Das vorliegende Werk zielt unter Berücksichtigung des Einsatzgebietes als Schraube im automobilen Leichtbau und in Abhängigkeit von der Wärmebehandlung auf die Aufschlüsselung der Mechanismen der Spannungsrisskorrosion in chloridhaltigen Elektrolyten, die Einstufung der Empfindlichkeit gegenüber interkristalliner Korrosion und Schichtkorrosion und deren Korrelation mit der Spannungsrisskorrosionsempfindlichkeit einer Cu-freien und mit V modifizierten Legierung AA7108A ab. Außerdem wird zur Simulation von überlagernden Kontaktkorrosionseffekten der Einfluss von anodischer und kathodischer in situ Polarisation auf die Spannungsrisskorrosionsbeständigkeit betrachtet. Die Untersuchungen konzentrieren sich dabei primär auf Drahtmaterial im lösungsgeglühten und abgeschreckten Zustand (T4), dem Zustand maximaler Festigkeit (T6) und einem überalterten Zustand (T7) sowie sekundär auf mehrstufige, geringer überalterte Wärmebehandlungszustände. Die Untersuchungen der Korrosionseigenschaften erfolgen mittels potentiostatischer und zyklischer potentiodynamischer Polarisation, Immersionsversuchen und Langsamzugversuchen. Diese werden über eine umfassende Mikrostrukturanalyse, bestehend u.a. aus dynamischer Differenzkalorimetrie, Röntgendiffraktometrie sowie Transmissions- und Rasterelektronenmikroskopie in Verbindung mit energiedispersiver Röntgenspektroskopie und Elektronenbeugung mit den zugrundeliegenden Korrosionsmechanismen verknüpft. Unterstützend werden Untersuchungen des Aushärtungszustands über die Messung der elektrischen Leitfähigkeit und Härteprüfung als auch der Phasenzusammensetzung mittels thermodynamischer Berechnungen durchgeführt.
Aktualisiert: 2023-05-23
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Das vorliegende Werk zielt unter Berücksichtigung des Einsatzgebietes als Schraube im automobilen Leichtbau und in Abhängigkeit von der Wärmebehandlung auf die Aufschlüsselung der Mechanismen der Spannungsrisskorrosion in chloridhaltigen Elektrolyten, die Einstufung der Empfindlichkeit gegenüber interkristalliner Korrosion und Schichtkorrosion und deren Korrelation mit der Spannungsrisskorrosionsempfindlichkeit einer Cu-freien und mit V modifizierten Legierung AA7108A ab. Außerdem wird zur Simulation von überlagernden Kontaktkorrosionseffekten der Einfluss von anodischer und kathodischer in situ Polarisation auf die Spannungsrisskorrosionsbeständigkeit betrachtet. Die Untersuchungen konzentrieren sich dabei primär auf Drahtmaterial im lösungsgeglühten und abgeschreckten Zustand (T4), dem Zustand maximaler Festigkeit (T6) und einem überalterten Zustand (T7) sowie sekundär auf mehrstufige, geringer überalterte Wärmebehandlungszustände. Die Untersuchungen der Korrosionseigenschaften erfolgen mittels potentiostatischer und zyklischer potentiodynamischer Polarisation, Immersionsversuchen und Langsamzugversuchen. Diese werden über eine umfassende Mikrostrukturanalyse, bestehend u.a. aus dynamischer Differenzkalorimetrie, Röntgendiffraktometrie sowie Transmissions- und Rasterelektronenmikroskopie in Verbindung mit energiedispersiver Röntgenspektroskopie und Elektronenbeugung mit den zugrundeliegenden Korrosionsmechanismen verknüpft. Unterstützend werden Untersuchungen des Aushärtungszustands über die Messung der elektrischen Leitfähigkeit und Härteprüfung als auch der Phasenzusammensetzung mittels thermodynamischer Berechnungen durchgeführt.
Aktualisiert: 2023-05-16
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Ferritische nichtrostende Stähle werden aufgrund ihrer hervorragenden Beständigkeit gegen chloridinduzierte Spannungsrisskorrosion in branchenübergreifenden Anwendungsgebieten eingesetzt. Dennoch neigen diese Güten infolge des bei Schmelzschweißverfahren aufgeprägten Zeit-Temperatur-Zyklus zu selektiven Korrosionserscheinungen wie interkristalliner Korrosion. Derzeitige Präventionsmaßnahmen verändern die Bauteileigenschaften global oder sind infolge inhärenter Prozessdauern nicht wirtschaftlich umsetzbar. Die vorliegende Arbeit ergänzt die Werkzeuge zur Vermeidung selektiver Korrosionserscheinungen an Schweißnähten ferritischer nichtrostender Stähle durch Nutzung des Laser-Pulver-Auftragschweißens mit einer lokal wirkenden Korrosionsschutzmaßnahme. Hierzu werden zunächst die mikrostrukturellen Eigenschaften und Korrosionsmechanismen von Ferrit-Ferrit-Verbindungen in schwefelsäurehaltigen Medien untersucht. Subsequent wird ein Prozessfenster zur Nutzung des Laser-Pulver-Auftragschweißens auf Blechsubstraten entwickelt und zur Beschichtung der Schweißnähte genutzt. Die Korrosionsbeständigkeit der beschichteten Schweißnähte wird mit den metallurgischen Vorgängen korreliert und hinsichtlich der residualen mechanischen Eigenschaften bewertet. Abschließend wird die Umformbarkeit des Verbunds durch freies Biegen überprüft.
