Göttinger entwickeln Sonde zum Aufspüren der „Wasserstoffkrankheit“ von Stahl

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Text von: Redaktion

Auf der Hannover Messe präsentieren Physiker der Universität Göttingen Forschungsergebnisse aus zwei Projekten über den Nachweis von Wasserstoff in Materialien und die lokale Bestimmung des Wasserstoffgehalts von Stahl.

Wissenschaftler des II. Physikalischen Instituts zeigen ein auf Ionenstrahlen beruhendes Analyseverfahren, mit dem Wasserstoff in Festkörpern und dünnen Schichten nachgewiesen werden kann.

Eine weitere Forschergruppe am Institut für Materialphysik präsentiert eine neuartige Sonde, mit der sich der Wasserstoffgehalt in Stahl messen lässt. Damit sollen Sicherheitsrisiken in Bauteilen aufgespürt werden.

Die Fachmesse für neue Technologien und Werkstoffe findet vom 16. bis 20. April 2007 statt. Die Göttinger Physiker präsentieren ihre Forschungsergebnisse auf dem Gemeinschaftsstand des Landes Niedersachsen (Halle 2, Stand A10).

Die von Prof. Dr. Hans Christian Hofsäß geleitete Arbeitsgruppe am II. Physikalischen Institut forscht auf dem Gebiet der „Nuklearen Festkörperphysik“ und entwickelt auf der Basis von Ionenbeschleunigern neuartige Verfahren, um unterschiedliche Materialien und ihre Oberflächen auf Beschaffenheit und Eigenschaften hin zu untersuchen.

Dabei ist das Verhalten des chemischen Elements Wasserstoff in Festkörpern und dünnen Schichten von besonderer Bedeutung. „Für den Wasserstoffnachweis nutzen wir eine Kernreaktion zwischen Wasserstoff und schnellen geladenen Stickstoffatomen, die mit rund sieben Millionen Volt beschleunigt werden. Bei der Kernreaktion wird Gamma-Strahlung frei, die mit einem Detektor gemessen wird“, erläutert Prof. Hofsäß. Mit dieser Methode können die Wissenschaftler extrem geringe Konzentrationen von Wasserstoff in Materialproben nachweisen und ein Tiefenprofil der Wasserstoffverteilung erstellen.

Mit der „Wasserstoffkrankheit“ von Stahl beschäftigten sich Göttinger Materialphysiker unter der Leitung von Prof. Dr. Reiner Kirchheim. Bei der Herstellung, Verarbeitung oder Verwendung von Stahl können Wasserstoffatome in das Metall eindringen; unter mechanischer Belastung kommt es zum Ausbruch der Krankheit, indem sich Wasserstoff an Schwachstellen von Stahlbauteilen anreichert und dort die Belastbarkeit unter einen kritischen Wert herabsetzt. „Bereits bei einem Verhältnis von einem Wasserstoffatom zu zehntausend Eisenatomen besteht die Gefahr der Wasserstofferkrankung“, betont Prof. Kirchheim. Der Wissenschaftler und sein Team haben eine hochempfindliche Sonde entwickelt, die dem Stahl Wasserstoff entzieht, ihn dabei anreichert und auf diese Weise eine kontinuierliche lokale Bestimmung des Wasserstoffgehalts ermöglicht.

Kontaktadressen:

Prof. Dr. Hans Christian Hofsäß, II. Physikalisches Institut

Telefon: 0551 / 39-7669

Prof. Dr. Reiner Kirchheim, Institut für Materialphysik

Telefon: 0551 / 39-500