Ein neues Verfahren zur präzisen Analyse des diffusiblen Wasserstoffanteils in Stählen Translated title: A New Technique to Precisely Measure the Diffusible Hydrogen Content in Steels

Kurzfassung

Hochfeste Stähle mit einer kubisch raumzentrierten Gitterstruktur können bereits bei sehr geringen Wasserstoffgehalten zur verzögerten Rissbildung neigen. Zum sicheren Einsatz dieser Stähle ist deshalb die Kenntnis des enthaltenen diffusiblen Wasserstoffes notwendig, der sich schadensursächlich auswirken kann. In diesem Beitrag wird die Funk­tionsweise eines neuen Wasserstoffanalyseverfahrens beschrieben, welches sich in der Verfahrensabfolge von konventionellen Verfahren, wie der Trägergasheißextraktion bzw. Trägergasschmelzextraktion, unterscheidet. Bei dem entwickelten Verfahren, der sogenannten Hydrogen Collecting Analysis (HCA), werden die zu analysierenden Proben in Glasküvetten eingeschmolzen und die Wasserstoffextraktion aus der Probe und die Wasserstoffanalytik in zwei konsekutive Verfahrensschritte unterteilt. Mit dem HCA-Verfahren können die Anteile an diffusiblem Wasserstoff in Metallproben im Hundertstel-ppm-Bereich hochgenau analysiert werden.

Abstract

Modern high strength steels with a bcc structure can be susceptible for delayed cracking even at relatively low hydrogen concentrations. In order to assure the safe use of those steels the concentration of the diffusible hydrogen content, which mainly leads to delayed cracking, has to be known. This article describes a new technique to determine the diffusible hydrogen content in steels. The main difference between the new hydrogen collecting analysis (HCA) and conventional techniques, such as the hot gas extraction and melting extraction, is the separation of the hydrogen effusion from the hydrogen analysis process during the hydrogen determination. For the HCA method, samples are placed in evacuated glass cuvettes, subsequently the hydrogen effusion and hydrogen analysis take place in two completely separated process steps. This allows the precise determination of diffusible hydrogen concentrations in steels down to 0.01 ppm.