Verträgt sich Edelstahl und Aluminium?

4 Antworten

Vom Fragesteller als hilfreich ausgezeichnet

Der Tip von Nitro mit den Kunststoff - Unterlegscheiben ist für manche Anwendungen nicht schlecht. Allerdings sehe ich die Problematik nicht ganz so eng. Ich habe oft z.B. 6er Gehäuseschrauben gegen VA - Imbus getauscht, es gab sogar komplette Umbausätze, und diese mit Stahlunterlegscheiben oder Scheiben aus VA eingebaut. Probleme gab es damit nie. Süßwasser und Regenwasser sind schlechte Leiter. Elektrochemische Elemente gibt es nur in stark sauerem Millieu, was heißt, Meerwasser oder winterliche Salzbrühe. Dann ist allerdings größte Vorsicht geboten, weil sich dann die Elektrochemische Spannungsreihe zum Nachteil von Alu zeigt.

Noch ein Versuch - keine Ahnung, warum mein Beitrag im ersten Anlauf nach dem Absenden so verhunzt wurde. Zwischenzeitlich habe ich mir einige der Edelstahlschrauben-Beiträge angesehen - geht leider manchmal ziemlich daneben.

Grundsätzliches: Die Begriffe 'Edelstahl' und 'Edelstahl rostfrei' (respektive 'rostfreier Edelstahl') sind nicht identisch - ist eine Frage der Legierungsbestandteile und des Legierungsgrades. Gemeint sind hier Schrauben aus 'Edelstahl rostfrei' (der keineswegs 100%ig rostfrei ist, aber unter bestimmten Umgebungsbedingungen eine erhöhte Rost- oder Korrosionsbeständigkeit aufweist), aus Bequemlichkeit benutze ich folgend trotzdem den kürzeren Begriff 'Edelstahl'. VA, V2A, V4A, Nirosta, Remanit u.a. sind Handels- oder Produktbezeichnungen oder -namen, jedoch keine offiziellen Werkstoffbezeichnungen - letztere sind durch normative Werkstoffnummern festgelegt. Daneben gibt es die Kurzbezeichnungen nach DIN EN ISO 3506, für am Motorrad einsetzbare Schrauben wären das A2 (austenitischer Edelstahl mit erhöhter Korrosionsbeständigkeit) und A4 (austenitischer Edelstahl mit erhöhter Säurebeständigkeit) in den (auf- oder eingeprägten) Festigkeitsklassen 70 (Zugfestigkeit 700 N/mm², Kurzbezeichnungen A2-70, A4-70) und 80 (Zugfestigkeit 800 N/mm², Kurzbezeichnungen A2-80, A4-80) - wenn erhältlich, besser die 80er-Schrauben verwenden. Die nicht gekennzeichneten Schrauben aus dem Baumarkt mit einer Zugfestigkeit von nur 500 N/mm² sind nur für sehr leichte Befestigungen geeignet - möglichst die Finger davon lassen, da man sie sonst unweigerlich mit den höherwertigen Ausführungen durcheinander bringt.

Zum Einsatz von Edelstahlschrauben am Motorrad, ohne auf die vielen Feinheiten wie Spaltkorrosion, Lochfraß, Spannungsrißkorrosion, Kontakt- oder Bimetallkorrosion im Detail einzugehen - am ehesten stellt die Kontaktkorrosion ein Problem dar, aber dann vor allem in ständig salzhaltiger Seeluft oder aggressiver Industrieatmosphäre (bei der selbstverständlichen Pflege der Maschine achtet man sowieso auf Korrosionsspuren!):

  • Wegen des hohen Freßrisikos das Gewinde von Edelstahlschrauben unbedingt mit einem geeigneten MoS2-Gleitmittel dünn einschmieren - empfehlenswert z.B. Molykote G-n oder G-n Plus, am besten mit einer harten Zahnbürste einbürsten. Ganz schlimm ist das Freßrisiko beim Verwenden selbstsichernder Muttern wegen des erhöhten Flankendrucks beim Einformen des Gewindes in den Sicherungseinsatz. Auch das 'Reinschrauben' von Schmutz/Sand in das Gewinde erhöht das Freßrisiko nochmal beträchtlich. Aufgrund der höheren Gewinderauhigkeit und der höheren Elastizität von Edelstahlschrauben gelten für sie die Anzugsmomente von (verzinkten) Normalstahlschrauben nur bedingt (vgl. die Angaben der Schraubenhersteller) - auch hier verbessert Molykote G-n die Verhältnisse erheblich.

