Bei verschiedenen chemischen und elektrochemischen Prozessschritten zur Oberflächenbehandlung entsteht an der Stahloberfläche Wasserstoff, der zum Teil in den Stahl eindiffundiert. Typische derartige Prozessschritte sind:
- Vorbehandlungsschritte, wie Beizen und kathodisch elektrolytisch Entfetten
- Galvanische und chemische Metallabscheidung, wie z.B. verzinken, chemisch vernickeln
- Chemische Oberflächenbehandlungen, wie z.B. Phosphatieren
Unter Last diffundiert der im Metallgitter bewegliche atomare Wasserstoff zu den Stellen mit den grössten Spannungsspitzen und bilden dort Hydride, die lokal im Mikrobereich zu einer Festigkeitsreduktion führen. Beim Vorliegen einer genügend hohen Zug-Spannung kommt es zum Anriss, der bei dünnen Teilen direkt zum schlagartigen Bruch führt. Bei dickeren Teilen kann der Riss in duktilen oder noch nicht geschädigten Materialbereichen gestoppt werden. Der Wasserstoff wandert an die Rissspitze, schädigt das Material im Bereich der Rissspitze erneut und kann unter geeigneten Bedingungen zum weiteren Rissfortschritt führen. Dieser Bruchmechanismus wird als "Wasserstoffinduzierter verzögerter Sprödbruch" bezeichnet.
Bei der Oberflächenbehandlung kann die Wasserstoffaufnahme durch geeignete Massnahmen (kurze Beizzeiten, inhibiertes Beizen, Verzicht auf kathodisches Entfetten) und die Wahl geeigneter Verfahren und Schichten (Verfahren mit guter Stromausbeute, Schichten mit guter H-Durchlässigkeit) minimiert werden.
Die Hauptmassnahme besteht aber in einer Wärmebehandlung "Thermisches Entspröden resp. Tempern", mit dem Ziel, den in den Stahl eindiffundierten Wasserstoff wieder auszutreiben und / oder über den Bauteilquerschnitt zu verteilen. Diese Wärmebehandlung wird unmittelbar nach der H-versprödenden Oberflächenbehandlung durchgeführt.