Wasserstoffversprödung bei galvanischen Prozessen| WOTech Technical Media

Wasserstoffversprödung bei galvanischen Prozessen

Beim galvanischen Beschichtungsprozess besteht die Gefahr einer fertigungsbedingten Bauteilversprödung durch Wasserstoff. Bei den diesjährigen ZVO-Oberflächentagen, dem Jahreskongress des Zentralverbands Oberflächentechnik e.V., wird mit Hilfe neuer Untersuchungsmöglichkeiten der Frage nachgegangen, wann sich in dem System Werkstoff, mechanisches Belastungskollektiv und Wasserstoffangebot ein kritischer Bauteilzustand einstellt.

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.

Bis heute haben sich trotz zahlreicher wissenschaftlicher Erkenntnisse keine allgemeingültigen prozessbegleitenden Prüfmethoden durchgesetzt. Ebensowenig existieren allgemeingültige Werkstoffkennwerte, welche die Werkstoffsensitivität gegenüber einer möglichen Wasserstoffversprödung beschreiben. Aktuelle Arbeiten an einer neuen DIN-Norm zur Beurteilung von Beizinhibitoren sollen hier für mehr Anwendungssicherheit bei Kunden und Lieferanten sorgen.

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. Diese beinhalten sowohl Wasserstoffpermeationsversuche, gekoppelt mit Wasserstoffanalyse mittels Thermodesorptionsanalyse (TDA), als auch Verspannversuche an mit Wasserstoff beladenen Proben unter Berücksichtigung des Werkstoffzustandes.

Durch die Definition eines Versprödungsindex soll der Versuch unternommen werden, einen werkstoffspezifischen Kennwert zu definieren, der für die Werkstoffsensitivität gegenüber einer möglichen Wasserstoffversprödung steht. Ferner werden mögliche Auswirkungen auf die Prozessführung diskutiert. 

www.zvo.org

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