  • Die Verwendung von Kunststoff-Unterlegscheiben aus PA (Nylon) ist einigermaßen sinnlos, da die Schraube meist bereits im Schaftbereich die Bohrungswandung berührt, im Gewinde aber auf jeden Fall wieder metallischen Kontakt hat. Zudem verhindert eine solche KuSto-Scheibe das Anziehen der Schraube mit einem definierten Drehmoment. Eventuelle Ausnahme hochglanzpolierte Deckel, s.w.u.

  • Direkter metallischer Kontakt mit ungeschützten Normalstahlteilen (z.B. in abgescheuerten Befestigungslöchern) ist unbedingt zu vermeiden, hier würde nicht nur das Normalstahlteil verstärkt rosten, ungünstigenfalls könnte auch die Edelstahlschraube rosten.

  • Ersatz von hochfesten Fahrwerks-Stahlverschraubungen und Federbeinbefestigungen durch Edelstahlschrauben? Auf gar keinen Fall - ihre 'Nachgiebigkeit' könnte zu gravierenden Problemen führen!

  • Leichtere Verschraubungen, Anbaukomponenten wie z.B. Zusatzscheinwerfer, Gepäckträger u.a.? Kein Problem, ausreichende Dimensionierung vorausgesetzt - will sagen, wer einen Gepäckträger mit M5er-Schrauben befestigt, dem sollte man den Führerschein entziehen.

  • (Alu-) Gehäuseverschraubungen (meist M6)? Kein Problem. Bei hochglanzpolierten Alu-Gehäusedeckeln wäre es denkbar, daß beim Anschrauben die natürliche Oxid-Schutzschicht des Aluminiums verletzt wird, und sich um den Schraubenkopf nach und nach leichte Blindspuren bilden. Ob das wirklich passieren würde, weiß ich nicht - einerseits regeneriert sich die Oxidschicht in sehr kurzer Zeit, andererseits gehöre ich nicht zur Hochglanzpolierfraktion. Wenn doch, könnten hier PA-Unterlegscheiben helfen, eine Dauertemperatur von unter 100 °C vorausgesetzt. Eine elegantere Lösung wären zweifellos Titanschrauben, die werkstoffbedingt ein sehr geringes Korrosionspotential im Kontakt mit Aluminium aufweisen - zwar sind Titanschrauben teuer, aber das sind hochglanzpolierte Alu-Deckel schließlich auch. Es gibt übrigens auch hochglanzpolierte Edelstahlschrauben.

Gruß, Peter

XS1100-Fahrer (460 000 km)