Die Metallurgie der Hybridverbindungen ist durch ausgeprägte Aufmischungsvorgänge gekennzeichnet, welche sich durch Phasentransformationen äußern. Bei der unstabilisierten Güte vollzieht sich ein interkristalliner Angriff entlang der sekundären Wärmeeinflusszone des Beschichtungsprozesses, während die titanstabilisierte Güte durch gleichmäßige und intrakristalline Akkomodation von Ausscheidungen gegenüber selektiven Korrosionserscheinungen beständig ist.
Aktualisiert: 2023-04-20
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Das vorliegende Werk zielt unter Berücksichtigung des Einsatzgebietes als Schraube im automobilen Leichtbau und in Abhängigkeit von der Wärmebehandlung auf die Aufschlüsselung der Mechanismen der Spannungsrisskorrosion in chloridhaltigen Elektrolyten, die Einstufung der Empfindlichkeit gegenüber interkristalliner Korrosion und Schichtkorrosion und deren Korrelation mit der Spannungsrisskorrosionsempfindlichkeit einer Cu-freien und mit V modifizierten Legierung AA7108A ab. Außerdem wird zur Simulation von überlagernden Kontaktkorrosionseffekten der Einfluss von anodischer und kathodischer in situ Polarisation auf die Spannungsrisskorrosionsbeständigkeit betrachtet. Die Untersuchungen konzentrieren sich dabei primär auf Drahtmaterial im lösungsgeglühten und abgeschreckten Zustand (T4), dem Zustand maximaler Festigkeit (T6) und einem überalterten Zustand (T7) sowie sekundär auf mehrstufige, geringer überalterte Wärmebehandlungszustände. Die Untersuchungen der Korrosionseigenschaften erfolgen mittels potentiostatischer und zyklischer potentiodynamischer Polarisation, Immersionsversuchen und Langsamzugversuchen. Diese werden über eine umfassende Mikrostrukturanalyse, bestehend u.a. aus dynamischer Differenzkalorimetrie, Röntgendiffraktometrie sowie Transmissions- und Rasterelektronenmikroskopie in Verbindung mit energiedispersiver Röntgenspektroskopie und Elektronenbeugung mit den zugrundeliegenden Korrosionsmechanismen verknüpft. Unterstützend werden Untersuchungen des Aushärtungszustands über die Messung der elektrischen Leitfähigkeit und Härteprüfung als auch der Phasenzusammensetzung mittels thermodynamischer Berechnungen durchgeführt.
Aktualisiert: 2023-04-18
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Die Aluminiumlegierung EN AW 6056 ist eine der bedeutendsten Legierungen für die Herstellung von Aluminiumschrauben für den Automobilbau, da sie bis heute den geeignetsten Kompromiss aus Umformbarkeit, Festigkeit und Korrosionsbeständigkeit darstellt. Trotz der generell als hoch eingeschätzten Beständigkeit von Al-Mg-Si(-Cu)-Legierungen gegen lokale Korrosion, ist diese Werkstoffklasse besonders im ausgehärteten Zustand anfällig für selektive Korrosion, wie z.B. interkristalline Korrosion (IK). Die mikrostrukturellen Vorgänge, die während der Aushärtung ablaufen und eine IK-Anfälligkeit bewirken sind noch nicht vollumfänglich verstanden und es existieren heute zahlreiche, teilweise widersprüchliche Modellvorstellungen zur Beschreibung der ablaufenden Mechanismen. Vor dem Hintergrund des Einsatzes als Schraube zielten die in der vorliegenden Arbeit vorgestellten Untersuchungen auf die Aufklärung der Mechanismen der interkristallinen Korrosion der EN AW 6056 . Der Werkstoff wurde dabei in Form von Draht untersucht, der das Halbzeug für die Schraubenherstellung darstellt. Zusätzlich zur lokalen Korrosion ohne mechanische Belastung wurde die Anfälligkeit für Spannungsrisskorrosion (SpRK) analysiert, die in Folge simultaner mechanischer und korrosiver Belastung auftreten kann und deren Verständnis für Schraubverbindungen hohe Relevanz besitzt. Die Untersuchung der Korrosionseigenschaften erfolgte mittels zyklischer Polarisation, Tauchtests und Langsamzugversuchen in NaCl-haltigen Elektrolyten. Die für die Analyse der lokalen Korrosionsmechanismen notwendige Mikrostrukturanalyse umfasste u.a. dynamische Differenzkalorimetrie, Transmissionselektronenmikroskopie, Atomsondentomographie sowie synchrotronbasierte Röntgenfluoreszenzspektroskopie.
Aktualisiert: 2021-12-20
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