Korrosionsuntersuchungen an mittels PVD mit Zn und Zn/Mn beschichteten Stählen

Alternativ zur Schmelztauch‐ bzw. elektrogalvanischen Verzinkung von Stählen bieten sich Gasphasenabscheidungen (PVD) wegen ihrer Flexibilität bezüglich Legierungszusammensetzung und Umweltverträglichkeit an. Dabei muss ein PVD‐beschichteter Stahl mindestens die gleiche Korrosionsbeständigkeit besitzen wie die mit „klassischen” Abscheideverfahren vergüteten Stähle. Daher wurde für die Methode Elektronenstrahlaufdampfen auf niedrig legierte Stähle die Korrosionsresistenz von Zink‐ und Zink/Manganschichten, die z. T. ohne und z. T. mit Ionenstrahlunterstützung abgeschieden wurden, geprüft. Die Untersuchungen wurden mittels Salzsprühtest und elektrochemischen Potential/Zeitmessungen durchgeführt. Zunächst wurde die chemische und bestrahlungstechnische Vorbehandlung der Substrate und der Einfluss des Ionenbeschusses auf das Korrosionsschutzvermögen der Schichten unter die Lupe genommen. Dann wurde der Einfluss der Zinkschichtdicke im Vergleich mit einer 8μm dicken elektrogalvanischen Referenzzschicht beleuchtet. Schließlich wurden Zn/Mn‐Legierungen, Zn/Mn‐Multilagen und Zn‐Schichten mit Mn‐ oder Zn/Mn‐Deckschicht (Toplagen) untersucht. Durch eine optimierte Vorbehandlung und Ionenunterstützung erhält man PVD‐Zinkschichten mit, unter Berücksichtigung der Schichtdicke, mit der Referenzschicht vergleichbarer Korrosionsresistenz. Als beste Mn‐haltige Schichten erwiesen sich die Toplagen, welche das Korrosionsschutzvermögen der Referenzschicht deutlich übertreffen. Daneben wurde noch festgestellt, dass Potential/Zeitmessungen mit den Ergebnissen des Salzsprühtests in der Tendenz gut übereinstimmen.