Stahl galv. verzinkt und Edelstahl

[w3llschmidt]

Hallo Leute,

ich habe wohl gepennt und zu M10 Schrauben Stahl galv. verzinkt Edelstahl U-Scheiben bestellt.

Ist das Murx? Gibt das Korosion?

[hugepanic]

Ja

[OliverM]

Ja , und Ja .

Gruß

Oliver

[w3llschmidt]

Ok, habe passende Scheiben bestellt.

Irgendwie bin ich "boaaaa Edelstahl" verblendet ...

[magboehm]

Hi,

ich empfehle wenn irgendmöglich Zinklamellenbeschichtete (auch als Geomet bekannt) Verbindungselemente zu verbauen. Das hält im Salzsprühnebeltest noch am längsten und verträgt sich mit vielen Materialen recht gut (Alu und Edelstahl... )

[w3llschmidt]

Danke, Alexander ...

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Ist sowas Loctite vorzuziehen?!

https://www.ebay.de/itm/403004093233

[Konstrukteur]

Danke, Alexander ...

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Ist sowas Loctite vorzuziehen?!

https://www.ebay.de/itm/403004093233

Hallo,
kommt ganz darauf an, was Du sichern willst.
Loctite hochfest hat ein Losbrechmoment von etwa maximal 36Nm.

Gruß Uwe

[Dilli]

Kurze Frage.
Über welchen Zeitraum und welchen Schaden reden wir, wenn jemand mit einer Zinkschraube mit einer Edelstahlmutter 2 Stück 3mm Alubleche zusammen schraubt?

[joe`s mercur]

Moin,
Daß das Alublech rund um die Schraubverbindung im rohen , unlackieren Zustand schnell anfängt zu blühen und in ein paar Jahren kreisrund weg oxidiert ist.
Wenn Man eine galwanische Trennung hinbekommt, gibt's keine Probleme.

[Dilli]

Lackiert oder so ist es doch eh meistens. Das einzige was roh ist, sind doch die Schrauben, Muttern und Scheiben. Rohes Alu oxidiert ja eh sofort weg. Und wenn was auf Alu vermietet wird, nimmt man doch auch nicht immer Alunieten, wenns was halten soll. Da rosten eher die Nieten weg. Das sinc zumindest meine Beobachtungen. Das es keine Reaktion gibt, will ich aber auch nicht bestreiten.

[Willi Jung]

Alu mit Edelstahl ist kein Problem.
Der Rest funktioniert nicht. Tausch doch die Schraube und Scheibe noch gegen Edelstahl.
Liebe Grüße
Willi

[Pirx]

Alu mit Edelstahl ist kein Problem.

Oh doch!
Ich habe mal in der chemischen Industrie gearbeitet, da wurde nur Aluminium und Edelstahl (und Kunststoff) verarbeitet.
Man glaubt nicht, was da alles zwischen Alu und Edelstahl passieren kann ...

Pirx

[hugepanic]

Alu mit Edelstahl ist kein Problem.

Oh doch!
Ich habe mal in der chemischen Industrie gearbeitet, da wurde nur Aluminium und Edelstahl (und Kunststoff) verarbeitet.
Man glaubt nicht, was da alles zwischen Alu und Edelstahl passieren kann ...
Pirx

Oh doch! x 2

Schau in die Spannungsreihe der materialen! Sobald das ein relevanter unterschied ist, gibts rost (lust und wasser vorrausgesetzt)
Du kannst solange "alles zusammen-nageln" solange du die Teile elektrisch isolieren kannst ---> z.B. mit Lack ...Üblicherweise lackiert man 25mm (1 zoll) drüber hinaus!
Wenn du also eine Stahl-Schraube in Alu verbaust (oder alu-beschlag in CFK) mußt du alles um die eine Schraube/Beschlag mit 25mm überlapp lackieren! Das basiert aber auf der Annahme das der Lack da auch drauf bleibt über die lebensdauer.
Und genau DAS würde ich im Fahrzeugbau eigentlich ausschließen.

