{"id":6409,"date":"2026-03-13T01:50:34","date_gmt":"2026-03-13T01:50:34","guid":{"rendered":"https:\/\/le-creator.com\/?p=6409"},"modified":"2026-03-13T03:09:01","modified_gmt":"2026-03-13T03:09:01","slug":"magnesium-corrosion","status":"publish","type":"post","link":"https:\/\/le-creator.com\/de\/blog\/magnesium-corrosion\/","title":{"rendered":"Magnesiumkorrosion: Ursachen, Arten und Pr\u00e4ventionsmethoden"},"content":{"rendered":"
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Magnesiumkorrosion verstehen: Von Mechanismen zu bew\u00e4hrten Schutzstrategien<\/p>\n

Magnesium ist das leichteste Strukturmetall, das von Ingenieuren gehandhabt wird. Etwa 331 TP3 T ist leichter als Aluminium, 751 TP3 T als Stahl. Die Korrosionsrate von Magnesium bleibt jedoch das gr\u00f6\u00dfte Hindernis f\u00fcr eine verst\u00e4rkte Verwendung in der Luft- und Raumfahrt, im Automobilbereich, in der Elektronik und in der Herstellung medizinischer Ger\u00e4te. Es hat ein Standardelektrodenpotential von 2,37 V (vs.<\/p>\n

SHE) und bleibt am aktiven (anodischen) Ende der galvanischen Reihe.<\/p>\n

Dieser Leitfaden zur Korrosion von Magnesium bietet einen detaillierten Vergleich des Mechanismus des Mg-Abbaus, g\u00e4ngiger Legierungsqualit\u00e4ten, vergleicht die Korrosionsbest\u00e4ndigkeit g\u00e4ngiger Mg-Legierungsqualit\u00e4ten und f\u00fchrt Sie durch bew\u00e4hrte Schutztechniken. Unabh\u00e4ngig davon, ob Sie eine Magnesiumlegierung f\u00fcr ein neues Design ausw\u00e4hlen oder Korrosionsfehler an aktuellen Teilen untersuchen, werden Sie mit diesen Informationen und praktischen Erfahrungen intelligentere technische Entscheidungen treffen k\u00f6nnen.<\/p>\n

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Warum Magnesium Corrodes Die elektrochemische Realit\u00e4t<\/h2>\n

\"Warum<\/p>\n

Magnesiumkorrosion ist elektrochemisch, kommt Magnesium mit Wasser oder einem Elektrolyten in Kontakt, oxidiert es (entfernt Elektronen) und l\u00f6st sich als Mg-Ionen. Die Oxidation erfolgt an der Anode und bildet Mg (OH) 2 und Wasserstoff \u2013 deshalb sieht man manchmal sehr kleine Blasen, die von einer korrodierenden Magnesiumoberfl\u00e4che abflie\u00dfen.<\/p>\n

Im Kern ist das eine Frage der Thermodynamik Das Standard Elektrodenpotential f\u00fcr Magnesium ist das negativste aller Strukturmetalle, 2,37 Volt gegen den SHE. Sein galvanisches Reihenpotential (in einem Meerwasser ASTM G82<\/a> Es wurde festgestellt, dass die galvanische Reihe 1,60 Volt gegen\u00fcber einer Ag\/AgCl-Referenz betr\u00e4gt, mehr als 600 mV negativer als Zink, das aktivste technische Metall.<\/p>\n

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-2,37 V<\/div>\n
Standardelektrodenpotenzial (gegen SHE)<\/div>\n<\/div>\n
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1,74 g\/cm\u00b3<\/div>\n
Dichte, hellster Baumetall<\/div>\n<\/div>\n
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600+ mV<\/div>\n
Negativer als Zink in der galvanischen Serie<\/div>\n<\/div>\n<\/div>\n

Im Gegensatz zu Aluminium, das eine sehr gut gebundene Oxid-AlO-Schicht erzeugt, die einen weiteren Angriff verhindert; der Korrosionsfilm von Magnesiumhydroxid, der sich auf Mg entwickelt, ist por\u00f6s und schlecht haftend Es bietet nur teilweisen Schutz und wird auch sehr leicht in Chloridumgebungen weggesteckt Dies erkl\u00e4rt die pl\u00f6tzliche Eskalation der Magnesiumkorrosion in der Meeres- oder Salzspr\u00fchumgebung, w\u00e4hrend Aluminium davon ziemlich unber\u00fchrt bleibt.<\/p>\n

