TP6: Korrosion und korrosionsbedingtes Versagen hybrider CFK-Al- Übergangsstrukturen

Im Rahmen dieses Teilprojekts soll das Korrosionsverhalten integraler CFK-Aluminium-Übergangs­strukturen systematisch untersucht werden. Bereits nach 48 h Salzsprühnebeltest zeigen C-Faser/AW-6082-Modellproben mit einem C-Faser-Aluminium-Oberflächenverhältnis von 1 einen erheblichen Korrosionsangriff an der als relativ korrosionsbeständig geltenden Aluminiumknetlegierung AW-6082 .

Kontaktkorrosion AW-6082 T6

Zusätzlich wurde bei Dauertauchversuchen in 5%iger NaCl-Lösung eine deutliche Entwicklung von Korrosionswasserstoff beobachtet, der zu einer Wasserstoffversprödung des Aluminiums führen kann. Werden entsprechende Übergangsstrukturen gleichzeitig einer mechanischen Zug- oder schwingenden Beanspruchung ausgesetzt, so sind alle Voraussetzungen für Spannungs- bzw. Schwingungsrisskorrosion erfüllt, die zu einem vorzeitigen Bauteilversagen führen können.

Das Ziel ist deshalb die qualitative und quantitative Korrosionsanalyse entsprechender Übergangsstrukturen ohne und mit mechanischer Zugbeanspruchung zur Bewertung der spannungsrisskorrosionsbedingten Reduktion der Lebensdauer solcher Strukturen

Folgende  Fragestellungen sollen beantwortet werden:

  • Welche Korrosionsarten dominieren an den verschiedenen Übergangsstrukturen und welchen Einfluss haben Werkstoff (Aluminiumlegierung), Oberflächenzustand, Wärmebehandlungszustand, Fügetechnologie und konstruktive Ausführung auf das Gesamtkorrosionsverhalten?
  • Wie stark wird das freie Korrosionspotenzial realer CFK-Al-Übergangsstrukturen angehoben gegenüber der Aluminiumlegierung ohne elektrischen Kontakt zu C-Faser- bzw. Titan?
  • Welche Rolle spielt die Wechselwirkung von Kontaktkorrosion mit Spannungsrisskorrosion an den verschiedenen Übergangsstrukturen. Wie reduziert sich die Lebensdauer, wenn diese Strukturen mit ca. 80% der Streckgrenze des Aluminiumwerkstoffs zugbeansprucht werden?
  • Durch welche Maßnahmen lässt sich das Gesamtkorrosionsverhalten der Übergangs­strukturen nachhaltig positiv beeinflussen?

TP& AP