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 die schnelle Diffusion, die zur „Wasserstoffversprödung“ führen kann. Die Wasserstoffaufnahme während der Bauteilherstellung kann zu Poren oder Fischaugen und in Kombination mit Montagespannungen zur verzögerten Rissbildung führen. Im Einsatz können Bauteile Wasser-stoff durch kathodische Spannungsrisskorrosion sowie bei Kontakt zu (druck-)wasserstoffhaltigen Umgebungen aufnehmen, was durch den Einsatz von Wasserstoff als Energieträger in vielen Bereichen der Technik zu neuen werkstofflichen Herausforderungen führt.

Zielsetzung:

Das Seminar befasst sich mit allen Bereichen der Technik, in denen derartige Wasserstoffprobleme vorkommen. Es werden die erforderlichen Grundlagen der Wasserstoffaufnahme und -schädigung, der analytische Nachweis von Wasserstoff, die mechanische Werkstoffprüfung unter Wasserstoffeinfluss sowie das systematische Erkennen von Wasserstoffbrüchen behandelt.

Zielgruppe:

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

Das Programm im Überblick:

19.03.2025

• Begrüßung
  Einführung in das Hochschulpraktikum
• Der kleine Unhold: Wasserstoff in Metallen
  Gasblasenporen, Fischaugen, Wasserstoffkrankheit von Cu und Al, Flocken in schweren Guss- und Schmiede-stücken,
  kath. SpRK, Druckwasserstoff
• Wasserstoffanalyse
  Wasserstoffaufnahme, -diffusion, -effusion, Permeationsmessungen, Thermische Wasserstoffanalysemethoden, Lokale elektrochemische Wasserstoffanalyse
• Mechanische Werkstoffprüfung unter Wasserstoffeinfluss
  Wasserstoffbeladung, Slow Strain Rate Test, Constant Load Test, Step Load Test, in-situ Prüfung, zweistufige Prüfung,
  Normung
• 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
• Begrüßungsabend

20.03.2025

• 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
• Keine Angst vor Wasserstoff beim Schweißen
  Wasserstoffaufnahme beim Schweißen, wasserstoffinduzierte Fehler in Schweißnähten, Wasserstoffbestimmung im Schweißgut, Vermeidung von Wasserstoff im Schweißgut
• Untersuchung von Schäden durch Wasserstoff
  Durchführung von Vergleichsbrüchen inkl. fraktographischer Bruchflächenauswertung, wasserstoffinduzierte Schäden an Beispielen aus dem allgemeinen Maschinenbau
• Übungen
  Bearbeiten und Lösen von Schadensfällen in Gruppen
• Abschlussdiskussion
• Laborführung
  REM, Permeation, Wasserstoffanalyse

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