Wasserstoffinduzierte Spannungsrißkorrosion an Blechen aus hochfesten Dual- und Komplexphasenstählen

Roland Scharf

Publikation: Thesis / Studienabschlussarbeiten und HabilitationsschriftenDissertation

425 Downloads (Pure)

Abstract

In der Stahlindustrie werden Bauteile aus hochfesten Mehrphasenstählen für die Automobilindustrie mit metallischen Korrosionsschutzschichten überzogen. Die unterschiedlichen Einflussgrößen zu charakterisieren, stand im Zentrum dieser Arbeit. Als bevorzugte Testmethode wurden gekerbte Zugproben statisch belastet und simultan unter korrosiven Bedingungen mit Wasserstoff beladen. Ohne korrosive in-situ Beladung trat unter keinen Prüfbedingungen eine Rissinitiierung auf. Die Haupteinflussgrößen auf die Wasserstoffsensitivität waren: Die Bruchzähigkeit von Komplexphasen und Dualphasenstählen, die Korrosions- und Elektrolytbedingungen sowie die Probengeometrie und eingebrachte Materialschädigungen. Nicht vorrangig die Zugfestigkeit, sondern viel mehr die Bruchzähigkeit des Stahlgefüges konnte als wichtigste Einflussgröße seitens des Werkstoffes charakterisiert werden. Die ausschlaggebende lokale Duktilität konnte mit Resultaten aus zeitlich wenig aufwendigen Prüfmethoden (Zugversuch, Biegeversuch, Lochaufweitungstest) korreliert werden. Die Probenherstellungsarten Stanzen, Laserbeschnitt und Fräsen zeigten eine außerordentlich starke Beeinflussung der Wasserstoffsensitivität. Die damit verbundenen Einflussgrößen Mikrorisse, Schädigungen durch Kaltverfestigung und Gefügeumwandlungen durch die Wärmebehandlung aufgrund des Laserbeschnitts werden diskutiert. Die Wasserstoffabsorptionsrate in den Versuchen wurde durch variieren des pH-Wertes, des Elektrolytvolumens und der Elektrolytkonvektionsstärke untersucht. Wurden verzinkte Proben mit freier Stahlschnittfläche untersucht, so bestimmte ausschließlich die Zinkauflösegeschwindigkeit die Wasserstoffabsorptionsrate in den Stahl. Bei blanken Proben bestimmte die Eigenkorrosionsrate den Wasserstoffeintrag. Im Allgemein führte ein niedriger pH-Wert, verzinkte Proben, starke Konvektion und ein großes Elektrolytvolumen zu einer Verminderung der Wasserstoffsensitivität. Unter bestimmten Prüfbedingungen traten hierbei jedoch Ausnahmen zu diesen allgemeinen Aussagen auf. Bei zu rascher Veränderung des eingesetzten Korrosionsmediums (pH-Verlauf) oder auftretenden Oberflächenphänomenen wie Passivierungseffekte konnten die Einflussgrößen des zu Prüfbeginns vorliegenden Korrosionsmediums verstärken oder fast gänzlich unterbinden. Die Effekte einer Veränderung des Korrosionsmediums mit der Prüfdauer werden diskutiert.
Titel in ÜbersetzungHydrogen Induced Stress Corrosion Cracking of Ultra-High Strength Steel Sheet
OriginalspracheDeutsch
QualifikationDr.mont.
Gradverleihende Hochschule
  • Montanuniversität
Betreuer/-in / Berater/-in
  • Schenk, Johannes, Beurteiler B (intern)
  • Mori, Gregor Karl, Beurteiler A (intern)
PublikationsstatusVeröffentlicht - 2018

Bibliographische Notiz

gesperrt bis 03-04-2023

Schlagwörter

  • HISCC
  • Mehrphasenstähle
  • galvanische Korrosion
  • Wasserstoffanalytik
  • Wasserstoffversprödung
  • elektrochemische Korrosionsuntersuchungen
  • Automobilanwendung

Dieses zitieren