Entwicklung eines praxisgeeigneten Prüfverfahrens zur Untersuchung der Einflussgrößen bei der Rissbildung von Bauteilen aus Stahl in Zinkschmelzen
Förderinstitution: AIF/FSV-Vorhaben
Projektnummer: ---
Kurzdarstellung
Die Bedingungen, unter denen beim Feuerverzinken von Stählen der Schadensmechanismus der flüssigmetallinduzierten Rissbildung (Liquid Metal Assisted Cracking, LMAC) auftritt, können mit dem entwickelten Prüfverfahren gezielt untersucht werden. Es werden U-förmige Biegeproben verwendet, mit denen unterschiedliche Spannungsgradienten realisiert werden können und die Untersuchung des Einflusses von Vorverformungen möglich ist. Es wurden Stähle mit unterschiedlichen Anfälligkeiten gegenüber LMAC untersucht, wobei der Schwerpunkt der Untersuchungen auf dem Werkstoff S355 J2 lag. In einem breit angelegten Parameterfeld wurde bei den Zinkschmelzen vor allem der Einfluss der Legierungselemente Blei, Zinn und Wismuth auf das Gefährdungspotenzial durch LMAC näher betrachtet. Von den untersuchten Versuchsvarianten wiesen der Versuch mit konstanter Beanspruchung (Zeitstandversuch) und der Versuch mit kontinuierlich zunehmender Beanspruchung (Zugversuch) die beste Indikation für ein bestehendes Gefährdungspotenzial auf. Unabhängig von der Versuchsführung und der für die Indikation herangezogenen Größe (Zeit bis zur Rissbildung, Nennspannung oder Dehnung) wurden bei vergleichbarem Gefährdungspotenzial für Versuchsdauern zwischen 5min und 1h jeweils vergleichbare Ergebnisse erhalten. Wichtig ist die Erkenntnis, dass noch bevor an den jeweils aufgenommenen und ausgewerteten Belastungskurven eine Schädigung erkennbar wird, diese in der hochbeanspruchten Randschicht in Form von Werkstofftrennungen (Anrissen) auftritt und zum Versagen führen kann.
Stichwörter: Prüfverfahren, Feuerverzinken, Stahl, Rissbildung, Flüssigmetallinduzierte Spannungsrisskorrosion
D. Körber, J. Adelmann und R. Landgrebe.