Testmethode zur Bewertung von Fügeelementen hinsichtlich der Gefahr einer wasserstoffunterstützten Kaltrissbildung (HACC-Prüfung)
-
Matthias Kuhlmann
Kurzfassung
Im Rahmen des Projektes „ELOBEV“ (Erforschung von elektrolytischen Beschichtungssystemen für Verbindungselemente aus höchstfesten Werkstoffen), gefördert vom Bundesministerium für Bildung und Forschung, wird eine Prüfmethodik für die Bewertung der Gefahr einer wasserstoffunterstützten Kaltrissbildung für Hilfsfügelemente erarbeitet. Dazu wird die Wasserstoffaufnahme während der kathodischen Beladung unter dem Einfluss verschiedener Parameter untersucht. Die Bestimmung der materialspezifischen Wasserstoffdiffusionsgeschwindigkeit und Anwendung von Gleichungssystemen sollen Aufschluss über das Wasserstofftransport- sowie Absorptions- und Desorptionsverhalten von vergüteten Stählen unter Einbeziehung unterschiedlicher Überzugskonzepte geben. Auf Basis dieser Ergebnisse soll in Abhängigkeit der Wasserstoffkonzentration sowie des Wasserstoffverteilungsprofils und der Beanspruchung mittels geeigneter Proben Erkenntnisse zu der Empfindlichkeit auf die Ausbildung wasserstoffunterstützter Kaltrisse gewonnen werden.
Abstract
Within the framework of the project „ELOBEV“ (Research on electrolytic coating systems for joining elements made of high-strength materials) funded by the Federal Ministry of Education and Research, a test methodology for the evaluation of the risk of hydrogen-assisted cold crack formation for auxiliary joining elements is being developed. To this end, hydrogen uptake during cathodic loading is investigated under the influence of various parameters. Determination of the material-specific hydrogen diffusion rate and the application of systems of equations are due to provide information on hydrogen transport, absorption and desorption behavior of quenched and tempered steels including different coating concepts. Based on these results, susceptibility to the formation of hydrogen-induced cold cracks was to be determined by using suitable samples, depending on hydrogen concentration, te hydrogen distribution profile and the stress applied.
Literatur
1 H. E.Friedrich: Leichtbau in der Fahrzeugtechnik. Springer Fachmedien Wiesbaden, Wiesbaden, 201310.1007/978-3-8348-2110-2Search in Google Scholar
2 O.Hahn, A.Rohde: Stanznieten von Aluminium mit Stahl mittels Halbhohlniet. FAT Schriftenreihe Nr. 148, Paderborn, 1999Search in Google Scholar
3 D.Li, A.Chrysanthou, I.Patel, G.Williams: Self-piercing riveting-a review. The International Journal of Advanced Manufacturing Technology, 92. 5–8, 2017, S. 1777–182410.1007/s00170-017-0156-xSearch in Google Scholar
4 N.Hornbostel: Audi AG. Halbhohlstanzniet. EP 2314890 A2. 2010Search in Google Scholar
5 O.Schwedler: Wasserstoffunterstützte Kaltrissbildung an Schweißverbindungen von pressgehärtetem 22MnB5, Dissertation, Otto-von-Guericke-Universität Magdeburg, 1. Auflage, Juli 2016Search in Google Scholar
6 K.-H.Tostmann, Korrosion: Ursachen und Vermeidung, Wiley-VCH Verlag, 200110.1002/352760331XSearch in Google Scholar
7 K.-P.Müller: Praktische Oberflächentechnik. Vorbehandeln, Beschichten, Prüfen; 69 Tabellen, Vieweg, Braunschweig, Wiesbaden, 2., verb. Aufl., 1996Search in Google Scholar
8 K.-H.Kloos, W.Thomala: Schraubenverbindungen. Grundlagen, Berechnung, Eigenschaften, Handhabung, Springer-Verlag, Berlin, Heidelberg, 5. Aufl., 2007Search in Google Scholar
9 E.Kunze: Korrosion und Korrosionsschutz, Wiley-VCH Verlag, Berlin, 200110.1002/9783527625659Search in Google Scholar
10 T.Heumann, H.Mehrer: Diffusion in Metallen. Grundlagen, Theorie, Vorgänge in Reinmetallen und Legierungen, Springer-Verlag Berlin, New York, 199210.1007/978-3-642-86413-1Search in Google Scholar
11 J.Crank: The mathematics of diffusion, Clarendon Press, Oxford, 2. ed., reprint, 1975Search in Google Scholar
12 M. N.Özişik: Finite difference methods in heat transfer, CRC Press, Boca Raton, 1994.Search in Google Scholar
13 W.Paatsch: Wasserstoffbestimmung und Wasserstoffversprödung – Sinn und Nutzen. Galvanotechnik, 2011, S. 48–55Search in Google Scholar