In unseren CNC-Bearbeitungswerkst\u00e4tten ist immer wieder zu beobachten, dass das blo\u00dfe Sitzen in feuchter Ladenluft zu Oberfl\u00e4chenanlaufen an frisch bearbeiteten Magnesiumteilen f\u00fchrt, was darauf hindeutet, dass der Korrosionsmechanismus von Mg fast sofort auftritt, wenn die native Oxidschicht zerst\u00f6rt wird.<\/p>\n

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Arten der Magnesiumkorrosion in realen Anwendungen<\/h2>\n

\"Arten<\/p>\n

Magnesium und seine Legierungen k\u00f6nnen mehrere Arten von Korrosionsmodi durchlaufen, die jeweils durch unterschiedliche Klima- und metallurgische Bedingungen verursacht werden. Die Bedeutung des Korrosionsverhaltens jedes Typs ist gro\u00df, da das Schutzsystem jeweils unterschiedlich ist.<\/p>\n

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Korrosionstyp<\/th>\nMechanismus<\/th>\nVisuelles Erscheinungsbild<\/th>\nRisikoniveau<\/th>\n<\/tr>\n<\/thead>\n
Galvanische Korrosion<\/td>\nDurch den Kontakt mit einem edleren Metall entsteht eine elektrochemische Zelle; Mg l\u00f6st sich als Anode auf<\/td>\nBeschleunigter Angriff an der Kontaktzone, Bildung wei\u00dfer Korrosionsprodukte<\/td>\nHoch<\/td>\n<\/tr>\n
Lochfra\u00dfkorrosion<\/td>\nChloridionen bauen den Oberfl\u00e4chenfilm an lokalisierten Schwachstellen auf<\/td>\nKleine, tiefe Hohlr\u00e4ume an der Oberfl\u00e4che<\/td>\nMedium High<\/td>\n<\/tr>\n
Allgemeine (einheitliche) Korrosion<\/td>\nSogar Aufl\u00f6sung \u00fcber die Oberfl\u00e4che in sauren oder neutralen Elektrolyten<\/td>\nGleichm\u00e4\u00dfige Oberfl\u00e4chenaufrauung und -verd\u00fcnnung<\/td>\nMittel<\/td>\n<\/tr>\n
Spannungskorrosionsknallen (SCC)<\/td>\nDie kombinierte Wirkung von Zugspannung + korrosiver Umgebung l\u00f6st die Rissausbreitung aus<\/td>\nVerzweigungsrisse, oft interkristallin; kann keine sichtbare Oberfl\u00e4chenkorrosion aufweisen<\/td>\nKritisch<\/td>\n<\/tr>\n
Filiforme Korrosion<\/td>\nGewindeartige Korrosion unter Beschichtungen oder Farbe; Feuchtigkeit dringt an Defekten ein<\/td>\nUnter transparenten Beschichtungen sichtbare Wurmspurmuster<\/td>\nMittel<\/td>\n<\/tr>\n<\/tbody>\n<\/table>\n<\/div>\n
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\ufe0f<\/span> H\u00e4ufiger Fehler<\/strong><\/div>\n

Das urspr\u00fcngliche Korrosionsproblem, das wir am h\u00e4ufigsten bei Magnesiumbaugruppen beobachtet haben, ist eine Form galvanischer Korrosion, die durch direkten Kontakt mit Stahlbefestigungen entsteht. Ingenieure neigen dazu, Magnesiumgeh\u00e4use an Stahlrahmen zu befestigen, ohne irgendeine Form von Isolierung oder Barrierebeschichtung zu verwenden, und innerhalb weniger Wochen erscheint wei\u00dfes Korrosionsprodukt im Umfang jedes Befestigungselements Der potenzielle Unterschied zwischen Magnesium und Stahl\/Mildstahl reicht aus, um in Innenr\u00e4umen mit relativ hoher Luftfeuchtigkeit einen schnellen lokalen Angriff auszul\u00f6sen.<\/p>\n<\/div>\n

Spannungsrisskorrosion (SCC) ist ein weiteres Thema, das besondere Ber\u00fccksichtigung f\u00fcr lasttragende Mg-Teile erfordert. Wie aus der im ver\u00f6ffentlichten Studie hervorgeht Zeitschrift der Minerals, Metals & Materials Society (JOM)<\/a>, 5, die Spannungsrisskorrosionsschwelle von AZ91 in destilliertem Wasser und in 5 g\/L NaCl betr\u00e4gt 55-75 MPa. Teile, die in der N\u00e4he dieser Spannungsniveaus arbeiten, d\u00fcrfen nur mit einer SCC-best\u00e4ndigen Legierungssorte konstruiert sein.<\/p>\n