Grundsätzliches: Die Begriffe 'Edelstahl' und 'Edelstahl rostfrei' (respektive 'rostfreier Edelstahl') sind nicht identisch - ist eine Frage der Legierungsbestandteile und des Legierungsgrades. Gemeint sind hier Schrauben aus 'Edelstahl rostfrei' (der keineswegs 100%ig rostfrei ist, aber unter bestimmten Umgebungsbedingungen eine erhöhte Rost- oder Korrosionsbeständigkeit aufweist), aus Bequemlichkeit benutze ich folgend trotzdem den kürzeren Begriff 'Edelstahl'. VA, V2A, V4A, Nirosta, Remanit u.a. sind Handels- oder Produktbezeichnungen oder -namen, jedoch keine offiziellen Werkstoffbezeichnungen - letztere sind durch normative Werkstoffnummern festgelegt. Daneben gibt es die Kurzbezeichnungen nach DIN EN ISO 3506, für am Motorrad einsetzbare Schrauben wären das A2 (austenitischer Edelstahl mit erhöhter Korrosionsbeständigkeit) und A4 (austenitischer Edelstahl mit erhöhter Säurebeständigkeit) in den (auf- oder eingeprägten) Festigkeitsklassen 70 (Zugfestigkeit 700 N/mm², Kurzbezeichnungen A2-70, A4-70) und 80 (Zugfestigkeit 800 N/mm², Kurzbezeichnungen A2-80, A4-80) - wenn erhältlich, besser die 80er-Schrauben verwenden. Die nicht gekennzeichneten Schrauben aus dem Baumarkt mit einer Zugfestigkeit von nur 500 N/mm² sind nur für sehr leichte Befestigungen geeignet - möglichst die Finger davon lassen, da man sie sonst unweigerlich mit den höherwertigen Ausführungen durcheinander bringt.

Zum Einsatz von Edelstahlschrauben am Motorrad, ohne auf die vielen Feinheiten wie Spaltkorrosion, Lochfraß, Spannungsrißkorrosion, Kontakt- oder Bimetallkorrosion im Detail einzugehen - am ehesten stellt die Kontaktkorrosion ein Problem dar, aber dann vor allem in ständig salzhaltiger Seeluft oder aggressiver Industrieatmosphäre (bei der selbstverständlichen Pflege der Maschine achtet man sowieso auf Korrosionsspuren!):

Wegen des hohen Freßrisikos das Gewinde von Edelstahlschrauben unbedingt mit einem geeigneten MoS2-Gleitmittel dünn einschmieren - empfehlenswert z.B. Molykote G-n oder G-n Plus, am besten mit einer harten Zahnbürste einbürsten. Ganz schlimm ist das Freßrisiko beim Verwenden selbstsichernder Muttern wegen des erhöhten Flankendrucks beim Einformen des Gewindes in den Sicherungseinsatz. Auch das 'Reinschrauben' von Schmutz/Sand in das Gewinde erhöht das Freßrisiko nochmal beträchtlich. Aufgrund der höheren Gewinderauhigkeit und der höheren Elastizität von Edelstahlschrauben gelten für sie die Anzugsmomente von (verzinkten) Normalstahlschrauben nur bedingt (vgl. die Angaben der Schraubenhersteller) - auch hier verbessert Molykote G-n die Verhältnisse erheblich.

Die Verwendung von Kunststoff-Unterlegscheiben aus PA (Nylon) ist einigermaßen sinnlos, da die Schraube meist bereits im Schaftbereich die Bohrungswandung berührt, im Gewinde aber auf jeden Fall wieder metallischen Kontakt hat. Zudem verhindert eine solche KuSto-Scheibe das Anziehen der Schraube mit einem definierten Drehmoment. Eventuelle Ausnahme hochglanzpolierte Deckel, s.w.u.

Direkter metallischer Kontakt mit ungeschützten Normalstahlteilen (z.B. in abgescheuerten Befestigungslöchern) ist unbedingt zu vermeiden, hier würde nicht nur das Normalstahlteil verstärkt rosten, ungünstigenfalls könnte auch die Edelstahlschraube rosten.
Ersatz von hochfesten Fahrwerks-Stahlverschraubungen und Federbeinbefestigungen durch Edelstahlschrauben? Auf gar keinen Fall - ihre 'Nachgiebigkeit' könnte zu gravierenden Problemen führen!
Leichtere Verschraubungen, Anbaukomponenten wie z.B. Zusatzscheinwerfer, Gepäckträger u.a.? Kein Problem, ausreichende Dimensionierung vorausgesetzt - will sagen, wer einen Gepäckträger mit M5er-Schrauben befestigt, dem sollte man den Führerschein entziehen.
(Alu-) Gehäuseverschraubungen (meist M6)? Kein Problem. Bei hochglanzpolierten Alu-Gehäusedeckeln wäre es denkbar, daß beim Anschrauben die natürliche Oxid-Schutzschicht des Aluminiums verletzt wird, und sich um den Schraubenkopf nach und nach leichte Blindspuren bilden. Ob das wirklich passieren würde, weiß ich nicht - einerseits regeneriert sich die Oxidschicht in sehr kurzer Zeit, andererseits gehöre ich nicht zur Hochglanzpolierfraktion. Wenn doch, könnten hier PA-Unterlegscheiben helfen, eine Dauertemperatur von unter 100 °C vorausgesetzt. Eine elegantere Lösung wären zweifellos Titanschrauben, die werkstoffbedingt ein sehr geringes Korrosionspotential im Kontakt mit Aluminium aufweisen - zwar sind Titanschrauben teuer, aber das sind hochglanzpolierte Alu-Deckel schließlich auch. Es gibt übrigens auch hochglanzpolierte Edelstahlschrauben.

