14 Prakt. Met. Sonderband 41 (2009)
Schwefelwasserstoff, Cyanwasserstoff, Kohlenmonoxid sowie Hydride der Elemente Antimon, 3.1 Porenbi'
Arsen, Phosphor, Selen, Tellur und Wismut.
N } } i Durch Unterscl
Die verlängerte Existenz des atomaren Zustandes ermöglicht chemische Reaktionen und die Ad- gleichgewichtes
sorption an Metalloberflächen sowie die Absorption in das Metallgitter hinein. Dort liegt das inter- tallschmelzen k
stitiell gelöste Wasserstoffatom nach Abgabe seines Elektrons an das „Elektronengas‘“ der Metall- bildung (Abb. 2
bindung als ladungsmäßig abgeschirmtes Proton vor. Dieser Proton-Rumpf hat eine außerordentlich higten Stählen
hohe Diffusionsgeschwindigkeit im Metallgitter. Der Diffusionskoeffizient in Eisen beträgt bei Schmelze mit
Raumtemperatur Dy ca. 10 — 7 cm ?/s und ist damit vergleichbar mit der Diffusibilität von Kohlens- einen wichtiger
toff bei 1.000°C. Dieses aktive Proton tritt in Wechselwirkung mit dem Metallgitter und all seinen zur Reinigung
Ungleichgewichtszuständen: Gitterfehler, Versetzungen, Phasengrenzen usw. (Abb. 1). Gasen (Wasse
nichtmetallische
Der Wasserstoff kann während unterschiedlicher Stadien der Fertigung in den Werkstoff gelangen, Sulfiden). Die
metallurgisch beim Schmelzen und Schweißen, galvanisch beim Beizen und Beschichten und be- schlossenen me
triebsbedingt beim Kontakt mit Druckwasserstoff und wasserstoffhaltigen Gasen (Schutzgasen) und werden bei der
er kann aus Fliissigkeiten, insbesondere aus der kathodischen Teilreaktion von Korrosionsprozes- zen, Schmieden)
sen. stammen. sen. Heute wird
sich nicht im St
zur Blasenbildu
kommt.
3 Schäden durch Wasserstoff Ohne Entgasun;
zur Bildung vor
In Abb. 2 sind alle technisch men (Abb. 4), s
wichtigen Schidigungsme- ah unsauberen Zus
chanismen des Wasserstoffs Hochfe steStähle zum Aufschäurr
in metallischen Werkstoffen Ey gerte Rissbildung, (Abb. 5).
dargestellt. Insgesamt ergibt an RK BN
sich das Bild, dass Werk- Fokker Der grofie Loslic
stoffe mit mittlerer Festig- der Erstarrung ki
keit keinerlei Anfälligkeit dendritischen R:
für Wasserstoffschädigung den.
zeigen. Ihre Festigkeit ist so
hoch, dass die Rekombina-
tion nicht stattfinden kann,
weil eine Werkstoffver- Po.
dringung zur Porenbildung
nicht möglich ist; anderer-
seits ist ihre Festigkeit zu
niedrig und damit die
Hook’sche Gerade zu kurz, TLiefzichstahle
um eine Gitterdeh- : * Beizblasen
nung/Spannung zu ermogli- Ruaibla(l
chen, wie sie fiir die Was-
serstoff induzierte Rissbil- = a
dung erforderlich ist. 5
Abb. 2 Wirkung des Wasserstoffs in metallischen Werkstoffen Abb. 4 Homogen
im austenitischer