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Was beeinflusst die Korrosionsrate von Mg-Legierungen<\/h2>\n

\"Was<\/p>\n

Die Korrosionsraten in Magnesiumlegierungen k\u00f6nnen um 6 Gr\u00f6\u00dfenordnungen variieren, basierend auf 5 Haupteinfl\u00fcssen. Um die meisten Probleme mit der Feldkorrosion zu vermeiden, ist es von gr\u00f6\u00dfter Bedeutung, das richtige Design zu finden.<\/p>\n

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F\u00fcnf Faktoren, die die Magnesiumkorrosion beschleunigen<\/strong><\/p>\n

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  1. Schwermetallische Verunreinigungen (Fe, Ni, Cu) \u2013 Eisen, Nickel und Kupfer entwickeln sich bei sehr geringer Feststoffl\u00f6slichkeit in Mg. Wenn ihre Werte die Toleranzschwelle \u00fcberschreiten, bilden sie kathodische intermetallische Partikel, um die mikrogalvanische Korrosion zu f\u00f6rdern. Von den dreien kann Nickel bei \u00e4quimolaren Konzentrationen drei- bis f\u00fcnfmal sch\u00e4dlicher sein als Eisen und Kupfer am wenigsten sch\u00e4dlich.<\/li>\n
  2. Legierungszusammensetzung und Mikrostruktur \u2013 Volumenanteil, Lage und Zusammensetzung der Partikel der zweiten Phase (wie - MgAl in Legierungen der AZ-Serie) induzieren alle mikrogalvanische Zellen Korngr\u00f6\u00dfe, Temperierung und Prozessgeschichte beeinflussen auch die Korrosionseigenschaften des fertigen Teils.<\/li>\n
  3. Umwelt \u2013 Chloride, Luftfeuchtigkeit, pH-Wert (Cl -) sind die Hauptaggressoren Meeresatmosph\u00e4ren, Streusalz und sogar Fingerabdruckr\u00fcckst\u00e4nde (die NaCl enthalten) beschleunigen Lochfra\u00df und allgemeine Korrosion. Stark alkalische Bedingungen (pH gr\u00f6\u00dfer als 10,5) f\u00fchren tats\u00e4chlich zu geringeren Korrosionsraten, da der Mg(OH)2-Oberfl\u00e4chenfilm stabiler wird.<\/li>\n
  4. Kontakt mit un\u00e4hnlichen Metallen \u2013 Der direkte Kontakt mit Stahl, Kupfer, Messing oder anderem Edelmetall erzeugt eine mikrogalvanische Zelle. Die Korrosionspotentialdifferenz treibt die schnelle anodische Aufl\u00f6sung der Mg-Komponente voran.<\/li>\n
  5. Oberfl\u00e4chenzustand \u2013 Bearbeitete Oberfl\u00e4chen mit eingebetteten Eisenpartikeln aus Schneidwerkzeugen zeigen h\u00f6here Korrosionsraten als saubere, polierte Oberfl\u00e4chen. Restbearbeitungsfl\u00fcssigkeiten katalysieren auch Korrosion, wenn sie nicht ordnungsgem\u00e4\u00df weggesp\u00fclt werden.<\/li>\n<\/ol>\n<\/div>\n
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    \ud83d\udca1<\/span> Pro-Tipp-Toleranzgrenzen<\/strong><\/div>\n

    Bei Magnesiumlegierungen der AZ-Serie liegt das kritische Fe\/Mn-Gewichtsverh\u00e4ltnis, das schnelle Korrosion einleitet, je nach exakter Legierung zwischen 0,010 und 0,032. Beispielsweise hat AZ91 mit 0,151TP3 T Mn eine Eisengrenze von etwa 0,00481TP3 T (0,032 x 0,151TP3 T).Bei der Anschaffung von Mg-Legierungsmaterial ist darauf zu achten, das M\u00fchlenzertifikat zu erhalten und zu \u00fcberpr\u00fcfen, dass die Fe, Ni, Cu-Werte unter ihren individuellen Schwellenwerten liegen.<\/p>\n<\/div>\n

