Zu den Werkstoffen, die für Wasserstoffversprödung anfällig sind, gehören hochfeste Stähle, Titan- und Aluminiumlegierungen. Diese Werkstoffe sind aufgrund ihrer strukturellen Eigenschaften und Zusammensetzung besonders anfällig für die Auswirkungen der Wasserstoffversprödung. Wasserstoffversprödung tritt auf, wenn Wasserstoffatome in das Material eindringen und eine Verringerung der mechanischen Eigenschaften, wie Plastizität, Duktilität und Bruchzähigkeit, verursachen.
Der genaue Mechanismus und die Auswirkungen der Wasserstoffversprödung sind noch nicht vollständig geklärt, aber man geht davon aus, dass ein Glühen bei Temperaturen um 200 °C die durch inneren Wasserstoff verursachte Versprödung abschwächen kann. Der an der Oberfläche absorbierte Wasserstoff wird durch dieses Glühverfahren jedoch weniger beeinträchtigt. Beim Glühen wird das Material mehrere Stunden lang in einem Wasserstoffglühofen bei Temperaturen zwischen 200 °C und 300 °C gehalten, um die für die Versprödung verantwortlichen Wasserstoffatome zu entfernen.
Wasserstoff ist als Gas ein starkes Desoxidationsmittel und hat eine hohe Wärmeleitfähigkeit. Er kann bei vielen Stählen zu Wasserstoffversprödung führen und wird häufig bei Glühprozessen für Edelstahllegierungen, magnetische Stahllegierungen, beim Sintern und beim Kupferlöten verwendet.
Um die Wasserstoffversprödung zu verhindern, ist das Glühen mit geringem Wasserstoffgehalt, auch "Backen" genannt, ein häufig angewandtes Wärmebehandlungsverfahren. Dieses Verfahren zielt darauf ab, den Wasserstoff im Material zu reduzieren oder zu eliminieren, um Versprödung zu verhindern. Es gilt als wirksame Methode im Vergleich zu Alternativen wie dem Galvanisieren mit Zink.
Darüber hinaus ist ein Schutz vor Wasserstoffversprödung für galvanisch beschichtete Eisenmetallteile erforderlich. Atomarer Wasserstoff, der während der Galvanisierung vom Metall absorbiert wird, kann sich mit anderen Atomen, wie z. B. Sauerstoff, zu Wasserdampf verbinden, was zu Mikrorissen und vorzeitigem Versagen der Teile führt, wenn sie nicht behandelt werden.
Es ist zu beachten, dass Wasserstoffversprödung auch bei kohlenstoffreichen Stoffen auftreten kann, wenn trockener Wasserstoff in einer kontrollierten Atmosphäre vorhanden ist. Dies kann zur Entkohlung des Materials führen und die Gefahr der Versprödung erhöhen.
Zusammenfassend lässt sich sagen, dass Werkstoffe wie hochfeste Stähle, Titanlegierungen und Aluminiumlegierungen besonders anfällig für Wasserstoffversprödung sind. Verschiedene Wärmebehandlungsverfahren, wie Glühen mit niedrigem Wasserstoffgehalt und Wasserstoffversprödung, werden eingesetzt, um die Auswirkungen der Versprödung in diesen Werkstoffen zu verhindern oder abzuschwächen. Trockener Wasserstoff und bestimmte Atmosphären, wie z. B. Dampf, können in bestimmten Situationen ebenfalls zur Wasserstoffversprödung beitragen.
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