Entzinkung
Englisch: dezincification
Unerwünschte Entfernung von Zink aus zinkhaltigem Material durch chemische Reaktion, wie bei Rotfraß in Messing durch Säurepräsenz.
Entzinkung: wenn Zink aus Messing auslaugt und nur Schrott zurückbleibt
Entzinkung ist die selektive korrosive Entfernung von Zink aus Messing und anderen zinkhaltigen Kupferlegierungen, wobei eine schwache, poröse kupferreiche Rückstandsschicht zurückbleibt. Der Prozess tritt auf, wenn die Legierung bestimmten Korrosionsumgebungen ausgesetzt ist, besonders solchen mit gelöstem Sauerstoff, Chloriden oder organischen Säuren. Das Zink löst sich bevorzugt in die umgebende Flüssigkeit auf, während Kupfer zurückbleibt und eine Schicht bildet, die oberflächlich intakt aussieht, aber ihre strukturelle Festigkeit verloren hat und unter Belastung zerbröseln kann.
Das Phänomen ist vor allem bei Messingarmaturen im Sanitärbereich berüchtigt, wo es als "Rotfäule" auftritt: eine rötliche oder rosa Verfärbung zusammen mit Lochfraß, Leckstellen und schließlichem Ausfall der Armatur. Dies geschieht in Systemen mit leicht saurem Wasser oder wo sich ammoniakhaltige Reiniger ansammeln. Messingrohre, die im Mittel des 20. Jahrhunderts in häuslichen Wassersystemen Standard waren, haben aus diesem Grund erhebliche Rohrbeschädigungen verursacht. Das befallene Metall wird spröde und verliert seine Korrosionsbeständigkeit, was es für Druckanwendungen gefährlich macht.
Mechanismus und Einflussfaktoren
Entzinkung erfolgt durch Lokalelementkorrosion innerhalb der Legierung selbst. Zink ist elektronegativer als Kupfer und wirkt daher in Gegenwart von Feuchte und Sauerstoff als Opferanode. Die Angriffsgeschwindigkeit hängt von der Legierungszusammensetzung, der Wasserbeschaffenheit, der Temperatur und der Strömungsgeschwindigkeit ab. Messing mit Zinkgehalt über 15 Prozent ist anfälliger. Stagnierende Wässer oder Systeme mit niedriger Strömungsgeschwindigkeit sind besonders gefährdet, weil Korrosionsprodukte nicht weggespült werden und sich lokal ansammeln können, wodurch der Angriff intensiviert wird. WasserpH unter 7 sowie Präsenz von Chloriden oder Sulfaten beschleunigen den Prozess erheblich.
Die Beständigkeit gegen Entzinkung lässt sich durch Legierungselemente verbessern. Zinnzusätze von etwa 0,7 bis 1,5 Prozent, die Admiralitätsmessing ergeben, reduzieren die Anfälligkeit erheblich, indem sie die Gefügestruktur stabilisieren. Arsen- oder Antimonzusätze in Spurenmengen hemmen ebenfalls den Mechanismus, sind aber jetzt seltener wegen gesundheitlicher und Umweltbedenken. Schutzschichten und Inhibitorbehandlung des Wassers bieten alternative Kontrollmaßnahmen in bereits installierten Systemen.
Der Begriff Entzinkung erscheint in Normen wie ASTM B117 und B154, in denen Messing nach seiner Beständigkeit gegen diesen Ausfallmodus bewertet wird. Das Verständnis dieses Fehlermechanismus ist entscheidend für die Werkstoffwahl in Wassersystemen, Meeresumgebungen und allen Anwendungen, in denen Messing längere Zeit mit leicht saurem oder chloridhaltigem Fluid in Kontakt steht.