    Bei Lecreator, unserem Legierungsauswahlverfahren f\u00fcr Magnesium CNC<\/a> Projekte beginnt mit der Pr\u00fcfung der Materialzertifizierung auf Verunreinigungsgrade Wir haben eingehende Mg-Bl\u00f6cke, die die Ma\u00dfspezifikationen bestanden, aber die Fe\/Mn-Grenze \u00fcberschritten haben, abgelehnt. Ein Detail, das innerhalb weniger Monate nach der Bereitstellung zu Feldkorrosion von Mg-Legierungskomponenten gef\u00fchrt h\u00e4tte. Diese vorgelagerte Kontrolle hat mehrere Kunden vor Garantieausf\u00e4llen bewahrt.<\/p>\n

    <\/p>\n

    Magnesiumlegierungsbest\u00e4ndigkeit, Vergleich von Korrosions- und Gattungsklassen<\/h2>\n

    \"Korrosionsbest\u00e4ndigkeit<\/p>\n

    Nicht alle Magnesiumlegierungen korrodieren \u00e4hnlich Ihre Wahl der Legierungssorte wird sich auf Korrosionsleistung, Festigkeit und Bearbeitbarkeit auswirken Hier ist ein Vergleich der beliebten bearbeiteten Legierungen.<\/p>\n

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    Eigentum<\/th>\nAZ31<\/th>\nAZ91<\/th>\nAZ80<\/th>\nWE43<\/th>\n<\/tr>\n<\/thead>\n
    Al-inhalt<\/td>\n3%<\/td>\n9%<\/td>\n8%<\/td>\n0% (RE-basiert)<\/td>\n<\/tr>\n
    Korrosionsbest\u00e4ndigkeit<\/td>\nM\u00e4\u00dfig<\/td>\nGut (kurzfristig); verschlechtert sich mit der Zeit<\/td>\nModerat<\/td>\nGut (konsistent langfristig)<\/td>\n<\/tr>\n
    Korrosionsverhalten<\/td>\nGleichm\u00e4\u00dfiger Oberfl\u00e4chenangriff<\/td>\nAnfangs niedrige Rate; beschleunigt mit \u00df-Phase Unterminierung<\/td>\n\u00c4hnlich wie bei AZ91 mit weniger \u00df-Ausscheidungen<\/td>\nMikrogalvanisch um RE-Intermetallik<\/td>\n<\/tr>\n
    St\u00e4rke (UTS)<\/td>\n255 \u2013290 MPa<\/td>\n230 275 MPa<\/td>\n340 \u2013380 MPa<\/td>\n250 295 MPa<\/td>\n<\/tr>\n
    CNC-Bearbeitbarkeit<\/td>\nAusgezeichnet (bearbeitetes Blech\/Platte)<\/td>\nSehr gut (Druckguss oder Schwerkraftguss)<\/td>\nGut (geschmiedet\/extrudiert)<\/td>\nGut (erfordert sch\u00e4rfere Werkzeuge)<\/td>\n<\/tr>\n
    Typische Anwendungen<\/td>\nBlechgeh\u00e4use, Laptoptaschen, Halterungen<\/td>\nDruckgussgeh\u00e4use, Motorbl\u00f6cke, Abdeckungen<\/td>\nGeschmiedete R\u00e4der, hochfeste Strukturteile<\/td>\nLuft- und Raumfahrtarmaturen, medizinische Implantate (biologisch abbaubar)<\/td>\n<\/tr>\n
    Relative Kosten<\/td>\n$<\/td>\n$<\/td>\n$$<\/td>\n$$$<\/td>\n<\/tr>\n<\/tbody>\n<\/table>\n<\/div>\n

    Eine der wichtigsten Schlussfolgerungen aus den umfangreichen Korrosionstests, die in der ver\u00f6ffentlicht wurden Zeitschrift f\u00fcr Magnesium und Legierungen<\/a>: In 3,51TP3 T-Salzl\u00f6sung hatte AZ91 in den ersten Stunden eine etwas h\u00f6here anf\u00e4ngliche Korrosionsbest\u00e4ndigkeit als die Az31-Magnesiumlegierung, war jedoch beim Langzeit-Eintauchen (>3 Stunden) aufgrund der Untergrabung der -MgAl-Phase weitaus h\u00f6her. d. h. Kurzfristige Spr\u00fchtests k\u00f6nnten einen falschen Eindruck von der tats\u00e4chlichen Betriebsleistung von AZ91 vermitteln.<\/p>\n

    WE43 ist eine Legierung mit weniger seltenen Erden, die eine vorhersehbarere langfristige Korrosionsleistung bietet und derzeit in Legierungen f\u00fcr biomedizinische Anwendungen verwendet wird, bei denen ein kontrollierter und vorhersehbarer Abbau erforderlich ist, beispielsweise biologisch abbaubare Mg-Knochenimplantate in simulierter K\u00f6rperfl\u00fcssigkeit.<\/p>\n

