Einfluß unterschiedlicher Wärmebehandlungsverfahren auf die wasserstoffinduzierte Sprödbruchbildung bei Vergütungsstählen für die Schraubenfertigung

Abstract

Die Vergütungststähle 34 CrMo 4 und 30 CrNiMo 8 wurden in Abhängigkeit vom Wärmebehandlungsverfahren und der Zugfestigkeit auf ihre Anfälligkeit gegenäber wasserstoffinduzierter Spannungsrißkorrosion (HISRK) bzw. H‐induzierter verzögerter Spannungsrißkorrosion untersucht. Ein Teil der Proben wurde konventionell über die Martensitstufe und der andere Teil isotherm über die Bainitstufe auf Zugfestigkeiten von 1000 bis 1900 N/mm2 vergütet. Anschließend wurde jeweils ein Teil der Proben im Zeitstandstufenversuch gleichzeitig unter H‐Beladung bis zum Bruch rnit einer steigenden Zugspannung beansprucht, während der andere Teil der Proben zuerst mit Wasserstoff beladen und dann im Zug‐ bzw. Zeitstandversuch geprüft wurde.

100 Jahre Staatliche Materialprüfungsanstalt Darmstadt (MPA Darmstadt) und 80 Jahre Fachgebiet und Institut für Werkstoffkunde (IfW) an der Technischen Universität Darmstadt

“…Stets sind Sprödbrüche die Folge. In den Folgejahren wurden wesentliche Forschungsaktivitäten auf den Gebieten Schwingungsrisskorrosion [113 -116], Spannungsrisskorrosion (SpRK) [117 -123], KavitationsKorrosion [124 -128], und wasserstoffinduzierter Rissbildung [129,130] durchgeführt.…”

Hochtemperaturverzinkung von 12.9‐Schrauben

“…Um moglichst hohe Zugspannungen in den Schrauben zu erzeugendie Gefahr fur einen wasserstoffinduzierten verzogerten Sprodbruch nimmt rnit grofier werdender Zugspannung bzw. Ausnutzungsgrad zu [25] wurden die Verbindungselemente rnit einer Schragscheibe unter dem Schraubenkopf rnit 5" Neigungswinkel versehen und uberelastisch nach dem drehwinkelgesteuerten Anziehverfahren vorgespannt .…”

“…In den Schrauben lag somit ein besonders kritischer Spannungszustand vor, der auf der Biegezugseite zu deutlichen Plastifizierungen fiihrte. Diese Bereiche stellen einen Ort erhohter Anfalligkeit gegeniiber wasserstoffinduzierter RiBbildung dar [25].…”

Wasserstoffinduzierte verzögerte Sprödbruchbildung bei hochfesten Schrauben – Abhilfemaßnahmen

“…Auaerdem wird die Verzugsneigung und HarteriBgefahr deutlich verringert, da eine isotherme Vergutung zu einem giinstigeren Eigenspannungszustand fiihrt [2-41. Da zum gegenwartigen Zeitpunkt die Vergiitung grootechnisch noch iiberwiegend konventionell erfolgtd. h. die Bauteile werden zun~achst uber die Martensitstufe gehartet und dann mit einer AnlaBbehandlung gezielt auf bestimmte Festigkeits-und Zahigkeitseigenschaften eingestelltwurde in [5] untersucht, ob durch eine isotherme Vergiitung bei Bauteilen …”