Stahl mit wasserstoffinduzierten Rissen

Stahl mit wasserstoffinduzierten Rissen. - Bild: CEphoto / Uwe Aranas

Die mechanischen Eigenschaften hochfester Bauteile werden unter anderem über Wärmebehandlung wie Vergüten oder Einsatzhärten eingestellt. Dank neuerer Entwicklungen in der Werkstofftechnik der Stähle sind Werkstoffe in den Mittelpunkt gerückt, deren Festigkeit durch Kaltverfestigung oder spannungsinduzierte Martensitbildung (Trip-Stähle) eingestellt werden. Der sich anschließende Beschichtungsprozess – zum Beispiel galvanisches Verzinken – verleiht den Bauteilen ihren Korrosionsschutz, tribologische und optische Eigenschaften.

Die Vorbehandlung als auch die nachfolgende Beschichtung höherfester Stahlbauteile mit einer Zugfestigkeit von > 800 MPa stellen jedoch sowohl Fachfirmen als auch Anwender immer wieder vor die Frage der kritischen Wasserstoffkonzentration im Bauteil.

Im Ergebnis einer Vielzahl von umfangreichen Arbeiten ist es bis heute nicht gelungen, flächendeckende Verfahren zu entwickeln und zu etablieren, die in der Kunden-Lieferantenbeziehung beiderseitig als vertrauensbildend in der Prozessüberwachung bezüglich einer kritischen Wasserstoffbeladung bei der Beschichtung höherfester Stähle akzeptiert werden.

Neuere Erkenntnisse auf dem Gebiet der Wasserstoffversprödung setzten sich nur langsam in der Praxis durch, da es bis heute keine zuverlässigen Verfahren und Kennwerte einer In-situ-Prozessüberwachungen gibt.

ZVO-Oberflächentage 2019

Die ZVO-Oberflächentage vom 11. bis 13. September 2019 in Berlin beschäftigen sich unter anderem mit modifizierten Prüfverfahren in der Bauteilverspannung als auch mit elektrochemischen Prüfverfahren. Ferner wird die Bedeutung der heute verwendeten Modellprüfkörper und deren Prüfkörpereigenschaften am Beispiel von C-Ring-Proben diskutiert. 

Anhand der Ergebnisse können Anwender und Entwickler Prozessparameter definieren, um die Hemmwirkung der Beize (Metallauflösung) und die Wasserstoffbeladung der Bauteile in hochdynamischen Beizprozessen zu prüfen. Diese beinhalten sowohl Wasserstoffpermeationsversuche, gekoppelt mit Wasserstoffanalyse mittels Thermodesorptionsanalyse (TDA), als auch Verspannversuche an mit Wasserstoff beladenen Proben unter Berücksichtigung des Werkstoffzustandes.

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Galvano- und Oberflächentechnik

Die Galvano- und Oberflächentechnik ist eine mittelständisch geprägte Industriebranche, die europaweit rund 440.000 Mitarbeiter beschäftigt, davon 50.000 in Deutschland. Allein in Deutschland erwirtschaftet die Branche einen Umsatz von ca. 7,5 Mrd. EUR. Die Struktur der Galvanobetriebe wird dabei von KMU dominiert, nur ein geringer Anteil der Betriebe erreicht Größen von mehr als 100 Mitarbeitern. Die Oberflächenbranche ist eine Schlüsselindustrie, deren Dienstleistung Voraussetzung für die Funktionalität von Bauteilen, Geräten und Maschinen nahezu jeder anderen Branche ist.

Die Galvanotechnik verhindert dabei jährlich Korrosionsschäden von ca. 150 Mrd. EUR. Galvanotechnik ermöglicht eine zuverlässige Funktionalität einer Vielzahl unterschiedlichster Bauteile: Kein Auto verlässt mehr das Band, bei dem nicht wesentliche Teile oberflächenveredelt sind. Die moderne Medizintechnik ist ohne neuere Verfahren der Oberflächentechnik nicht denkbar, aber auch Bauwirtschaft und Sanitärindustrie, die Elektrotechnik und die Elektronikindustrie sowie die Flugzeugindustrie kommen ohne Oberflächenveredelung nicht aus.

Mehr Informationen: www.zvo.org