Korrosionsverhalten von Gusseisen: Was passiert ohne Oberflächenschutz?

Alexander Wosinski · 11 Juni 2026

Gusseisen korrodiert ohne Oberflächenschutz durch elektrochemische Reaktionen zwischen dem Eisenanteil und Feuchtigkeit sowie Sauerstoff in der Umgebungsluft. Dabei bildet sich zunächst eine poröse Rostschicht, die keinen Selbstschutz bietet und den weiteren Materialangriff nicht aufhält. Das Korrosionsverhalten hängt dabei stark von der Gefügestruktur des jeweiligen Werkstoffs ab. Die folgenden Abschnitte beleuchten die konkreten Mechanismen, die Unterschiede zwischen Grauguss (GJL) und Sphäroguss (GJS) sowie wirksame Schutzmaßnahmen.

Wie korrodiert Gusseisen ohne Schutzschicht?

Gusseisen ohne Oberflächenschutz korrodiert durch die elektrochemische Reaktion von Eisen mit Wasser und Sauerstoff. Es bildet sich Eisenoxidhydrat, also Rost, der porös und nicht haftfest ist. Diese Schicht schützt die darunterliegende Metalloberfläche nicht, weshalb der Korrosionsangriff kontinuierlich in die Tiefe fortschreitet, solange Feuchtigkeit und Sauerstoff vorhanden sind.

Der Prozess beginnt an der Oberfläche, wo Eisenatome Elektronen abgeben und in Lösung gehen. An anderen Stellen der Oberfläche wird gleichzeitig Sauerstoff reduziert. Diese lokalen Potenzialunterschiede entstehen durch Gefügeinhomogenitäten, Graphiteinschlüsse und Legierungsbestandteile im Gusseisen. Besonders der Graphitanteil spielt eine entscheidende Rolle, da Graphit edler ist als Eisen und damit als Kathode wirkt, während das umgebende Eisengefüge als Anode korrodiert.

Die Korrosionsgeschwindigkeit steigt mit zunehmender Luftfeuchtigkeit, dem Vorhandensein von Chloriden oder anderen Elektrolyten sowie erhöhten Temperaturen deutlich an. In industriellen Umgebungen mit aggressiven Medien kann ungeschütztes Gusseisen bereits innerhalb weniger Monate sichtbare Abrostungen zeigen.

Warum rostet Gusseisen schneller als Stahl?

Gusseisen rostet im Vergleich zu unlegiertem Baustahl schneller, weil sein hoher Graphitanteil von typischerweise 2 bis 4 Prozent Kohlenstoff als Kathode wirkt und die anodische Auflösung des umgebenden Eisens beschleunigt. Diese galvanische Wechselwirkung zwischen Graphit und Eisenmatrix ist strukturell bedingt und lässt sich ohne Oberflächenschutz nicht vermeiden.

Bei Baustahl ist der Kohlenstoffanteil deutlich geringer, und das Gefüge ist homogener. Das bedeutet: Lokale Potenzialunterschiede, die den elektrochemischen Korrosionsprozess antreiben, sind weniger ausgeprägt. Gusseisen hingegen enthält neben Graphit auch Poren und Gefügeunregelmäßigkeiten, die als Angriffspunkte für Korrosionsmedien dienen.

Hinzu kommt, dass die beim Gießprozess entstehende Gusshaut, also die äußerste Schicht des Rohgusses, eine gewisse natürliche Schutzwirkung bietet. Wird diese Schicht durch Bearbeitung entfernt, liegt das reaktive Innengefüge frei und ist ohne Schutzmaßnahme besonders anfällig für Gusseisen-Korrosion.

Welche Arten von Korrosion treten bei Gusseisen auf?

Bei Gusseisen ohne Oberflächenschutz treten vor allem drei Korrosionsformen auf: Flächenkorrosion, Lochkorrosion und Graphitierungskorrosion. Die Graphitierungskorrosion ist dabei eine für Gusseisen spezifische Erscheinung, bei der die Eisenmatrix selektiv aufgelöst wird, während das Graphitgerüst erhalten bleibt und das Bauteil äußerlich intakt wirkt, aber mechanisch geschwächt ist.