[Willi Jung]

Zumindest kann ich aus meiner Zeit in der Solarbranche sagen, dass das über 20 Jahre frei bewittert funktioniert. Alle namhaften Solarmontagesysteme bestehen aus Aluprofilen und Klemmen, die mit Edelstahlschrauben untereinander verbunden werden. Das Ganze ist unmittelbar der Witterung ausgesetzt.
Dass das optisch nach dieser Zeit nicht mehr wie neu ausschaut mag sein, aber technisch war da nichts zu beanstanden.
Die Kombi mit verzinkten Teilen hat jedenfalls diesen Zeithorizont nicht zuverlässig überlebt.
Dass da objektiv betrachtet eine Kontaktkorrosion stattfindet, will ich gar nicht bestreiten. Aber eben nicht in einem statisch relevanten Bereich.
Liebe Grüße
Willi

[Willi Jung]

Hier noch Mal ein Zitat dazu von einer Yachtbauseite:
Nichtrostender („rostfreier” ? Stahl zeichnet sich durch einen Anteil von mehr als 10,5 Prozent Chrom aus, der im austenitischen oder ferritischen Mischkristall gelöst sein muss. Durch diesen hohen Chromanteil bildet sich eine schützende und dichte Passivschicht aus Chromoxid an der Werkstoffoberfläche aus. Weitere Legierungsbestandteile wie Nickel, Molybdän, Mangan und Niob führen zu einer noch besseren Korrosionsbeständigkeit oder günstigeren mechanischen Eigenschaften. Damit kommt es also kaum zu elektrolytischen Reaktionen zwischen der Aluminium-Oxyd-Schicht und der Passiv-Chromoxydschicht.

Al2O3 (Aluminium-Oxyd) ist ein sehr guter Isolator und besitzt sehr hohe Durchschlagsfestigkeit von 35 kV/mm. Der Spezifische Widerstand beträgt bei 20 °C 1012 m, bei 1000 °C sinkt er auf 107 ·m. Die relative Permittivität beträgt 9–10 bei 100 MHz, der Verlustwinkel etwa 10 4. Das erklärt auch die Unempfindlichkeit bei einer nicht beschädigter Aluminium-Oxydschicht gegen eine Kontaktkorrosion. Auch wenn die AL-Oxyd-Schicht mechanisch beschädigt würde, dann wird sehr schnell eine neue Oxyd-Schutzschicht gebildet, so dass kaum eine Kontaktkorrosion sich entwickeln kann.

Das erklärt vielleicht, warum es praktisch in den meisten Anwendungsfällen funktioniert.
Liebe Grüße
Willi

[magboehm]

Hallo

Danke, Alexander ...

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Ist sowas Loctite vorzuziehen?!

https://www.ebay.de/itm/403004093233

Ich hatte einmal ein Projekt für eine Anwendung auf einer Bohrplattform und dort waren die Nord-Lock Scheiben Pflicht. In der Automobilindustrie hatte ich nie eine Anwendung und kenne auch keine. Ich persönlich verwende das Loctite 243 für alle meine Schraubanwendungen, da es auch beim "Kriechen" oder "Fließen" des Materials (betrifft eher weichere Materialien) trotz sinkender Vorspannung der Schraubverbindung ein komplettes Lösen einer Schraubverbindung zuverlässig verhindert.

Al2O3 (Aluminium-Oxyd) ist ein sehr guter Isolator und besitzt sehr hohe Durchschlagsfestigkeit von 35 kV/mm. Der Spezifische Widerstand beträgt bei 20 °C 1012 m, bei 1000 °C sinkt er auf 107 ·m. Die relative Permittivität beträgt 9–10 bei 100 MHz, der Verlustwinkel etwa 10 4. Das erklärt auch die Unempfindlichkeit bei einer nicht beschädigter Aluminium-Oxydschicht gegen eine Kontaktkorrosion. Auch wenn die AL-Oxyd-Schicht mechanisch beschädigt würde, dann wird sehr schnell eine neue Oxyd-Schutzschicht gebildet, so dass kaum eine Kontaktkorrosion sich entwickeln kann.

Hi Willi.. du sprichst von eloxiertem Aluminium. Aufgrund der Eloxalschicht wird das Alu perfekt geschützt, eignet sich, sofern unbeschädigt prima als Isolator und ist dadurch naturgemäß Immun gegen Kontaktorrosion Leider ist die Eloxalschicht sehr schnell beschädigt, was aber meistens nur zu optischen Mängel führt. Ein weiterer Vorteil von eloxiertem Aluminium ist auch, dass es sich sehr gut Lackieren lässt, was ja bei Alu ohne Vorbehandlung nicht unbedingt so ist.
Ich wollte das nur nochmals anführen, da sich die Beiträge ein bisschen so lesen, als ob sich die Schicht von selbst auf dem Alu bildet - dem ist aber leider nicht so.

von Dilli » 2022-04-17 14:22:20

Kurze Frage.
Über welchen Zeitraum und welchen Schaden reden wir, wenn jemand mit einer Zinkschraube mit einer Edelstahlmutter 2 Stück 3mm Alubleche zusammen schraubt?

