Autoren

F. Heine, C. Schnatterer, U. Merschrod, T. Jene, H. Dieterle, KAMAX Automotive GmbH, Homberg (Ohm)

Jahr

2026

Druckinfo

Eigenproduktion ÖVK

Zusammenfassung

Wasserstoffversprödung stellt eine wesentliche Herausforderung für hochfeste und ultrahochfeste Schrauben dar und limitiert deren Einsatz insbesondere in der Automobilindustrie. Dies betrifft vor allem Anwendungen in korrosionsbeanspruchten Bereichen wie Fahrwerkskomponenten, elektrischen Antriebssträngen sowie Batterieverschraubungen. Aufgrund der erhöhten Korrosionsneigung unter harschen Straßenbedingungen wie besteht ein gesteigertes Risiko der Wasserstoffaufnahme im Betrieb, wodurch die Anwendbarkeit ultrahochfester Verbindungselemente in diesen Einsatzfällen eingeschränkt wird.

Im Rahmen der vorliegenden Arbeit wird ein innovativer Ansatz zur signifikanten Erhöhung der Beständigkeit gegenüber Wasserstoffversprödung vorgestellt. Hierzu wird vor der Vergütungsbehandlung eine dünne Nickelschicht auf die Schrauben aufgebracht. Während der anschließenden Wärmebehandlung diffundiert Nickel in den Stahlgrundwerkstoff und führt zu einer Austenitstabilisierung im oberflächennahen Bereich. Die dadurch gebildete austenit-stabilisierte Zone unterliegt beim Abschrecken keiner Umwandlung zu Martensit oder Bainit, sondern verbleibt in austenitischer Kristallstruktur. Diese Schicht wirkt als Diffusionsbarriere und reduziert die Wasserstoffpermeation in den Werkstoff.

Die experimentellen Untersuchungen zeigen, dass mit dem beschriebenen Verfahren behandelte Schrauben eine deutlich erhöhte Beständigkeit gegen wasserstoffinduzierten Sprödbruch bis in höchste Festigkeitsbereiche aufweisen und damit den Stand der Technik signifikant übertreffen.

ISBN

978-3-9504969-5-6

DOI

https://doi.org/10.62626/hyn1-a7au Link kopieren

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