KurzfassungDas Feuerverzinken von Stahlträgern gilt im Stahlbau als wirtschaftliche Möglichkeit den Stahl vor Korrosion zu schützen. Die Anforderungen an die Zinkschicht haben sich im Laufe der Jahre erweitert, so dass durch Variation der Zinkbadzusammensetzung die Schichtdicken verringert sowie das Aussehen der Zinkoberfläche verbessert wurde. Jedoch mehrten sich Schadensfälle an feuerverzinkten Konstruktionen in den letzten Jahren, die auf die flüssigmetallinduzierte Spannungsrisskorrosion zurückzuführen waren. Im Zuge von Untersuchungen an schadhaften Bauteilen stellte sich die Schliffpräparation von Zinkschichten auf dem Strukturwerkstoff Stahl als anspruchsvoll heraus. Hintergrund ist der kathodische Schutz des Eisens durch Zink bei Anwesenheit eines Elektrolyten. Diese Schutzwirkung führt bei der Ätzung von Stahlproben mit verzinkter Oberfläche dazu, dass die Zinkschicht stark angeätzt wird, jedoch der daneben befindliche Grundwerkstoff keine Gefügeentwicklung zeigt. Im Folgenden werden zwei Ätzverfahren vorgestellt, mit denen es möglich ist, sowohl die Zinkschicht als auch den Grundwerkstoff strukturiert darzustellen.

The influence of cold deformation on liquid metal embrittlement of a steel in a liquid zinc bath was studied. A typical construction steel was cold deformed with different degrees. The microstructure of the different material conditions were investigated as well as their mechanical properties at 450 °C in hot air. Tensile tests with different strain rates were made in a 450 °C hot zinc bath. For each specimen the reduction in area was determined and the fracture surfaces were studied. It can be shown that the strain rate has a large effect on liquid metal embrittlement. An increasing degree of deformation leads to a decrease on liquid metal embrittlement which is caused by the change of microstructure through deformation.

Two structural steels were cold deformed and tested via tensile tests to investigate the dependence of cold deformation on liquid metal embrittlement during hot-dipping. It was found that the reduction in area of tensile specimens with a low degree of deformation showed, when tested in liquid zinc, the highest degradation compared with a tensile test in air that had been heated to 450 °C. An increasing degree of deformation leads to a decreasing tendency to form brittle cracks. The material conditions of steel S355J2 with the highest degree of deformation manifested nearly no influence on liquid metal embrittlement. For steel S460N, the amenability to a reduction in area of the highly deformed material was degraded when compared to tests in hot air. The reason for these differences in the extent of liquid metal embrittlement during hot-dipping might have to do with a difference in microstructure, in particular with respect to the grain size and the deformation of the microstructure.

KurzfassungHochfeste Stähle mit einer kubisch raumzentrierten Gitterstruktur können bereits bei sehr geringen Wasserstoffgehalten zur verzögerten Rissbildung neigen. Zum sicheren Einsatz dieser Stähle ist deshalb die Kenntnis des enthaltenen diffusiblen Wasserstoffes notwendig, der sich schadensursächlich auswirken kann. In diesem Beitrag wird die Funk­tionsweise eines neuen Wasserstoffanalyseverfahrens beschrieben, welches sich in der Verfahrensabfolge von konventionellen Verfahren, wie der Trägergasheißextraktion bzw. Trägergasschmelzextraktion, unterscheidet. Bei dem entwickelten Verfahren, der sogenannten Hydrogen Collecting Analysis (HCA), werden die zu analysierenden Proben in Glasküvetten eingeschmolzen und die Wasserstoffextraktion aus der Probe und die Wasserstoffanalytik in zwei konsekutive Verfahrensschritte unterteilt. Mit dem HCA-Verfahren können die Anteile an diffusiblem Wasserstoff in Metallproben im Hundertstel-ppm-Bereich hochgenau analysiert werden.