Einfluss der Kaltumformung auf die Korrosionsbeständigkeit metastabiler austenitischer nichtrostender Stähle

Die Anwendung kaltumgeformter nichtrostender austenitischer Stähle hat in den vergangenen Jahren stetig zugenommen. Anlass für diese Entwicklung sind die bei der Kaltumformung auftretenden Verformungs- und daraus resultierenden Verfestigungsmechanismen, welche sowohl die Optimierung von Bauteileigenschaften als auch die Erschließung neuer Anwendungsfelder ermöglichten.Forschungsprojekte, wie das "Next Generation Vehicle", eine Zusammenarbeit mehrerer Automobilhersteller und der Stahlindustrie, wie auch das Projekt "New Steel Body" der Thyssen Krupp Steel, sind maßgeblicher Bestandteil aktueller Bemühungen, die Emissionen im Automobilbereich durch Leichtbaukonzepte zu reduzieren. Im Zentrum dieser Projekte steht hierbei der Einsatz von TRIP-Stählen (Transformation Induced Plasticity), TWIP-Stählen (Twinning Induced Plasticity) sowie weiterer Legierungskonzepte, welche eine anwendungsspezifische Einstellung der mechanisch-technologischen Eigenschaften ermöglichen, mit der durch entsprechend hohe Festigkeitsniveaus eine Reduzierung einzelner Bauteilgewichte bis über 20% erreicht werden kann. Das gute Umform- und Energieabsorbtionsvermögen auch bei hoher Festigkeit prädestiniert diese Werkstoffe dabei für sicherheits- und crashrelevante Strukturkomponenten. Zahlreiche weitere Industrien nutzen die Festigkeitszunahme in Folge der Kaltumformung, wie z.B. das Bauwesen beim Einsatz von hochfesten Litzen.Trotz intensiver Forschung besteht bis heute jedoch noch keine Klarheit über den Einfluss der Kaltumformung auf die Korrosionsbeständigkeit kaltumgeformter nichtrostender austenitischer Stähle. Insbesondere der Einfluss der martensitischen Phasen ist dabei noch nicht eindeutig geklärt. In der Literatur existieren in diesem Zusammenhang Arbeiten, die dieser Phase eine positive, eine negative oder auch gar keine Wirkung auf die Korrosionsbeständigkeit zuschreiben. Ungeklärt ist auch der Einfluss weiterer Einflussfaktoren auf die Korrosionsbeständigkeit dieser Werkstoffe, wie die Zunahme von Gitterfehlern (Versetzungen, Zwillinge etc.) in Folge der Kaltverfestigung. Neben einer grundsätzlichen Eigenschaft wie "gut" oder "schlecht", die unabhängig vom Grad der Ausprägung ist, werden auch Modelle diskutiert, die den Einfluss der Kaltumformung in Abhängigkeit des Umformgrades sehen bzw. kritische Umformgrade benennen, die einen besonders guten oder schlechten Einfluss auf die Korrosionsbeständigkeit haben sollen.Die vorliegende Arbeit hat deshalb das Ziel, den Einfluss der Kaltumformung auf die Korrosionsbeständigkeit metastabiler austenitischer CrNi- und CrNiMnN-Werkstoffe zu untersuchen. Dabei soll der Einfluss der unterschiedlichen Verformungs- und daraus resultierenden Verfestigungsmechanismen sowohl im Wirkkollektiv als auch differenziert betrachtet werden.