Hochschulpraktikum: Wasserstoff in Metallen

Kein Bereich der Technik ist sicher vor dem kleinen Unhold, dem Element Nr.1 des Periodensystems. Seine geringe Größe lässt ihn leicht in das Metallgitter eindringen und ermöglicht ihm schnelle Diffusion, die zu Poren, Fischaugen und Flocken führen kann. Typisch ist die verzögerte Rissbildung, die nach Stunden und Tagen eintreten kann, sodass Schraubenköpfe abgesprengt werden oder Federn brechen. Verzögerte Rissbildung nach Monaten und Jahren kann auf kathodischer Spannungsrisskorrosion beruhen und z.B. zum Einsturz von Brückenbauwerken führen.

Das Seminar befasst sich mit allen Bereichen der Technik, in denen derartige Wasserstoffprobleme vorkommen. Es werden die erforderlichen Grundlagen ebenso behandelt, wie das Erkennen der Wasserstoffschädigung und der analytische Nachweis.

Das Hochschulpraktikum wendet sich an Techniker und Ingenieure, die ihren untersuchungsmethodischen Kenntnisstand im Hinblick auf Qualitätssicherung und Schadensanalyse erweitern wollen.

Das Programm im Überblick:

20.03.2024

• Begrüßung
• Einführung in das Hochschulpraktikum
• Der kleine Unhold: Wasserstoff in Metallen
  
  • Gasblasenporen, Fischaugen, Wasserstoffkrankheit von Cu und Al
  • Flocken in schweren Guss- und Schmiedestücken
  • kath. SpRK
• Wasserstoffanalyse
  
  • Wasserstoffaufnahme
  • Wasserstoffdiffusion
  • Wasserstoffeffusion
  • Permeationsmessungen
  • Analysemethoden
  • WECs
  • Versprödungsnachweis
• Druckwasserstoff im Anlagenbau
  
  • Wasserstoffaufnahme aus der Gasphase und Einflussfaktoren
  • Werkstoffprüfung in Druckwasserstoff
  • geeignete Werkstoffe für Druckwasserstoffanwendungen
• Anodische und kathodische Spannungsrisskorrosion
  
  • Verhalten hochfester Stähle unter Wasserstoffeinfluss: Dualphasen-, Restaustenit- (TRIP), Complexphasen-, Martensitphasenstähle und TWIP-Stähle
• Verzögerte Rissbildung und Wasserstoffeinfluss unter zyklischer Belastung
  
  • Verzögerte Rissbildung infolge des mitgebrachten und während des Betriebs erworbenen Wasserstoffs
  • Einfluss des Wasserstoffs auf die Schwingfestigkeit von Metallen
• Wasserstoffentwicklung bei Korrosionsschutz-Schichten
  
  • Wasserstoffentwicklung beim Aufbringen von metallischen Überzügen: Zn (Mg, Al,…), Zn-Ni, Zn-Phosphat, Zn-Lamelle
  • Wirkung des Wasserstoffs auf die Gebrauchseigenschaften von Verbindungselementen
    
    
• Begrüßungsabend

21.03.2024

• Keine Angst vor Wasserstoff beim Schweißen
  
  • Wasserstoffaufnahme beim Schweißen
  • Wasserstoffbedingte Fehler in Schweißnähten
  • Wasserstoffbestimmung im Schweißgut
  • Vermeidung von Wasserstoff im Schweißgut
• Systematik der Untersuchung von Schäden durch Wasserstoff
  
  • Vergleichsbruch
  • Spannprobe
  • Beladungs-Spannprobe
  • Wasserstoffanalyse am Beispiel eines Schadensfalls
• Wasserstoffschäden an Maschinenbaukomponenten
• Wasserstoffinduzierte Schäden an Beispielen aus dem allgemeinen Maschinenbau: Schrauben, Federn, Spannstifte etc.
• Übungen
  
  • Bearbeiten und Lösen von Schadensfällen in Gruppen
• Abschlussdiskussion
• Laborführung
  
  • REM
  • Permeation
  • Wasserstoffanalyse

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