Gruß, Peter

XS1100-Fahrer (460 000 km)

Hi Peter,

das ist zwar gut gemeint aber lasse mal die Gross- und Fettschreibung weg, das stört doch sehr den Lesefluss. Wir haben es alle nicht an den Augen! ;-)

Sportliche Anerkennung für die 460 TKm mit deiner XS1100! Gab´s viel Reparaturen oder sogar Motorenwechsel?

Gruß T.J.

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@Endurist

Hallo T.J.,

wenn ichs jetzt wieder falsch erwischt haben sollte, liegts an der Seite. Die diversen Foren haben alle so ihre Eigenheiten, und irgendwann finde ich mich vielleicht auch hier zurecht - obwohl ich eigentlich garnicht beabsichtigt hatte, mich zu registrieren. Bei der Internet-Suche nach dem elektrochemischen Potential von "Edelstahl rostfrei" bin ich zufällig auf diesen Thread gestoßen, und da Edelstahlschrauben am Motorrad auch in unserem XS1100-Forum vor nicht allzulanger Zeit ein kontroverses Thema waren, wollte ich nur schnell meinen Senf 'als Gast' loswerden - und war überrascht, daß dafür dann doch eine Registrierung erforderlich war.

Mein vor wenigen Jahren verfaßter XS1100-Bericht geistert sowieso im Internet herum, da kann ich auch einen Link hier reinstellen: http://www.transeurope.de/motorraeder/400000_km_-_klub/peter/peter.htm (dort dann auf 'Chronologie'). Einige Mitstreiter aus dem XS1100-Forum werden sich ja wohl auch hier herumtreiben.

Gruß, Peter

edit: P.S. Ich habs geahnt - es liegt an der Seite!

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Hallo Peter,

danke für den ausführlichen Artikel.

Die Bemerkung mit dem Führerscheinentzug bei Benutzung von M5 finde ich allerdings etwas daneben. An einer M5-Schraube kannst Du das ganze Motorrad aufhängen.

Schaue Dir mal die Prüfkräfte in Tabelle 1.3.1 an: http://www.wuerth.de/de/service/dino/01verbind-elemente.html

Herzlich willkommen hier!

Rainer

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@Toterfisch

Prima Link Rainer, habe ich direkt abgespeichert, danke. Gruß T.J.

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@Toterfisch

Hallo Rainer,

'aufhängen' ist der richtige Begriff - allerdings nur statisch. Hast Du eine Vorstellung, welche Kräfte auf die Befestigung eines mit insgesamt nur 30 kg beladenen Gepäckträgers wirken, wenn man mit 100 km/h in Lappland (oder sonst wo) durch ein Schlagloch knallt? Die Schlaglochserien, die meine XS auf 32 Nordskandinavien-Touren dort schon hinter sich gebracht hat, überlebt keine M5er-Gepäckträgerbefestigung! Und auch auf gut ausgebauten deutschen Straßen muß man bei der Auslegung solcher Befestigungen immer die dynamischen Belastungen berücksichtigen.

Gruß, Peter

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