Untersuchungen zum Einfluß des Stahlgefüges auf die stationäre Wasserstoffpermeation

Der Einfluß des Gefügezustandes des Eisens und eines niedriglegierten Stahls auf den stationären Wasserstoffdurchtritt wird mit Hilfe der elektrochemischen Permeationsmethode unter Wasserstoffaufnahme aus der Gasphase hci p   H   2= 1 bar im Temperaturbereich von 15 bis 80 °C untersucht. Der Permeationskoeffizient des Wasserstoffs für reines rekristallisiertes Eisen läßt sich durch\documentclass{article}\pagestyle{empty}\begin{document}$$ \phi ^0 _{\rm H} ({\rm T}) = (2,57 \pm 0,48)10^{- 7} \exp \{- (34,32 \pm 0,42){\rm kJ/mol} \cdot {\rm RT}\} \,({\rm mol}\,{\rm H/cm} \cdot {\rm s} \cdot {\rm bar}^{{{\rm 1} \mathord{\left/ {\vphantom {{\rm 1} 2}} \right. \kern-\nulldelimiterspace} 2}}) $$\end{document} beschreiben. Verunreinigungen durch Fremdatome und oxidische Einschlüsse sowie eine hohe Gitterfehlerdichte haben im Eisen keinen merklichen Einfluß auf die stationäre Wasserstoffpermeation. Beim niedriglegierten Stahl liegt der Permeationskoeffizient je nach Gefügezustand (Perlit, Martensit, Bainit) urn den Faktor 4 bis 8 niedriger als beim Eisen. Karbidausscheidungen im angelassenen Martensit verändern die stationäre Permeationsstromdichte nicht. Eine geringe Kaltverformung urn 15% verursacht ebenfalls keine Änderung des stationären Permeationsstromes. Bei Verformungsgraden größer 40% wird der Wasserstoffdurchtritt stärker behindert. Eine deutliche Änderung der Temperaturabhängigkeit ist in allen Fällen nicht zu erkennen.