Werkstofftechnologie

Wasserstoffbehandlung

Etliche metallische Werkstoffe verändern sich unter dem Einfluss von Wasserstoff – die  Festigkeit und Duktilität nimmt ab, es kann zu Rissen oder gar zu Brüchen kommen. Kurz gesagt: Für viele Materialien kann Wasserstoff die Lebensdauer empfindlich verkürzen und schlimmstenfalls zum Ausfall ganzer Bauelemente führen. In anderen Bereichen erweist sich die Absorption von Wasserstoff in die zu behandelnde Substanz als äußerst vorteilhaft. So wird bei der Herstellung von hochwertigen seltenerdhaltigen Sintermagneten das Ausgangsmaterial in Form von Gussblöcken mittels Wasserstoff gezielt in ein Magnetpulver mit verbesserter Mahlbarkeit überführt. Die Aufnahme und das Einlagern von Wasserstoff in einen Werkstoff werden allgemein als Wasserstoffversprödung bezeichnet.

Der Fraunhofer-Projektgruppe IWKS stehen diverse Apparaturen zur Verfügung um die Auswirkung von Wasserstoff auf einzelne Metalllegierungen oder auf komplette Verbundkörper zu untersuchen. Für Bauteile kleinerer Abmessung ist dafür ein Wasserstoff-Reaktor mit einem Druckbereich von wenigen mbar bis hin zu 100 bar vorhanden. Ein weiterer Wasserstoff-Autoklav erlaubt die Untersuchung von Proben bis zu einem Gewicht von 50 kg, bis zu einem maximalen Druck von 10 bar H2 und Temperaturen bis 500 °C. Zur Analyse der Auswirkung des Wasserstoffs auf die Werkstoffe steht der Projektgruppe ein breites Spektrum an Charakterisierungsmethoden wie hochauflösende Rasterelektronenmikroskopie, Röntgendiffraktometrie und Heißgasextraktionsbestimmung von Sauerstoff-Stickstoff-Wasserstoff zur Verfügung.