Edelstahlschrauben in Aluminium: Welche Seite ist die kleine?

Drei Bedingungen, alle erforderlich

Die Schwere bestimmt das Flächenverhältnis

Der Gesamtstrom ist eine Eigenschaft der ganzen Zelle, aber die Korrosion findet an der Anode statt. Derselbe Strom, über eine große Fläche verteilt, ist milder flächiger Abtrag; auf eine kleine konzentriert, ist er schneller örtlicher Angriff.

Die Verträglichkeitstabelle, zu der man an dieser Stelle greift, wird einer Norm zugeschrieben, die sie gar nicht enthält – die Tabelle des anodischen Index.

Edelstahl hat eine Voraussetzung, die vergessen wird

Edelstahl steht in der Spannungsreihe zum edlen Ende hin – aber das ist Edelstahl im passiven Zustand. Die Passivschicht braucht Sauerstoff, um sich zu erhalten, und ein Gewinde ist konstruktionsbedingt ein sauerstoffarmer Spalt.

In einem solchen Spalt kann Edelstahl seine Passivität verlieren und sich zu aktivem Verhalten verschieben; damit verschiebt sich sein Potential, und die Beziehung, auf die Sie ausgelegt haben, gilt nicht mehr. Deshalb wird auch Spaltkorrosion zusammen mit Lochfraß behandelt, und deshalb verschafft das Molybdän in A4 in chloridhaltigen Umgebungen einen Vorsprung.

Also beschichten – doch die Barriere hat ein Haltbarkeitsdatum

Eine Beschichtung trennt entweder den Elektrolyten ab oder verändert das Potential am Kontakt. Ihre Wirkung hängt davon ab, dass sie intakt bleibt – und sobald Verschleiß, Riefen vom Anziehen oder eine nie bedeckte Stelle vorliegen, ist der freiliegende Grundwerkstoff klein, also genau die ungünstige Bedingung der kleinen Anode.

Zink kehrt das Elementpaar um. In der Spannungsreihe in Meerwasser ist Zink gegenüber Aluminium anodisch, sodass bei einer verzinkten Schraube in einem Aluminiumteil die Beschichtung anstelle des Aluminiums korrodiert – die umgekehrte Arbeitsteilung wie bei einer Edelstahlschraube, bei der die Umgebung bezahlt. Eine Studie von 2024 in Electrochemistry fand, dass die Polarität für Zink gegenüber Aluminium A1050 über 0,01 bis 2 M Chlorid erhalten blieb. Betrachten Sie das als starke Grundannahme, nicht als Naturkonstante, und denken Sie daran, dass die Mikrometer Zink ein Budget sind: Was zuerst aufgebraucht ist, entscheidet, was Sie kaufen sollten.

Vier Möglichkeiten in der Konstruktion

• Den elektrischen Pfad unterbrechen. Isolierscheiben und Isolierhülsen – beachten Sie, dass beide nötig sind; nur eine Seite zu isolieren lässt den Durchgang bestehen. Eine in ein Innengewinde eingedrehte Schraube lässt sich so überhaupt nicht isolieren – der Gewindekontakt ist die Verbindung –, dort ist die wirksame Verteidigungslinie die nächste, das Abdichten
• Den Elektrolyten unterbrechen. Beschichtung, Abdichtung, Entwässerung; verhindern, dass Wasser in der Verbindung steht
• Die Potentialdifferenz verringern. Werkstoffe wählen, die näher beieinanderliegen, oder beide Seiten in einer Gruppe halten
• Das Flächenverhältnis ändern. Eine kleine Anode gegenüber einer großen Kathode vermeiden; wo etwas sich opfern muss, sollte es das größere Teil sein

⚠️ Beachten Sie außerdem: Die Scheibe einer Kombischraube wird bei der Herstellung mit ihr gepaart – wenn Ihre Korrosionsstrategie eine Scheibe aus einem anderen oder isolierenden Werkstoff braucht, kann eine Kombischraube sie nicht liefern.

Diese Angaben mit der Anfrage senden

• Der Werkstoff des Gegenstücks – nicht nur „Metall“; Aluminium, Magnesium, verzinkter Stahl und Kohlefaserverbund verhalten sich alle unterschiedlich
• Die Einsatzumgebung: trocken innen, im Binnenland außen, Küste, Reinigung mit chloridhaltigem Wasser
• Der derzeit verwendete Werkstoff und die Oberfläche
• Ob es Isolierteile oder Dichtungen gibt und ob sie bei der Wartung entfernt werden

Dieser Beitrag behandelt Schritt 5: Oberfläche. Die vollständige Reihenfolge lautet Grundwerkstoff, Gewinde, Kopf, Antrieb, Oberfläche und Dokumentation. Warum eine andere Reihenfolge Nacharbeit verursacht, erläutert der englische Beitrag Specifying a screw.

Häufige Fragen

Korrodieren Edelstahlschrauben Aluminium?

Es ist das Aluminium, das korrodiert: Es ist die Anode des Elementpaars, daher zeigt sich der Angriff als weiße Ablagerungen und Lochfraß im Aluminium rund um die Bohrung, während die Schraube blank bleibt. In einer Verbindung, die wirklich trocken bleibt, ist der galvanische Strom nahezu null. Die Richtung ist zudem die tolerierbare – eine kleine edle Schraube in einem großen Aluminiumteil verteilt den Angriff dünn, während ein Aluminium-Verbindungselement in einer Edelstahlbaugruppe ihn konzentriert.

Korrodieren verzinkte Schrauben Aluminium?

Meist umgekehrt. In der Spannungsreihe in Meerwasser ist Zink gegenüber Aluminium anodisch, sodass sich die Beschichtung opfert und sowohl den Stahl darunter als auch das Aluminium ringsum schützt; eine Studie von 2024 bestätigte die Polarität für Zink gegenüber Aluminium A1050 von 0,01 bis 2 M Chlorid. Das ist eine starke Grundannahme, keine Garantie, und das Zink ist ein Verbrauchsgut – Mikrometer Beschichtung sind ein begrenztes Budget an nassen Stunden.

Verhindert eine Nylonscheibe Kontaktkorrosion?

Für sich allein nicht. Sie isoliert die Kopfauflage, während die Gewinde Metall an Metall bleiben, und die Gewinde machen den größten Teil der Kontaktfläche aus. Eine Durchsteckschraube lässt sich mit einer Isolierhülse und Scheiben auf beiden Seiten wirklich isolieren; eine Schraube in einem Innengewinde lässt sich elektrisch überhaupt nicht isolieren, dort sind die wirksamen Maßnahmen, die Verbindung abzudichten und Wasser fernzuhalten.

Quellen

• Galvanic corrosion — Wikipedia
• NASA — fastener design and joint testing report
• Electrochemistry 92 (2024), 24-00061 – galvanische Polarität Zn/A1050 in 0,01–2 M NaCl

Diese Seite beschreibt Mechanismen und konstruktive Abwägungen. Die Reihenfolge der Spannungsreihe hängt von Umgebung und Bezugselektrode ab, daher werden Werkstoffe nur danach beschrieben, zu welchem Ende der Reihe sie neigen, ohne Potentiale anzugeben. Die Werkstoffwahl ergibt sich aus Ihrer Umgebung und den für Sie geltenden Normen.