4. Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß als Harzmatrix Polytetrafluoräthylen verwendet wird.