Analyse der Rissentwicklung in Zn-Al-Mg-Beschichtungen

Beschichtungen auf der Basis von Zn-Al-Mg-Legierungen sind derzeit die aktuellste Entwicklung im Bereich des kontinuierlichen Feuerverzinkungsprozesses und erfüllen höchste Anforderungen an die Korrosionsbeständigkeit. Ähnlich wie schon bei den klassischen Zinküberzügen kann es bei übermäßig starker Umformarbeit – im Zuge der Bauteilfertigung – zu feinsten Mikrorissen in der metallischen Beschichtung kommen. Tritt dieses Phänomen bei den klassischen Zinküberzügen lediglich in vereinzelten Zinkkörnern auf, welche aufgrund ihrer Kristallorientierung zur Dehnungsrichtung im Bauteil ungünstig angeordnet sind, so stellt sich dieses Verhalten infolge des komplexen Schichtaufbaus dieser neuartigen Legierungssysteme wesentlich komplizierter dar und ist Gegenstand der vorliegenden Arbeit. Für die experimentelle Untersuchung der mikromechanischen Prozesse wurden entsprechende Proben aus einem Schmelztauchsimulator schrittweise gedehnt. Eine vereinfachte analytische Betrachtung soll eine Abschätzung der Bruchspannung der Beschichtung liefern. Es konnte gezeigt werden, dass das Verhalten des Stahlsubstrats die mikroskopische Rissausbildung erheblich beeinflusst. Das analytische Berechnungsmodell spiegelt die Ergebnisse aus den Versuchen wider und hilft die mikromechanischen Vorgänge zu verstehen.