Skalenübergreifende in situ Materialprüfung mit Wasserstoff

Wasserstoffversprödung ist ein bereits sehr lange bekanntes Problem, insbesondere beim Einsatz hochfester Stähle. Dennoch ist der Effekt von Wasserstoff auf das Materialverhalten auch heute noch eine Herausforderung, vor allem im Bereich der Materialermüdung. Die bisherige Strategie der sicherheitsbedingten Überdimensionierung muss im Sinne nachhaltigen Werkstoffeinsatzes kritisch geprüft werden. Ein vertieftes Verständnis derjenigen Mechanismen, die der Wasserstoffversprödung zugrunde liegen, ist unabdingbar. Stabilisierende und rissfördernde Wasserstoffeffekte überlagern sich im Material und sind nur sehr schwer zu trennen. Die Kombination von in situ Ermüdungsprüfung auf der Makroskala bis hin zur Nanoindentation, in Verbindung mit der Prüfung von Mikrobiegebalken im Rasterelektronenmikroskop und der lokalen Messung der Wasserstoffverteilung im Gefüge mittels Scanning Kelvin Probe Force Microscopy, bietet hier einzigartige Möglichkeiten der Effekttrennung zur Aufklärung von Wasserstoffeinflüssen auf Verformungsmechanismen auf der Mikro- und Nanoskala.