Mikrostrukturbasiertes Verständnis des Prüffrequenzeinflusses auf das Korrosionsermüdungsverhalten von Lötverbindungen des Austenits 1.4307 mit Nickelbasislot

• Antragsteller: Professor Dr.-Ing. Frank Walther
• Fachliche Zuordnung: Mechanische Eigenschaften von metallischen Werkstoffen und ihre mikrostrukturellen Ursachen
• Förderung: Förderung von 2014 bis 2021
• Projektkennung: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Projektnummer 264915567

Das Einsatzverhalten gelöteter Komponenten in abgasführenden Bauteilen wird signifikant von den Korrosionsermüdungseigenschaften der Lötverbindungen, beispielsweise des Austenits 1.4307 mit Nickelbasislot, beeinflusst. Eine neue Prüfsystematik wurde in der ersten Projektphase erstmals angewendet, um das Ermüdungsverhalten einer 1.4307/Ni 620 Verbindung im synthetischen Abgaskondensat bei einer Prüffrequenz von 10 Hz zu charakterisieren. Da Korrosionsprozesse zeitabhängig erfolgen, ist ein signifikanter Einfluss der gewählten Prüffrequenz zu erwarten. Aktuell fehlt das mikrostrukturbasierte Verständnis zum Prüffrequenzeinfluss auf das Korrosionsermüdungsverhalten der Lötverbindungen sowie ein Schädigungsmodell zur effizienten Charakterisierung und Vorhersage der frequenz- und zeitabhängigen Ermüdungseigenschaften im Abgaskondensat. Zusätzlich ist keine Aussage zur Übertragbarkeit der Forschungsergebnisse auf Lötverbindungen des Austenits 1.4307 mit korrosionsbeständigeren Nickelbasislot möglich, da der legierungsabhängige Mikrostruktureinfluss auf das Korrosionsermüdungsverhalten im synthetischen Abgaskondensat bisher noch nicht untersucht wurde. Im Rahmen der zweiten Projektphase soll eine systematische und mechanismenbasierte Charakterisierung des Prüffrequenzeinflusses auf die Korrosionsermüdungseigenschaften von Lötverbindungen des Austenits mit zwei Nickelbasisloten durchgeführt werden. Ziel ist ein mikrostrukturbasiertes Verständnis zum Einfluss der überlagerten frequenz- und zeitabhängigen Korrosion auf die Verformungs- und Schädigungsmechanismen zur Klärung der Wirkzusammenhänge zwischen korrosiven und mechanischen Schädigungsmechanismen. In diesem Zusammenhang soll mikrostrukturbasiert überprüft werden, inwiefern durch die Verwendung eines borarmen Nickelbasislots eine korrosive Schädigung der Diffusionszonen vermieden und die frequenzabhängigen Korrosionsermüdungseigenschaften verbessert werden können. Die Kenntnisse werden schließlich genutzt, um ein legierungsabhängiges Schädigungsmodell zur zeit- und kosteneffizienten Charakterisierung des frequenzabhängigen Korrosionsermüdungsverhaltens der Lötverbindungen zu entwickeln.

• DFG-Verfahren: Sachbeihilfen
• Mitverantwortlich: Professor Dr.-Ing. Wolfgang Tillmann