Zinkbeschichtungen schützen Stähle vor Korrosion. Doch beim anschließenden Schweißen kann die Zinkbeschichtung zu Mikrorissen führen. Das BAM hat eine Ursache dafür entdeckt.
BAM-Forschung zu LME verbessert Sicherheit von Fahrzeugkarosserien.
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Die Bundesanstalt für Materialforschung und -prüfung (BAM) hat neue Erkenntnisse zu den Ursachen von Flüssigmetallversprödung (Liquid-Metal Embrittlement, LME) von Stählen gewonnen. "LME ist ein seit Jahrzehnten bekanntes Problem, das auch bei verzinkten Stählen auftritt", so Prof. Robert Maaß von der BAM. Das sei gerade in der Automobilindustrie eine Herausforderung, wo Fahrzeugkarosserien bis zu 5.000 Punktschweißnähte aufweisen. Die Forscher haben sich auf die frühen Stadien der Flüssigmetallversprödung und die Struktur, Thermodynamik und Atomistik an den Grenz- und Oberflächen des Stahls konzentriert. Dafür haben sie einen Ansatz entwickelt, der elektronenmikroskopische Untersuchungsmethoden mit computergestützten Simulationsmodellen, u.a. der sogenannten dichtebasierten Phasenfeldtechnik, kombiniert.
Sie entdeckten, dass an den Schnittstellen zwischen den Körnern des Stahls intermetallische Phasen gebildet werden, bevor Mikrorisse auftreten. Diese schwächen den Stahl. Die Forscher wollen nun Ansätze verfolgen, in denen die Zinkanreicherung und Phasenbildung kontrolliert werden, um damit die Flüssigmetallversprödung zu verhindern. Das soll zukünftig zur Entwicklung LME-resistenter, fortschrittlicher Hochleistungsstähle führen. Die Forschung wurde in Zusammenarbeit mit den Partnern ArcelorMittal Global Research, General Motors, dem Max-Planck-Institut für Eisenforschung und dem Department of Materials Science and Engineering der University of Illinois durchgeführt.
