Einfluss von Transportprozessen und Grenzflächenreaktionen in porösen Zink- und Zink-Aluminium-Spritzüberzügen auf die Kinetik der Korrosion in wässrigen Medien

  • Influence of transport processes and interfacial reactions in porous zinc and zinc-aluminum thermally sprayed coatings on the kinetic of corrosion in aqueous media

Mertke, Alexander; Bleck, Wolfgang (Thesis advisor); Feser, Ralf (Thesis advisor)

Düren : Shaker (2021)
Buch, Doktorarbeit

In: Berichte aus dem Institut für Eisenhüttenkunde 1/2021
Seite(n)/Artikel-Nr.: VII, 137 Seiten : Illustrationen, Diagramme

Dissertation, RWTH Aachen University, 2020

Kurzfassung

Das wirtschaftliche Interesse am thermischen Spritzen hat sich besonders in den letzten Jahrzehnten auf Grund der intensivierten Verfahrensentwicklung branchenübergreifend erhöht. Spritzüberzüge aus Zink sowie Zink und Aluminium, insbesondere mit einem Aluminiummassenanteil von 15 %, sind für ihre guten Korrosionsschutzeigenschaften bekannt und werden bereits zum Schutz von Brücken und Offshore Windenergieanlagen eingesetzt. Charakteristisch für derartige Überzüge sind die mechanische Adhäsion der Schicht zum Substrat, der lamellare Schichtaufbau, sowie die Porosität, deren Anteil durch prozesstechnische Applikationsbedingungen und verwendete Spritzmaterialien maßgeblich verändert werden kann. Viele Untersuchungen zeigen deutlich, dass thermisch gespritzte Schichten sowohl einem äußeren als auch einem inneren Korrosionsangriff unterliegen, wobei die aktuellen Korrosionsmodelle den Einfluss der Porosität nur unzureichend berücksichtigen. Dies sollte im Rahmen der vorliegenden Arbeit untersucht werden. Zu diesem Zweck wurden die Porosität und ihre strukturellen Eigenschaften in Abhängigkeit der Legierungszusammensetzung und der Schichtdicke charakterisiert, ihre Einflüsse auf die Transportprozesse untersucht und mit Korrosionsuntersuchungen korreliert. Bei den Korrosionsuntersuchungen wurde der Einfluss der Porosität an mechanisch nicht komprimierten sowie mechanisch komprimierten Überzügen ermittelt und der Einfluss des Stahlsubstrates an variierenden Überzugsdicken sowie an isolierten Spritzschichten untersucht. Die Ergebnisse der vorliegenden Arbeit trugen zur Aufstellung eines mathematischen Modells bei, das die Lebensdauer von Spritzüberzügen auf Stahlkonstruktionen unter Berücksichtigung der Porosität beschreibt.

Einrichtungen

  • Fachgruppe für Materialwissenschaft und Werkstofftechnik [520000]
  • Lehrstuhl für Werkstofftechnik der Metalle und Institut für Eisenhüttenkunde [522110]

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