Verhalten von Magnesiumlegierungen für Anwendungen im Fahrzeugbau bei mechanisch-elektrochemischer Komplexbeanspruchung: Einfluss passivierender Deckschichten und Mechanismen der lokalen Schädigung
✍ Scribed by C. Berger; T. Troßmann; M. Gugau
- Book ID
- 102945190
- Publisher
- John Wiley and Sons
- Year
- 2003
- Tongue
- English
- Weight
- 841 KB
- Volume
- 34
- Category
- Article
- ISSN
- 0933-5137
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✦ Synopsis
Abstract
Für die Betriebssicherheit von Strukturbauteilen aus Magnesium ist es unerlässlich, dass alle maßgeblichen werkstofflichen, konstruktiven, fertigungsbedingten, betrieblichen und umgebungsbezogenen Einflussgrößen auf die Schwingfestigkeit bei der Bauteilauslegung berücksichtigt werden.
Magnesiumlegierungen sind aufgrund der hervorragenden Verhältnisse von Festigkeit und Steifigkeit zur Dichte von besonderem Interesse für Leichtbauanwendungen. Das Korrosionsverhalten von Magnesium wird anwendungsspezifisch von den gleichen Faktoren wie bei anderen metallischen Werkstoffen bestimmt. Einerseits weist der Werkstoff Magnesium eine gute Stabilität unter atmosphärischen Umgebungsbedingungen, in alkalischen Medien sowie in Fluss‐ und Chromsäure auf. Andererseits wird durch die generelle hohe elektrochemische Aktivität die Bedeutung spezifischer Einflussfaktoren sehr stark hervorgehoben. Dies betrifft insbesondere die Ausbildung und Beständigkeit der vor Korrosion schützenden Deckschichten.
Art, Zusammensetzung und Wirkung derartiger Schichten werden von folgenden Einflussfaktoren bestimmt: Legierungszusammensetzung, Passivierungsbedingungen, pH‐Wert, Elektrolytzusammensetzung sowie Art der Beaufschlagung und Temperatur.
Bei lokaler Schädigung dieser so genannten Passivschichten und Anwesenheit eines wässrigen Mediums ist eine Verminderung der Beanspruchbarkeit von Bauteilen aus Magnesium zu beobachten. Ein Ziel diese Untersuchungen ist die Klärung von Mechanismen der Deckschichtschädigung. Im Wesentlichen sind für alle metallischen Konstruktionswerkstoffe zwei Mechanismen der Schädigung von Relevanz: einerseits ist dies die Ausbildung von Gleitstufen bei mechanischer Beanspruchung und andererseits die selektive elektrochemische Aktivierung (z.B. durch chloridinduzierte Lochkorrosion).
Das Korrosionsverhalten hoch reiner Magnesiumlegierungen wurde in verschiedenen Lösungen (neutral, alkalisch, Wirkung spezifischer Anionen und Kationen) mit elektrochemischen Untersuchungsmethoden beschrieben. Die druckgegossenen Magnesiumlegierungen wurden wie hergestellt mit Gusshaut sowie mechanisch bearbeitet untersucht. Die Bewertung der erhaltenen Befunde verdeutlicht, dass in Abhängigkeit des Systems Legierung/Werkstoff‐ und Oberflächenzustand/Umgebungsbedingungen verschiedene Mechanismen der Schädigung der schützenden Deckschichten möglich sind. Weiterhin wird das Verhalten bei Schwingungsrisskorrosion wesentlich durch den Zustand der Bauteiloberfläche sowie die Prüfbedingungen beeinflusst.