Korrosionsverhalten von Tellerfedern und Tellerfedersäulen unter Komplexbeanspruchung

Tellerfedern sind scheibenförmige Biegefedern, die oft in Form von Säulen verwendet werden. Aufgrund ihrer umfangreichen Funktion werden Tellerfedern und Tellerfedersäulen zu einem nicht unerheblichen Anteil unter korrosiven Betriebsbedingungen eingesetzt. Bisher liegen jedoch keine systematischen Ergebnisse über das Korrosionsverhalten von Tellerfedern vor. Dadurch ist die Zuverlässigkeit der Tellerfedern in Frage gestellt. Diese fehlenden Erkenntnisse waren Motivation zur Durchführung dieser Arbeit. Diese Arbeit verfolgte zwei Hauptziele. Das erste war die Analyse des Korrosionsverhaltens von Tellerfedern und Tellerfedersäulen unter mechanisch-korrosiver Komplexbeanspruchung. Dazu wurden die Auswirkungen verschiedener Einflussparameter, wie Einsatztemperatur, Werkstoff und Fertigungszustand der Tellerfedern, Schichtung der Tellerfedersäule sowie Belastungshöhe berücksichtigt. Das zweite war die vergleichende Bewertung der Wirkung und der Einsatzmöglichkeiten zweier Korrosionsschutzalternativen, einerseits der Verwendung von korrosionsbeständigen Werkstoffen und andererseits der Beschichtung von nicht korrosionsbeständigen Grundwerkstoffen. Um diese vorgesehenen Ziele zu erreichen, wurden sechs aus nichtrostenden Stählen hergestellte Tellerfedervarianten (Werkstoff-Nr. 1.4310 und 1.4568) und acht beschichtete Tellerfedervarianten aus dem vergüteten Federstahl 51CrV4 (Werkstoff-Nr 1.8159) in sechs praxisrelevanten Korrosionsmedien (gesättigte Meerwasseratmosphäre, 40%ige MgCl2-Lösung, 3%ige NaCl-Lösung, 0,1n Natronlauge, 0,1m Zitronensäure und Deionat) untersucht. Ausgehend von ihrem Verhalten unter rein korrosiver Beanspruchung wurden das Spannungsrisskorrosionsverhalten und das Schwingungsrisskorrosionsverhalten der einzelnen Tellerfedervarianten ermittelt.