Ermittlung der Diffusionskoeffizienten des Wasserstoffs in binären Legierungen auf Eisengrundlage zwischen 25 und 300°C

Der Wasserstoff geh6rt zu den unerwUnschten Stahlbegleitern, da er fUr eine Reihe von Werkstoffehlern verantwortlich gemacht werden muS. Beizblasen, Flocken, Fischaugen und Wasserstoffver spr6dung sind einige der unangenehmen Folgeerscheinungen der meist unvermeidlichen Wasserstoffaufnahme w~hrend der Stahlher stellung und -verarbeitung. Die Untersuchung dieser Ph~nomene bzw. die Aufhellung der ver antwortlichen Bildungsmechanismen erfordert eingehende Kennt nisse Uber das Diffusionsverhalten des Wasserstoffs in Eisen und Stahl. Der EinfluB der verschiedensten Parameter ist zwar in zahlreichen Arbeiten untersucht worden, trotzdem fehlen im Bereich tieferer Temperaturen ausreichend genaue Daten fUr das Diffusionsverm6gen des Wasserstoffs in festen Eisenl6sungen. Schrifttumstibersicht 1 29 Die bisher ver6ffentlichten Ergebnisse - ) lassen nur bei 0 Temperaturen oberhalb von etwa 300 C eine befriedigende tiber einstimmung der Diffusionskoeffizienten des Wasserstoffs er kennen. In Bild 1 ist eine Auswahl typischer Daten zusammenge stellt. Die "wahrscheinlichste" Ternpera-turfunktion fUr den 26 Diffusionskoeffizienten in r~inem Eisen lautet nach oriani ) -4 (1) D = 7,80 10 exp{-1900/RT) Bei tieferen Temperaturen weichen die angegebenen Diffusions koeffizienten erheblich voneinander ab: Die bei Raumtemperatur gemessenen Diffusionskoeffizienten streuen beispielsweise urn -8 23) -5 7) fast drei Zehnerpotenzen (3,64 10 bis 1,6 10 ).

Inhalt
Einführung.- Schrifttumsübersicht.- Geschwindigkeitsbestimmender Schritt und Diffusionskoeffizient.- Wechselwirkungen von Gasen mit Metalloberflächen.- Einfluß des Sauerstoffs.- Modellvorstellungen zum Wasserstofftransport aus Metallen.- Folgerungen aus den Modellvorstellungen.- Versuchsvorschriften für die Messung wahrer Diffusionskoeffizienten.- Versuchstechnik.- Probenvorbereitung.- Beladung der Proben mit Wasserstoff.- Entgasung der Proben.- Versuchsauswertung.- Versuchsergebnisse.- Einfluß des Oberflächenzustandes.- Einfluß der Beladungstemperatur.- Diskussion der Einflüsse des Oberflächenzustandes und der Beladungstemperatur.- Einfluß der Legierungselemente.- Diskussion des Einflusses der Legierungselemente.- Fehlerdiskussion.- Fehlerabschätzung.- Zusammenfassung.- Schrifttumsverzeichnis.- Tafelanhang.- Bildanhang.

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