    Aus Sicht der CNC-Bearbeitung wird die genaue Bearbeitbarkeit jeder Sorte an der Spindel deutlich dargestellt. W\u00e4hrend die AZ31-Knetplatte durch lange, verschr\u00e4nkte Sp\u00e4ne erzeugt wird, die gef\u00e4hrlich sind, wenn sie nicht unter Kontrolle \u00fcber den Brandfaktor gehalten werden, werden die Druckguss-AZ91-Kn\u00fcppel mit k\u00fcrzeren Sp\u00e4nen bearbeitet, feiner und einfacher zu evakuieren, w\u00e4hrend es zu Mikroporosit\u00e4t bei eingeschlossener Schneidfl\u00fcssigkeit kommen kann, die nach der Bearbeitung zu schnellerer Korrosion f\u00fchrt, wenn sie nicht sauber und trocken ist.<\/p>\n

    <\/p>\n

    Magnesiumkorrosionsschutz: Bew\u00e4hrte Methoden, die funktionieren<\/h2>\n

    \"Bew\u00e4hrte<\/p>\n

    Korrosionsschutz muss geschichtet verwendet werden. Keine einzelne Anwendung funktioniert. Die richtige Wahl f\u00fcr Magnesium h\u00e4ngt von der bew\u00e4hrten Magnesium-Dienstumgebung, der erforderlichen Lebensdauer und den Kostenbeschr\u00e4nkungen ab. Hier sind f\u00fcnf Schutzmethoden, die nach Haltbarkeit geordnet sind.<\/p>\n

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    1. Micro-Arc Oxidation (MAO \/ Plasma Electrolytic Oxidation) ist ein Hochspannungs-Plasmaentladeverfahren in einem alkalischen Elektrolyten zur Herstellung einer Oxidbeschichtung (10-100 m) direkt auf der Mg-Oberfl\u00e4che MAO produziert dichte, gut haftende Beschichtungen und bietet h\u00f6chsten Korrosionsschutz aus den elektrochemischen Behandlungen Neuere Forschungen von PMC (2024)<\/a> Best\u00e4tigt, dass MAO-behandelte Magnesiumlegierungen im Vergleich zu unbehandelten Oberfl\u00e4chen eine dramatisch verbesserte Korrosionsbest\u00e4ndigkeit aufweisen.<\/li>\n
    2. Eloxierend-elektrochemisch bildet sich \u00fcber dem Material mit niedrigerer anliegender Spannung eine d\u00fcnne Oxidschicht (5-25 m), sie ist weniger stark als MAO und kosteng\u00fcnstig, aber n\u00fctzlich f\u00fcr Geh\u00e4use f\u00fcr Unterhaltungselektronik und f\u00fcr den Einsatz im Innenbereich.<\/li>\n
    3. Chemische Umwandlungsbeschichtungen (permanganatstannat - oder seltenerdbasiert) bilden eine sehr d\u00fcnne Schicht, wird \u00fcblicherweise als Vorbereitungsschritt vor dem Lackieren verwendet, kann kosteng\u00fcnstiger sein, bietet aber nur m\u00e4\u00dfigen Schutz.<\/li>\n
    4. Organische Beschichtung (Farbe\/Pulverbeschichtung\/E-Beschichtung) 2 auf einer Konversionsbeschichtung aufgetragen f\u00fcr besten Korrosionsschutz E-Beschichtung (Elektroabscheidung) gab die gleichm\u00e4\u00dfigste Abdeckung auf komplexe Formen Der Schwachpunkt ist jeder Kratzer, Chip, oder Unvollkommenheit, die blanke Mg freilegt daher der Wert einer guten Konversionsbeschichtung darunter.<\/li>\n
    5. Design-Level Prevention Vermeiden Sie unterschiedlichen Metallkontakt Verwenden Sie Isolierscheiben (Nylon, PEEK) Barriereb\u00e4nder, oder tragen Sie Dichtmittel an allen Metall-zu-Metall-Verbindungen auf Entw\u00e4sserungswege so zu gestalten, dass sich Wasser nicht auf Mg-Oberfl\u00e4chen ansammeln kann Das kostet fast nichts, verhindert aber die h\u00e4ufigsten Korrosionsausf\u00e4lle.<\/li>\n<\/ol>\n