Abstract No.:	6054
Scheduled at:	Monday, September 16, 2019, Saal 3 2:30 PM Fahrzeugbau II
Title:	Flüssigmetallinduzierte Spannungsrisse beim Widerstandspunktschweißen von automobilrelevanten Mischverbindungen und deren Auswirkungen
Authors:	Stefan Lindner* / Outokumpu Nirosta GmbH, Deutschland Rüdiger Deike / Universität Duisburg-Essen, Lehrstuhl für Metallurgie der Eisen- und Stahlerzeugung, Deutschland
Abstract:	Die flüssigmetallinduzierte Spannungsrisskorrosion (auch Flüssigmetallversprödung bzw. engl. Liquid metal embrittlement, kurz LME) ist ein Phänomen, dessen erste überlieferte Beispiele anhand der Warmbrüchigkeit von Stahl nach Agricola bis ins Jahr 1556 zurückreichen. Die erste Veröffentlichung zum exakten Begriff der LME kann auf 1914 datiert werden, als Huntington für beta-Messing mit 2% Aluminium Korngrenzenbrüche in Kontakt mit flüssigem Quecksilber detektierte. Inzwischen sind in der Literatur zahlreiche Untersuchungen für Werkstoffsysteme und Anwendungsfälle bekannt, in denen ein flüssiges Metall ein festes Metall schädigt. Ein bisher noch nicht untersuchtes Phänomen stellen ultrahochfeste nichtrostende Edelstähle für crashrelevante Strukturbauteile in Fahrzeugkarosserien dar, die im Mischbau mit oberflächenveredelten Stählen beim thermischen Fügen aufgrund der zinkhaltigen Oberflächenbeschichtung des Fügepartners im Überlappstoß zur LME bzw. flüssigmetallinudzierten Rissen neigen. Das Widerstandspunktschweißen ist dabei aufgrund seiner hohen Temperaturgradienten von H1.500K/s und der Rissentstehung in der nicht zugänglichen Blechzwischenebene besonders kritisch. Detaillierte Risscharaktersierungen, Einflussparameter und nichtzerstörende Prüfmöglichkeiten sind für diesen Fall in der Literatur bisher nicht bekannt. Damit bleibt die Flüssigmetallversprödung ungeachtet der existierenden Literatur ein aktuelles wie auch gleichzeitig immer noch unverstandenes, hochsicherheitsrelevantes Thema. Der vorliegende Beitrag soll daher Möglichkeiten aufzeigen, mit zerstörungsfreien Prüfverfahren wie der radioskopischen Durchstrahlungsprüfung die Risse sicher und reproduzierbar detektieren zu können. Auf dieser Basis kann dann ein Verständnis über die Risscharakteristik, den Rissverlauf, -orientierung oder -anzahl in Abhängigkeit der gewählten Schweißparameter und anderer Einflussgrößen gegeben werden. Das Hauptaugenmerk des Vortrags soll dabei auf den Auswirkungen dieser flüssigmetallinduzierten Spannungsrisse in der Wärmeeinflusszone der nicht zugänglichen Blechzwischenebene für das automobilrelevante Anwendungsfeld liegen. Daher werden Ergebnisse zur Kraftübertragung im statischen wie auch dynamischen und schlagartigen Belastungsfall unter verschiedenen Belastungsrichtungen vorgestellt aber auch die korrosiven Auswirkungen solcher Risse im Spaltbereich.

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