Hi Dilli, 2x 3mm Alu sind natürlich schon eine Hausnummer - das kommt dann auf die Umgebung draufan - in Linz gibt es eine Chemiefabrik und lt. Aussage eines Industriellen Schraubenherstellers konnte man in unmittelbarer Umgebung einen überproportionalen Korrosionsabtrag aufgrund der belasteten Luft messen (fragt mich bitte jetzt nicht nach Zahlen). An salzhaltiger Luft ist es natürlich auch anders als an der alpenländischen Bergluft - bis es wegkorrodiert kann es schon Jahre dauern - wenn das Alu unbehandlet ist, es könnte natürlich schnell gehen, dass die Schraubverbindung an Vorspannung verliert und, sofern nicht gesichert, locker wird (wie schon beschrieben setzt sich auch Aluminium relativ schnell) und im schlimmsten Fall die Verbindung komplett gelöst wird.

[Willi Jung]

Hallo Alexander,
ich kann nicht beurteilen, ob die im Beitrag erläuterte Oxidschicht sich nur auf eloxierte Oberflächen bezieht, oder diese auch von alleine entsteht.
Der Erfahrungsbericht von mir aus meiner aktiven Photovoltaik-Zeit bezieht sich aber definitiv auf blanke Aluteile.
Aufgrund der teils hohen Windkräfte ist hier auch nach den 20 Jahren eine hohe Festigkeit erforderlich. Die meisten Verschraubungen in diesem Bereich erfolgen übrigens mit M8er Edelstahl-Schrauben direkt in Alugewindeplatten die in den Montageschienen wie ein Bajonett verriegeln.
Hiltimutter
Liebe Grüße
Willi

[magboehm]

Hi Willi,

Die meisten Verschraubungen in diesem Bereich erfolgen übrigens mit M8er Edelstahl-Schrauben direkt in Alugewindeplatten die in den Montageschienen wie ein Bajonett verriegeln.

Die Hilti Muttern oder gleichwertige Bauteile waren wahrscheinlich auch aus Edelstahl - somit wird es kaum Probleme mit Kontaktkorrosion geben https://www.hilti.at/search?text=MQM-10&tab= und wird dann lange genug halten. Witzigerweise gibts von Hilti genau bei den Muttern verlinkt eine tolle Korrosionsdoku https://www.hilti.at/medias/sys_master/ ... 090911.pdf Auf der Seite 26 wird darauf eingegangen wie sich der Potenzialunterschied auf das Korrosionsverhalten auswirkt - die Tabelle findet sich in verschiedener Literatur und ist mein persönlicher Leitfaden bei der Wahl der Materialpaarungen.
Ich schätze mal, dass ihr auch Schraubensicherung (mechanisch oder chemisch) verwendet habt.

[NudaNoe]

Hallo...

eine smarte Übersicht zu dem Thema gibt es im Schrauben-Lexikon...
https://www.schrauben-lexikon.de/td9-ko ... schutz.asp

Viele Grüße
Sven

[Willi Jung]

Hallo Alexander,
die Klemmplatten der Hiltimutter waren definitiv aus Alu. Der Link war nur exemplarisch für die Bauform. Im Übrigen würde eine Edelstahl-Klemmplatte das vermeintliche Problem auch nur einen Schritt weiter verschieben, nämlich zur Kontaktfläche zwischen Klemmplatte und Aluschiene.
Mir geht es hier nicht um eine chemische Grundsatzdiskussion. Da hast du ganz bestimmt Recht, sondern um den Hinweis aus gängiger Praxis, dass es trotzdem funktioniert. Es gibt auch Systeme mit Edelstahl-Hammerkopfschrauben. Aber auch da ist dann an der Kontaktfläche zur Aluschiene die vermeintliche Problemstelle.
Scheinbar bildet sich hier doch die erwähnte Oxydschicht als Zwischenschritt und ausreichendem Schutz für die Zukunft.
Bei allen Kombinationen mit verzinkten Produkten und Alu (obwohl günstiger in der Spannungsreihe) habe ich irgendwo die Zerstörung der Zinkschicht und dann klassischen Rost angetroffen.
Liebe Grüße
Willi