14 M.Kuhlmann, N.Mitzschke, S.Jüttner: Method to evaluate the hydrogen embrittlement of joining elements made from high strength quenched and tempered steels including the hydrogen concentration profile, Beitrag im Tagungsband: „3rd International Conference on Metals & Hydrogen“, Tagung in Gent (Belgien) am 29.-31. Mai 2018Search in Google Scholar
15 DIN EN ISO 6892-1: Metallische Werkstoffe – Zugversuch – Teil 1: Prüfverfahren bei RaumtemperaturSearch in Google Scholar
16 DIN EN ISO 17081: Elektrochemisches Verfahren zur Messung der Wasserstoffpermeation und zur Bestimmung von Wasserstoffaufnahme und -transport in MetallenSearch in Google Scholar
17 J.Rehrl: Wasserstoffversprödung in hochfesten, mikrolegierten Stählen, Technische Universität München. Fakultät für Maschinenwesen, Dissertation, 2014.Search in Google Scholar
18 H.Dietrich: Mechanische Werkstoffprüfung. Grundlagen, Prüfmethoden, Anwendungen, Expert-Verl., Ehningen bei Böblingen, 1989Search in Google Scholar
19 M.Kuhlmann, O.Schwedler, N.Holtschke, S.Jüttner: Consideration of hydrogen transport in press-hardened 22MnB5. Materials Testing, 57. 11–12, 2015, S. 977–984, 10.3139/120.110808Search in Google Scholar
© 2018, Carl Hanser Verlag, München
Articles in the same Issue
- Inhalt/Contents
- Contents
- Fachbeiträge/Technical Contributions
- Effects of full-scale reel-lay simulation on mechanical properties of X65 grade pipeline girth welds
- Strain accumulation at the top and bottom side of a friction stir welded alloy AZ31 under tensile and compressive loading
- Mechanical properties of friction stir welded St 37 and St 44 steel joints
- Effect of drawing strain on fatigue behavior of steel tire cord filaments
- Microstructural and thermal characterization of 39NiCrMo3 steel
- NDT of spot welds by imaging analysis of the residual magnetic flux density – Investigation on the influence of electrode indentation on the measurement results
- Effect of thermal history on the tensile strength of a friction stir welded aluminum alloy
- Testmethode zur Bewertung von Fügeelementen hinsichtlich der Gefahr einer wasserstoffunterstützten Kaltrissbildung (HACC-Prüfung)
- Effect of coating on tool inserts and cutting fluid flow rate on the machining performance of AISI 1015 steel
- Neutronen-Laminografie am Beispiel eines historischen Artefakts
- Modeling of ECM process parameters
- Effect of TiB2 particle addition on the mechanical properties of Al/TiB2 in situ formed metal matrix composites
- Mechanical and tribological behavior of SiC and fly ash reinforced Al 7075 composites compared to SAE 65 bronze
- Performance of a salt-resistant mixture of bentonite and field soil as impermeable material in solid waste landfills
- Bond strength of alkali-activated slag based tunnel fireproof coating material
Articles in the same Issue
- Inhalt/Contents
- Contents
- Fachbeiträge/Technical Contributions
- Effects of full-scale reel-lay simulation on mechanical properties of X65 grade pipeline girth welds
- Strain accumulation at the top and bottom side of a friction stir welded alloy AZ31 under tensile and compressive loading
- Mechanical properties of friction stir welded St 37 and St 44 steel joints
- Effect of drawing strain on fatigue behavior of steel tire cord filaments
- Microstructural and thermal characterization of 39NiCrMo3 steel
- NDT of spot welds by imaging analysis of the residual magnetic flux density – Investigation on the influence of electrode indentation on the measurement results
- Effect of thermal history on the tensile strength of a friction stir welded aluminum alloy
- Testmethode zur Bewertung von Fügeelementen hinsichtlich der Gefahr einer wasserstoffunterstützten Kaltrissbildung (HACC-Prüfung)
- Effect of coating on tool inserts and cutting fluid flow rate on the machining performance of AISI 1015 steel
- Neutronen-Laminografie am Beispiel eines historischen Artefakts
- Modeling of ECM process parameters
- Effect of TiB2 particle addition on the mechanical properties of Al/TiB2 in situ formed metal matrix composites
- Mechanical and tribological behavior of SiC and fly ash reinforced Al 7075 composites compared to SAE 65 bronze
- Performance of a salt-resistant mixture of bentonite and field soil as impermeable material in solid waste landfills
- Bond strength of alkali-activated slag based tunnel fireproof coating material