Wärmebehandlung zur Vermeidung von Wasserstoffversprödung

🔥 Wärmebehandlung zur Vermeidung von Wasserstoffversprödung

(auch: Wasserstoffentsprödung, „Baking“ nach galvanischer Beschichtung) Hydrogen Embrittlement Relief Heat Treatment ist eine gezielte Wärmebehandlung nach galvanischen oder chemischen Prozessen, bei denen Wasserstoff in metallische Werkstoffe eindringen kann. Besonders hochfeste Stähle sind empfindlich gegenüber diesem Effekt, der zu Mikrorissen oder sprödem Bruch führen kann – oft zeitverzögert nach der Belastung!

⚠️ Warum ist diese Wärmebehandlung wichtig?

Während Prozessen wie:

• Galvanisches Verzinken / Vernickeln
• Beizen oder elektrolytisches Entfetten
• Phosphatieren
• Schweißen / Löten

… kann atomarer Wasserstoff in die Gitterstruktur des Metalls diffundieren. Bei mechanischer Beanspruchung kann das zur Rissbildung ohne sichtbare Vorwarnung führen – insbesondere bei:

• Bauteilen >1.000 N/mm² Zugfestigkeit
• Federstahl, Werkzeugstahl, hochlegierten CrMo-Stählen

🛠️ Was geschieht bei der Entsprödungs-Wärmebehandlung?

Parameter Typischer Bereich Temperatur 180 °C – 230 °C Dauer 2 – 24 Stunden (je nach Norm & Werkstoff) Zeitpunkt Innerhalb von 2 Stunden nach Beschichtung Atmosphäre Luft, evtl. Schutzgas bei empfindlichen Teilen Ziel: Diffusion von Wasserstoff aus dem Werkstoff heraus, bevor er sich schädlich auswirken kann.

📘 Relevante Normen & Standards

• DIN EN ISO 9588: Anforderungen an die Wärmebehandlung gegen Wasserstoffversprödung
• DIN EN ISO 4042: Verbindungselemente mit galvanischer Überzüge – auch mit Vorschriften zur „Baking“-Behandlung
• SAE AMS 2759/9: Luftfahrtstandard für Entsprödung nach Verzinkung

✅ Vorteile dieser Wärmebehandlung

• Vermeidung von wasserstoffinduzierter Rissbildung
• Erhöhung der Bauteilsicherheit unter Last
• Längere Lebensdauer hochfester Bauteile
• Erfüllung von Kunden- oder Normanforderungen

🧪 Typische Anwendungsbeispiele

• Schrauben & Bolzen ≥ 10.9 Festigkeitsklasse
• Federn und Sprengringe
• Luftfahrt- und Automobilteile
• Hochfeste Verbindungselemente (z. B. DIN EN ISO 898-1)

🔄 Alternative Maßnahmen / Ergänzungen

• Vermeidung von Wasserstoffeintrag (z. B. durch nicht-galvanische Prozesse)
• Einsatz von chemisch Nickel statt galvanisch
• Plasma- oder mechanische Vorbehandlung
• Kontrollierte Umgebung beim Verzinken

💡 Fazit

Die Wärmebehandlung gegen Wasserstoffversprödung ist ein essenzieller Schritt im Fertigungsprozess für sicherheitsrelevante Bauteile. Sie verhindert unerwartetes Versagen, das ansonsten zu katastrophalen Schäden führen könnte – vor allem bei hochfesten oder dynamisch belasteten Komponenten.  

Wärmebehandlung zur Vermeidung von Wasserstoffversprödung