Fractures in High-Strength Bolts due to Hydrogen Induced Stress Corrosion – Causes and Corrective Actions
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H. Hoche
Abstract
Delayed brittle fractures of high-strength bolts of the strength class 10.9 are presented, taking the example of three damage cases. The respective damage mechanisms could be attributed to hydrogen induced stress corrosion which was caused, in turn, by hydrogen absorption during operation. The examples were chosen with a particular focus on the material condition‘s susceptibility which explains the cause for the occurrence of the damage mechanism. However, in only one of the three cases the susceptibility was evident and could be explained by violations of normative specifications and an unfavorable material choice. Whereas in the two other examples, only slight or no deviations from the standards and/or regulations could be found.
The influencing parameters that caused the damage, those that further promoted the damage, as well as possible corrective actions are discussed taking into account the three exemplary damage cases.
Kurzfassung
Anhand von drei Schadensbeispielen werden zeitverzögerte Sprödbrüche hochfester Schrauben der Festigkeitsklasse 10.9 vorgestellt, deren Mechanismus auf wasserstoffinduzierte Spannungsrisskorrosion durch den im Betrieb aufgenommenen Wasserstoff zurückgeführt werden konnte. Die Auswahl der Beispiele zielt insbesondere auf die Anfälligkeit des Werkstoffzustands ab, der die Ursache für das Auftreten des Schadensmechanismus begründet. Dabei ist nur in einem der drei Fälle die Anfälligkeit aufgrund sehr grober Verletzungen normativer Vorgaben und der Auswahl eines ungünstigen Werkstoffs offensichtlich. In den beiden weiteren Beispielen konnten hingegen nur geringfügige bzw. gar keine Abweichungen der Normen bzw. Richtlinien festgestellt werden.
Abschließend werden unter Berücksichtigung der drei Schadensbeispiele die schadensursächlichen und schadensbegünstigenden Einflussfaktoren sowie mögliche Abhilfemaßnahmen diskutiert.
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