Welche Risiken birgt die Wasserstoffversprödung in kohlenstoffreichem Stahl (SAE 1070) Wellenfedern und wie wird sie nach der Galvanisierung gemindert?

Stahl mit hohem Kohlenstoffgehalt wie SAE 1070 ist bei sauren Beiz- und Galvanikprozessen (z. B. Zink- oder Nickelbeschichtung) sehr anfällig für Wasserstoffversprödung (HE). Atomarer Wasserstoff diffundiert in die Korngrenzen, insbesondere in den hochbelasteten Bereichen an den Wellenbergen, und führt unter Belastung zu Sprödbruch. Um dies zu mildern, ist ein „Bake-out“-Prozess obligatorisch. Die Federn müssen innerhalb von 1 bis 4 Stunden nach dem Galvanisieren in einen Ofen bei 190 bis 220 °C gelegt werden. Durch die Backdauer (typischerweise 8 bis 24 Stunden) kann der Wasserstoff aus der Stahlmatrix diffundieren. Bei kritischen Luft- und Raumfahrtkomponenten werden häufig mechanische Beschichtungen oder organische Beschichtungen eingesetzt, um das HE-Risiko vollständig auszuschließen.