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KurzfassungSeit einigen Jahren werden für technische Konstruktionen vermehrt hochfeste Stähle mit Werkstofffestigkeiten von bis zu 2000 MPa eingesetzt, wie z. B. in der Automobilindustrie. Für den sicheren Einsatz von hochfesten Stählen ist es notwendig, kritische Wasserstoffgehalte und Belastungen zu kennen, bei denen nicht mit einer Beeinträchtigung der mechanisch technologischen Werkstoffeigenschaften und einem Materialversagen (Delayed Cracking) zu rechnen ist. Da hochfeste Stähle bereits bei sehr geringen Wasserstoffgehalten unter Zugbeanspruchung eine verzögerte Rissbildung aufweisen können, muss eine Wasserstoffanalysetechnik eingesetzt werden, welche eine exakte und reproduzierbare Analyse des schadensursächlichen diffusiblen Wasserstoffs im Bereich kleiner 0,1 ppm unabhängig vom Gesamtwasserstoffgehalt ermöglicht. In diesem Beitrag werden ein Verfahren zur hochgenauen integralen Analyse des diffusiblen Wasserstoffgehalts (HCA-Verfahren = Hydrogen Collecting Analysis) und ein elektrochemisches Verfahren zur Analyse von diffusiblem Wasserstoff in kleinen Werkstoffbereichen vorgestellt.

Generally, the clarification of hydrogen induced component damage cases by means of failure analysis is based on fractographic examinations in combination with hydrogen analyses. However, due to high diffusion rates of hydrogen in steels at RT (room temperature), providing the analytical evidence of an excessive hydrogen content is rarely possible. This work presents potential production and application related hydrogen sources as well as the mechanisms of hydrogen induced delayed formation of cracks and illustrates a systematical approach to produce comparative hydrogen fracturing. Therefore, the damaged component's specific material condition is the basis in order to generate a comparative fracture surface with an identical fracture morphology and applying the same damage mechanism.

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.