Flächenkorrosion und Lochkorrosion

Flächenkorrosion ist die gleichmäßige Abrostung der Oberfläche und tritt vor allem in feuchten Normalatmosphären auf. Sie ist gut erkennbar und führt zu einem gleichmäßigen Materialabtrag. Lochkorrosion entsteht dagegen lokal an Stellen mit Potenzialunterschieden, etwa an Einschlüssen oder Gefügefehlern, und dringt tief ins Material ein, ohne dass die Oberfläche flächig angegriffen wird.

Graphitierungskorrosion

Die Graphitierungskorrosion ist die gefährlichste Korrosionsform bei Grauguss (GJL). Dabei wird die Eisenmatrix im Gefüge selektiv aufgelöst, während das Graphitnetzwerk erhalten bleibt. Das Bauteil verliert dadurch seine Festigkeit und Duktilität, obwohl es von außen kaum verändert aussieht. Diese Form der Korrosion tritt bevorzugt in wässrigen Medien, im Erdreich oder bei Kontakt mit schwachen Säuren auf und ist ohne zerstörende Prüfung schwer zu erkennen.

Wie unterscheidet sich das Korrosionsverhalten von GJL und GJS?

Grauguss (GJL) ist gegenüber Sphäroguss (GJS) anfälliger für Graphitierungskorrosion, weil sein Graphit in Form von Lamellen vorliegt, die ein zusammenhängendes Netzwerk bilden. Sphäroguss (GJS) mit seinem kugelförmigen Graphit bietet eine weniger durchgängige Graphitstruktur, weshalb die selektive Auflösung der Eisenmatrix langsamer voranschreitet und das Gefüge stabiler bleibt.

Beim Grauguss GJL bilden die Graphitlamellen elektrochemisch aktive Pfade, entlang derer Korrosionsmedien tief ins Gefüge eindringen können. Das Ergebnis ist ein schwammartiges, mechanisch wertloses Gefüge, das nach außen hin noch als Bauteil erkennbar ist. Für Anwendungen in korrosiver Umgebung ist GJL deshalb ohne geeigneten Oberflächenschutz weniger geeignet als GJS.

Sphäroguss-Werkstoffe nach DIN EN 16482, von GJS-400-15C bis GJS-700-3C, zeigen durch die kugelförmige Graphitmorphologie ein günstigeres Korrosionsverhalten. Das bedeutet jedoch nicht, dass GJS ohne Schutzschicht dauerhaft korrosionsbeständig wäre. Auch GJS-Bauteile benötigen in feuchten oder aggressiven Umgebungen einen geeigneten Oberflächenschutz, um die mechanischen Eigenschaften langfristig zu erhalten.

Was passiert mit den mechanischen Eigenschaften durch Korrosion?

Korrosion vermindert die mechanischen Eigenschaften von Gusseisen erheblich, indem sie den tragenden Querschnitt reduziert und Kerbwirkungen an der Oberfläche erzeugt. Bei fortgeschrittener Graphitierungskorrosion können Zugfestigkeit und Biegesteifigkeit auf einen Bruchteil der Ausgangswerte sinken, ohne dass dies von außen erkennbar ist.

Flächenkorrosion führt zu einem messbaren Querschnittsverlust, der bei belasteten Bauteilen die Sicherheit direkt beeinträchtigt. Lochkorrosion erzeugt lokale Kerben, die unter Wechselbelastung als Ausgangspunkte für Risse wirken und die Dauerfestigkeit reduzieren. Beide Effekte sind bei Strangguss-Halbzeugen, die für Maschinenbau oder Hydraulikanwendungen bearbeitet werden, besonders relevant, weil die Bauteile dort definierten Belastungen standhalten müssen.

Die Graphitierungskorrosion ist dabei besonders tückisch: Das Bauteil kann äußerlich noch vollständig wirken, während seine Tragfähigkeit bereits erheblich reduziert ist. Für sicherheitsrelevante Bauteile in der Antriebs- und Hydraulikindustrie ist deshalb ein zuverlässiger Korrosionsschutz keine optionale Maßnahme, sondern Teil der Bauteilauslegung. Wer Gusseisen-Halbzeuge für solche Anwendungen bezieht, sollte den Oberflächenschutz bereits in der Fertigungsplanung berücksichtigen.

