Zerstörungsfreie Charakterisierung mechanischer Eigenschaften von hartstoffpartikelhaltigen Passivierungsschichten auf galvanischen Zink- und Zinklegierungsschichten

Teichert, Gerd; Abawi, Sabine; Camargo, Magali; Halbedel, Bernd GND; Lerp, Marianne; Schmidt, Udo; Wilke, Marcus; Spieß, Lothar GND

Zur Verbesserung des Korrosionsschutzes spielen Passivierungsschichten auf galvanischen Zn- und ZnNi-Schichten eine wesentliche Rolle. Im Bereich der Automobilindustrie sowie der Elektrotechnik/Elektronik wurde durch entsprechende Richtlinien (EU-Altfahrzeugrichtlinie usw.), welche in deutsches Recht umgesetzt wurden, der Einsatz von hexavalentem Chrom in allen Fahrzeugbauteilen sowie vielen Elektro- und Elektronikgeräten verboten. Somit ist die Anwendung der durch sehr gute Korrosionsschutzeigenschaften gekennzeichneten Chrom(VI)-haltigen Gelb-, Schwarz-und Olivchromatierungen für Zink- und Zinklegierungsschichten verboten bzw. stark eingeschränkt. Auf Grund des Cr(VI)-Verbotes werden heute vor allem Dickschichtpassivierungen eingesetzt. Ohne den für Cr(VI)-haltige Schichten typischen Selbstheilungseffekt sind dieses Schichten wegen ihrer geringen Härte anfällig für mechanische Verletzungen, so dass speziell bei Trommelware die geforderten Korrosionsschutzeigenschaften nur durch zusätzliche silikatische oder organische Topcoats erreicht werden können. Durch die Einlagerung von nanokristallinen Hartstoffpartikeln in die Passivierungsschicht kann die Verschleißbeständigkeit und hierüber durch die Vermeidung von Oberflächenverletzungen während der Herstellung sowie des Bauteiltransports auch die Korrosionsbeständigkeit erhöht werden. Für die Entwicklung und den praktischen Einsatz dieser Schichten ist die Materialcharakterisierung, insbesondere die Charakterisierung der mechanischen Eigenschaften, von herausragender Bedeutung. Im vorliegenden Beitrag soll die zerstörungsfreie bzw. zerstörungsarme, tiefenabhängige Bestimmung der mechanischen Schichteigenschaften unter Nutzung der instrumentierten Eindringhärteprüfung (Nanoindenter) vorgestellt werden. Der Einfluss der verschiedenen Hartstoffpartikel (Aluminiumoxid, Siliciumoxid usw.) auf die Schichteigenschaften wird ausführlich diskutiert.

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Zitierform:

Teichert, Gerd / Abawi, Sabine / Camargo, Magali / et al: Zerstörungsfreie Charakterisierung mechanischer Eigenschaften von hartstoffpartikelhaltigen Passivierungsschichten auf galvanischen Zink- und Zinklegierungsschichten. Ilmenau 2016. ilmedia.

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