Galvanische corrosie is een vorm van corrosie die kan ontstaan wanneer twee verschillende metalen elektrisch met elkaar in contact staan en tegelijkertijd worden blootgesteld aan een geleidende vloeistof, zoals water met opgeloste zouten. In zo’n situatie kan het ene metaal versneld worden aangetast terwijl het andere juist relatief wordt beschermd.
Het verschijnsel komt voor in constructies, installaties, bevestigingen, leidingsystemen en machines waarin meerdere metaalsoorten gecombineerd worden. Vooral buiten, in vochtige omgevingen en in de buurt van zout water verdient galvanische corrosie extra aandacht.
Hoe ontstaat galvanische corrosie?
Voor galvanische corrosie zijn in de basis drie voorwaarden nodig:
- twee verschillende metalen of legeringen;
- elektrisch contact tussen die metalen;
- een elektrolyt, bijvoorbeeld vocht of water met opgeloste zouten.
Wanneer aan deze voorwaarden wordt voldaan, kan een elektrochemische cel ontstaan. Het minder edele metaal gedraagt zich daarbij als anode en wordt sneller aangetast. Het edelere metaal werkt als kathode en wordt juist relatief beschermd.
Welke metaalcombinatie kritisch is, hangt af van de omgeving en van de onderlinge elektrochemische eigenschappen van de materialen.
Waarom is het verschil tussen metalen belangrijk?
Metalen hebben niet allemaal dezelfde neiging om elektronen af te staan. Wanneer twee verschillende metalen in een geleidende omgeving met elkaar verbonden zijn, kan er een potentiaalverschil ontstaan.
Hoe groter het verschil in elektrochemisch gedrag, hoe groter in bepaalde omstandigheden het risico op galvanische aantasting. Dat betekent niet automatisch dat iedere combinatie van verschillende metalen problematisch is. De omgeving, constructie en oppervlakverhouding spelen eveneens een belangrijke rol.
Voorbeelden uit de praktijk
Galvanische corrosie kan bijvoorbeeld optreden bij:
- RVS bouten in een constructie van koolstofstaal;
- aluminium onderdelen die direct tegen koper worden gemonteerd;
- verschillende metalen in buitenconstructies;
- maritieme installaties;
- leidingverbindingen met verschillende materiaalsoorten;
- gevel- en dakconstructies waarin meerdere metalen samenkomen.
Of daadwerkelijk schade ontstaat, hangt sterk af van de omstandigheden. Een droge binnenconstructie gedraagt zich anders dan dezelfde verbinding in een natte of zoute omgeving.
De rol van vocht en zouten
Zonder geleidende verbinding tussen beide metalen kan de galvanische stroomkring niet functioneren. Daarom zijn vocht en opgeloste zouten zo belangrijk.
Regenwater, condens, zeewater en industriële vervuiling kunnen de geleidbaarheid verhogen. Vooral chloriden, bijvoorbeeld uit zeezout of dooizout, kunnen omstandigheden creëren waarin corrosie sneller verloopt.
Daarom kan een materiaalcombinatie die binnen prima functioneert buiten veel kritischer worden.
Oppervlakverhouding kan het probleem versterken
Een belangrijk maar vaak vergeten punt is de verhouding tussen het oppervlak van de anode en de kathode.
Een klein oppervlak van een minder edel metaal dat gekoppeld is aan een groot oppervlak van een edeler metaal kan ongunstig zijn. De corrosiestroom wordt dan als het ware geconcentreerd op het kleinere anodische oppervlak.
Een klein koolstofstalen bevestigingsmiddel in een grote RVS-constructie kan daardoor anders reageren dan de omgekeerde situatie.
Hoe voorkom je galvanische corrosie?
De meest directe oplossing is voorkomen dat ongunstige metaalcombinaties elektrisch contact maken in een natte of geleidende omgeving.
Praktische maatregelen zijn onder andere:
- materialen kiezen die elektrochemisch dichter bij elkaar liggen;
- metalen elektrisch van elkaar isoleren;
- isolatieringen of kunststof bussen gebruiken;
- contactvlakken beschermen;
- zorgen dat water snel kan weglopen;
- ophoping van zout en vuil voorkomen;
- een geschikte coating toepassen;
- periodiek inspecteren.
Elektrisch isoleren van metalen
Een kunststof ring, coating, pakking of isolerende bus kan voorkomen dat twee metalen direct elektrisch met elkaar verbonden zijn.
Dat werkt alleen wanneer de isolatie in de praktijk intact blijft. Een beschadigde coating rond een bout of montagepunt kan alsnog lokaal contact veroorzaken.
Besteed daarom extra aandacht aan bevestigingspunten, randen en plekken waar onderdelen tijdens montage tegen elkaar bewegen.
Coaten als bescherming
Een coating kan het metaal van de omgeving afsluiten en direct elektrisch contact beperken. Daarbij is het belangrijk dat het coatingsysteem past bij de toepassing en goed wordt onderhouden.
Wanneer slechts één van beide metalen wordt gecoat, moet de keuze zorgvuldig worden gemaakt. Een kleine beschadiging in de verkeerde coating kan lokaal juist een ongunstige oppervlakteverhouding creëren.
Lees ook coaten, verzinken of RVS voor een bredere vergelijking van corrosiebeschermingsmethoden.
Materiaalkeuze: RVS 304 of 316
Bij toepassingen met roestvast staal speelt niet alleen galvanische corrosie, maar ook de eigen corrosiebestendigheid van het RVS een rol.
RVS 316 heeft in chloridehoudende omgevingen doorgaans een betere weerstand dan RVS 304. Dat betekent echter niet dat een combinatie met andere metalen automatisch veilig wordt.
Meer hierover lees je in RVS 304 of RVS 316.
Ontwerp is minstens zo belangrijk als materiaal
Veel corrosieproblemen kunnen al in de ontwerpfase worden beperkt. Voorkom spleten waar vocht blijft staan, zorg voor voldoende afwatering en maak inspectie mogelijk.
Wanneer een verbinding permanent droog blijft, wordt het galvanische risico sterk verminderd. In de praktijk is dat buiten niet altijd haalbaar, maar slim ontwerp kan de blootstelling wel beperken.
Periodieke inspectie
Galvanische corrosie ontstaat vaak lokaal rondom verbindingen. Controleer daarom bouten en moeren, overgangen tussen verschillende metalen, las- en montagepunten, beschadigingen in coatings en plaatsen waar water blijft staan.
Daarom hoort controle op materiaalovergangen thuis in een goed preventief onderhoudsplan.
Galvanische corrosie versus gewone corrosie
Bij gewone corrosie van staal is geen tweede metaal noodzakelijk. Vocht en zuurstof kunnen al voldoende zijn om roestvorming te veroorzaken.
Galvanische corrosie is specifieker: de koppeling tussen verschillende metalen beïnvloedt de snelheid waarmee één van die materialen wordt aangetast.
Voor de basis van corrosie kun je ook wat is corrosie lezen.
De belangrijkste vragen bij een metaalcombinatie
- Welke materialen raken elkaar?
- Kunnen ze nat worden?
- Zijn zouten of chemicaliën aanwezig?
- Hoe groot zijn de oppervlakken ten opzichte van elkaar?
- Kunnen de metalen elektrisch worden geïsoleerd?
- Is inspectie en onderhoud mogelijk?
Galvanische corrosie is daarmee geen reden om verschillende metalen nooit te combineren. Het is vooral een ontwerpfactor waarmee rekening gehouden moet worden. Met een goede materiaalkeuze, isolatie, detaillering en onderhoud kunnen veel problemen worden voorkomen.
