Hallo Zusammen!
habe eine Frage nach Korrosion. Weiß jemand, ob und wie Verbindungen zwischen Stahl und Kupfer miteinander reagieren, wenn Feuchtigkeit (Regen als Beispiel) ins Spiel kommt? In diesem Fall werden Stahl- und Kupferskonstruktion auf einem freien Hof gestellt.
Besten Dank!
yosh2
Hallo Yosh2,
was ist das für ein Stahl und haben die beiden Konstruktion metallischen Kontakt (das wäre dann nicht optimal siehe Kontaktkorrosion und elektrochemische Reihe). Im ungünstigsten Fall beschleunigst Du mit dem Kupfer die Korrosion des unedleren Werkstoffs, es kann sogar eine Passivierungsschicht z.B. Verzinkung durch die Anwesenheit von Kupfer zerstört werden.
Die meisten Reaktionsprodukte sind wasserlöslich und werden wohl weggewaschen vom Regen, das kann einem schon mal den Bodenbelag versauen…
Wenn es lange halten soll, ist die Kombination nicht ohne besondere Massnahmen zu empfehlen.
Grüße
Thilo
Stahl und Kupfer passen prinzipiell nicht zusammen, daher gibt es im Handwerk auch die Installationsregel, nie Kupfer vor Stahl, Kupfer löst sich, setzt sich auf Stahl ab, es gibt Loch- und Muldenkorrosion. Kupfer ist edler als Stahl, Stahl agiert dann sozusgen als Opferanode.
Es kommt aber auf den Einzelfall drauf an, wie sieht die Konstruktion aus, wie ist der Kontakt, muss man wissen, um es richtig beurteilen zu können. Ist generell natürlich nicht ganz so kritisch, denn man hat ja nicht immer Wasser…
Danke für die super schnellen Antworte!
Ich habe noch weitere Frage und Ergänzung zu der Konstruktion.
Der Stahl ist ein Kohlenstoff-Mangan-Stahl Stange (Stahlsorte R 260). Die Kupfer ist ein Rechecktrohr. Stahl und Kupfer haben direkten Kontakt auf einer Seite, denn Das Kupferrohr wird benutzt um die Wärme aus den Innen fliessenden Medien an der Stahlstange zu leiten.
Gibt’s dann die Möglichkeit dieser Kontakt vor der Korrosion zu schützen? Mir würde mal gesagt, dass man Wärmeleitpaste zwischen die Metallen nehmen kann, um die Korrosion zu verhindern. Funktioniert das überhaupt?
Bitte nochmal um die Hilfe. Vielen Dank nochmal!
yosh2
Das wäre ein schlimmer Fall von Kontaktkorrosion - das würde wohl nicht lange gut gehen!
Kupfer ist edler als Eisen, die Potenzialdifferenz recht groß.
Du mußt entweder verhindern, dass die beiden Metalle in elektrisch leitenden Kontakt zueinander kommen (sie dürfen sich also nicht berühren), oder dass irgendwelches Wasser rankommt. Im trockenen Indoor-Bereich kann man das machen, ein paar Jahre sollte es halten. Je höher die Luftfeuchtigkeit und die Neigung zur Kondensation von Wasser an der Oberfläche der Konstruktion, desto schneller korrodiert das Ganze aber natürlich auch innen - am heftigsten in der Nähe der Berührungsstelle. Dabei wird das Kupfer kathodisch geschützt und der Stahl löst sich mit erhöhter Geschwindigkeit auf.
Auf dem freien Hof aufgestellt, dürfte das leider nicht lange gutgehen…
Bleibt noch die Frage, ob es sich um „rostfreien“ Edelstahl oder normalen Baustahl handelt?
Ist eigentlich egal, denn Edelstahl schützt sich - im Gegensatz zu normalem Maschinen-, oder Baustahl nur selbst durch einen nur wenige Nanometer dicke Chromoxid-Schicht, die beim Montieren z.B. durch Schrauben zerstört wird - oder durch Relativbewegungen der Stahl-, und Kupferteile zueinander im Einsatz, also durch Reibung. Die Oxidschicht entsteht zwar auch wieder spontan, wenn das Wasser wieder weggetrocknet ist (der Edelstahl repassiviert), aber beim nächsten Mal geht’s wieder weiter.
In Verbindung mit Kupfer korrosdieren alle Stahlsorten.
Gruß
Gerhard
Grundsätzlich reagieren Stahl und Kupfer unterschiedlich auf Regen. Da der Regen nicht PH-Neutral ist, wird er auch zu einer Korrosion führen. Jedoch wird die Korrosion unterschiedlich ausfallen. Bei Stahl wird es zu dem sogenannten Lochfrass kommen, Kupfer jedoch wird seinen Glanz verlieren und patinieren.
Verbindungen zwischen Stahl und Kupfer und damit verbundener Wasserkontakt führt dazu, das das Wasser als Elektrolyt dient. Ergebnis wird sein, das das unedlere Metall sich sozusagen opfern wird. Dieses Prinzip findest Du als Korrosionsschutz im Schiffsbau, im Heizungsbau (falls Du einen Warmwasserboiler hast, wird sich normalerweise im Inneren eine sogenannte Opferanoden). Inwieweit dieses Prinzip auf Deine Konstruktion im Garten Anwendung findet, ist schwer vorherzusagen. Rost wird aber auf jeden Fall auftreten.