Welche Schutzmaßnahmen verhindern Gusseisen-Korrosion effektiv?

Gusseisen-Korrosion lässt sich durch Beschichtungen, Phosphatierungen, galvanische Verfahren oder den Einsatz korrosionshemmender Legierungsbestandteile wirksam verhindern. Die Wahl der Schutzmaßnahme richtet sich nach dem Einsatzmedium, der mechanischen Belastung und den geforderten Standzeiten des Bauteils.

Beschichtungen und Oberflächenbehandlungen

Lackierungen und Epoxidbeschichtungen sind die am häufigsten eingesetzten Schutzmaßnahmen für Gusseisen-Bauteile in normaler Industrieatmosphäre. Sie trennen das Metall physisch von Feuchtigkeit und Sauerstoff. Für Bauteile mit erhöhten Anforderungen, etwa in der Hydraulik oder im Formenbau, kommen Phosphatierungen oder galvanische Verfahren wie Verzinkung zum Einsatz, die auch bei mechanischer Beanspruchung der Oberfläche einen zuverlässigen Schutz bieten.

Konstruktive und werkstoffseitige Maßnahmen

Neben aktiven Beschichtungen gibt es konstruktive Ansätze: Wasseransammlungen und Spaltgeometrien sollten vermieden werden, da sie Korrosionszellen begünstigen. Die Auswahl des richtigen Werkstoffs spielt ebenfalls eine Rolle. Für Anwendungen in korrosiver Umgebung bietet Sphäroguss GJS gegenüber Grauguss GJL Vorteile durch die günstigere Graphitmorphologie. Bronze-Legierungen, die ebenfalls zum Lieferprogramm von MK Strangguss GmbH gehören, sind in vielen korrosiven Medien von Natur aus beständiger als Gusseisen und können für bestimmte Anwendungen die werkstoffseitig bessere Wahl sein.

Entscheidend ist, dass Korrosionsschutz bereits beim Entwurf und der Werkstoffauswahl berücksichtigt wird, nicht erst als nachträgliche Maßnahme. Für Bauteile, die einbaufertig nach Zeichnung geliefert werden, empfiehlt es sich, die Schutzbehandlung als letzten Fertigungsschritt in die Bearbeitungskette zu integrieren.

Wie MK Strangguss GmbH Ihre Werkstoffbeschaffung absichert

Als Vollservice-Partner für Strangguss-Halbzeuge aus Gusseisen und Bronze unterstützt MK Strangguss GmbH Einkäufer und Fertigungsleiter dabei, den richtigen Werkstoff für die jeweilige Anwendung zu wählen und Korrosionsrisiken bereits in der Beschaffung zu minimieren. Das Lieferprogramm umfasst Grauguss (GJL) und Sphäroguss (GJS) nach DIN EN 16482, mit Abmessungen von 20 mm bis 740 mm, ab Lager lieferbar.

Werkstoffe nach DIN EN 16482, darunter GJL-250C, GJL-300C sowie GJS-400-15C bis GJS-700-3C, für definierte mechanische und werkstofftechnische Anforderungen
Lieferung als Rohware, gesägter Zuschnitt, vorgedrehtes Halbzeug mit einem Aufmaß von +1,0 mm oder einbaufertig nach Zeichnung
Rund 1.000 Tonnen Lagerbestand, überwiegend aus deutscher Herstellung, für kurze Reaktionszeiten auch bei kurzfristigem Bedarf
Bronze-Legierungen als korrosionsbeständige Alternative für Anwendungen in aggressiven Medien
Qualitätssicherung nach DIN EN ISO 9001:2015, mit rückverfolgbarer Materialherkunft

Sprechen Sie unser Vertriebsteam an, wenn Sie Fragen zur Werkstoffauswahl, zu Abmessungen oder zu Bearbeitungsoptionen haben. Wir beraten Sie zu Grauguss, Sphäroguss und Bronze, damit Sie den richtigen Werkstoff für Ihre Anwendung beziehen. Erreichbar sind wir Mo bis Fr von 07:00 bis 18:00 Uhr: Tel. +49 2391 607744-0 oder info@mk-strangguss.de.