Wenn ich Deine Beschreibung so deuten darf: Kufperrechteckrohr leitet warmes Wasser weiter an C-Stahlrohr und steht in direktem Kontakt zum Stahlrohr!? Dann gibt es Kontaktkorrosion, die man nur durch eine elektrische Trennung vermeiden kann (z.B über ein Verbindungsstück aus Kunststoff, Wärmeleitpaste funktioniert sicherlich nicht so gut wenn überhaupt.
Zum zweiten wird die Installationsregel ja missachtet, es scheint ja Wasser vom Kupferrohr in das Stahlrohr zu fließen, das geht eigentlich nur umgekehrt, so gibt es eben auch Mulden-/Lochkorrosion im schlimmsten Fall…
Warum muss es unbedingt Kupfer sein und warum in dieser Reihenfolge?
Es gibt sehr, sehr wenige Stahlsorten, die in Verbindung mit Kupfer nicht korrodieren und dann auch nur, wenn die Verbindung ohne jegliche Fehler und Unregelmässigkeiten ist - das ist in der Praxis nicht durchzuführen.
Sinnvoller wäre es, entweder andere MAterialien zu verwenden und falls es ums Aussehen geht diese z.B. mit Farbe anzumalen oder zu beschichten.
Andernfalls geht es eventuell, wenn die richtige Stahlsorte verwendet wird und die beiden Materialien galvanisch getrennt werden. Die Stahlsorten findet man über eine praktische spannungsreihe.
Hallo yosh2,
wie immer: es kommt darauf an…
Wenn Regenwasser als Elekrolyt zwischen Stahl und Kupfer wirken kann, gibt es elektrochemische Korrosion. Wenn es sich beim Stahl um einfaches Wald- und Wiesenblech a la St37, DC01, S235 o.ä. handelt, wird das recht schnell unansehnlich und rostet - und zwar mehr als sonst, da Eisen in der elektrochemischen Spannungsreihe weiter unten steht als Kupfer und sich für das Kupfer „aufopfern“ wird. Das Kupfer wird dadurch vermutlich länger blank bleiben und keine grüne Patina ansetzen - zumindest im Wirkungsbereich des Elekrolyts.
Wenn es sich beim Stahl jedoch um z.B. „Corten A“ (kupferlegiert) handelt, sieht die Sache schon anders aus.
/Alex
Hallo yosh2,
wenn Kupfer und Stahl elektrisch leitend verbunden sind und dann noch über den Wasserfilm (z. B. Tropfen an der Kontaktstelle) miteinander auch im Elektrolyt (hier das Wasser) verbunden sind, dann kommt es zu galvanischer Korrosion. Die Folge davon ist, dass das unedlere Metall (Stahl) wesentlich stärker korrodiert (rostet). Der Effekt ist umso größer, je größer die Oberfläche des Kupfers im Verhältnis zur Stahloberfläche ist.
Mein Rat: Aus Korrosionssicht sehr ungünstig. Empfehlenswerter ist die Kombination ähnlicher Werkstoffe z. B. nichtrostender (Edel-) Stahl und normaler Stahl.
Gruß
Geliang
wenn der Stahl verzinkt ist dürftes es kein Problem sein. Falls der Stahl nicht beschichtet ist, wird er nach einiger Zeit im Bereich in dem er mit dem Kupfer in Verbindung kommt bzw. ein Splat ist örtlich korrodieren.
Gruß Stefan
Guten Tag yosh2,
leider kann ich Deine Frage nicht konkret beantworten.
Habe lediglich eine Tip für Dich:
Vielleicht hilft Dir eine Übersicht der elektochemischen Spannungsreihe der Metalle weiter. Diese erlaubt Aussagen über die Korrosionsanfälligkeit zweier unterschiedlicher Werkstoffe.
Grundsätzlich gilt aber. Das unedlere Metall löst sich zuerst auf.
Hoffe das hilft !
Hallo Thilo,
danke schön für die Antwort! Jetzt weiß ich ja mehr 
Grüße,
Yosh2
Hallo Rohrex,
es muss nicht unbedingt Kupfer sein, aber eben wegen der Wärmeleitung will ich ja soviel wie möglich ein Rechteckrohr aus Material mit hohen Wärmeleitfähigkeit. Das Problem ist, die edleren Metalle haben hohe elektrochemische Potenzial. Was meinst du, welche Material ist eigentlich am besten zu nehmen, um möglichst hohe Wärmeleitfähigkeit zu erzielen und am besten Korrosionsentstehung zu verhindern.
Danke nochmal!
yosh2
Hallo Gerhard,
danke schön für die Erklärung. Ich habe eine weitere Frage. Welches Metall kann man dann nehmen für eine direkten Kontakt mit Stahl ohne zu befürchten, dass die Korrosion entstehen wird?
Danke im Voraus.
Grüße,
Yoshua
Vielen Dank für die Antwort!
Grüße,
Yoshua
Vielen Dank für die Antwort!
Grüße,
Yoshua.
Guten Tag,
Hallo Zusammen!
Hier wurde vor einiger Zeit ja schon einiges geantwortet. Ich hätte da noch eine Zusatzfrage:
Unser Haus bekam ein neues Dach. Für die Abwasserentlüftung wurde ein 30 cm langes Kupferrohr (80mm) durch das Dach geführt… Darunter wird der Anschluss zum Stahlgussrohr (100 mm) über etwa 30 cm-PVC (HT) Rohr 75 mm (Bögen und Gerade) gemacht. Da das Kupferrohr oben offen ist, kann es bei Regen immer wieder einige Wassertropfen geben. Frage: Kann hier etwas mit dem Gussrohr passieren?
Gruß Jürgen