Stahllexikon

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Überalterung Kommt es bei längerer Auslagerung zur Koagulation (Zusammenballung) der Ausscheidungsprodukte bei der Abschreckalterung, so spricht man von Überalterung. Sie wird durch die Thomson-Gleichung beschrieben:
2Ωg/r = RT*ln c/ c0
mit Molvolumen O, spezifischer Grenzflächenenergie g, Radius der Ausscheidung r, allgemeiner Gaskonstante K, Temperatur T sowie den Konzentrationen c, c0. Die Gleichung besagt, je größer der Radius der Ausscheidung, desto geringer die Konzentration an der Grenzfläche. Dementsprechend diffundieren Kohlenstoff bzw. Stickstoff von kleinen zu großen Ausscheidungen. Ü. führt zu einer Abnahme der Streckgrenze.
Übereinstimmungs-
(Ü-)Zeichen
Auf Grundlage der Landesbauordnungen dürfen ab 1.1.1996 (mit Übergangsfrist) nur noch Bauprodukte verwendet werden, die zum Nachweis der Übereinstimmung mit den geltenden Gesetzen das Ü-Zeichen (bzw. später das noch nicht existierende CE-Zeichen nach EG-Norm) tragen.
Übergangspassung Bei einer Übergangspassung entsteht beim Fügen von Bohrung und Welle entweder Spiel oder Übermaß. Dies ist abhängig von den Istmaßen, von der Bohrung und der Welle.
Übergangs-
temperatur
Temperatur, bei der sich im Kerbschlagbiegeversuch der Übergang vom duktilen zum Sprödbruch andeutet. Oberhalb der Ü. sind spröde Brüche nicht zu erwarten, unterhalb muß mit Trennbrüchen gerechnet werden.
Überhitzen Erwärmen des Stahls auf so hohe Temperaturen, das bei üblicher Haltedauer eine beträchtliche Kornvergröberung nach sich zieht. Kann bei umwandlungsfähigen Stahlsorten durch Wärmebehandlung, bei nicht umwandlungsfähigen nur durch Warmumformung rückgängig gemacht werden.
Überhitzerrohr Dampferzeuger zur Gewinnung von Energie (für Turbinen und Dampfmaschinen) arbeiten mit Überhitzern, in denen Dampf (meist Wasserdampf) auf Temperaturen bis etwa 600°C erwärmt wird. Hierzu sind Rohre aus warmfestem Stahl nach DIN 17175 oder DIN 17177 erforderlich.
Überhitzungs-
empfindlichkeit
Empfindlichkeit eines Werkstoffes gegen Erhöhungen der Härtetemperatur beim (Abschreck-)Härten. Je größer der Temperaturbereich ist, aus dem ohne nachteiligen Einfluß auf das Ergebnis der Härtung abgeschreckt werden kann, desto geringer ist die U. und umgekehrt.
Übermaßpassung Die Übermaßpassung weist beim Fügen von Bohrung und Welle immer Übermaß auf. Das Höchstmaß der Bohrung ist kleiner oder gleich dem Mindestmaß der Welle.
UHP Abk. für Ultra High Power, zu deutsch Hochleistungs-(Elektrolichtbogenofen).
UHS-Stahl (ultra high strength - höchstfest) Hochfester Stahl.
ULC-Stahl (Abk. für ultra low carbon) ist ein Sammelbegriff für alle austenitischen Cr-Ni-Stähle mit geringem Kohlenstoffgehalt, d.h. < 0,03%. Diese Sorten sind auch für schwierige Kaltumformungen geeignet. ULC-Sorten erfahren eine Streckgrenzenerhöhung durch Abschrecken. Außerdem führt der geringe C-Gehalt zu einer deutlich besseren Beständigkeit gegen interkristalline Korrosion, da die Bildung der schädlichen Chromcarbide unterbunden wird.
Ultraschall-
prüfverfahren
zählen innerhalb der zerstörungsfreien Prüfung zu den akustischen Verfahren. Die Werkstoffprüfung mit Ultraschall nutzt Frequenzen im Bereich 100 kHz - 100 MHz, also im längst nicht mehr hörbaren Bereich. Ultraschall wird durch Magnetostriktion erzeugt oder kommt durch einen piezoelektrischen Effekt zustande. Ultraschall breitet sich in festen Medien in Form von Longitudinal- und Transversalwellen aus. Gelangen die Schallwellen an die Oberfläche einer Probe, so werden sie gestreut oder reflektiert, je nach Oberflächenbeschaffenheit. An der Grenzfläche zweier unterschiedlich dichter Medien dagegen, also z. B. am Rand eines Risses oder Einschlusses, wird nur ein Teil des Strahlenbündels reflektiert, der andere ändert seine Richtung und wird gestreut oder absorbiert.
U. werden zur Fehlersuche im Innern von Schmiede- und Gußteilen, Walzstahl und Schweißnähten eingesetzt. Man kennt Schallreflexions- (Impuls-Echo-Verfahren), Durchschallungs-, Schallsicht-, Resonanz- oder das Interferometer-Verfahren.
Umformbarkeit ist die Fähigkeit eines Werkstoffes zur plastischen Formänderung ohne Werkstofftrennungen.
Umformen Aufzwingen einer definierten Form auf einen erstarrten (urgeformten) Werkstoff im warmen oder kalten Zustand. Dabei werden Masse und Zusammenhalt beibehalten (Walzen, Pressen, Schmieden). U. bezeichnet auch die Fertigung eines Walzstahlfertigerzeugnisses aus einem anderen, z. B. Betonstahl aus Walzdraht. U. geschieht durch Druckumformen (Stauchen, Fließpressen, Walzen, und Gesenkformen), Zugdruckumformen (Durchziehen, Tiefziehen, Drahtziehen, Stabziehen), Zugumformen (Streckziehen, Streckrichten, Rohrziehen, Längen, Weiten, Tiefen), Biegeumformen (freies Biegen z.B. von Betonstahl, von Rohren zu Rohrbogen, Gesenkbiegen, Walzbiegen, Abkanten).
Umformgrad ist der natürliche Logarithmus des Quotienten aus umgeformter Länge und Ausgangslänge. Er beschreibt große plastische Formänderungen. Hierzu eignet er sich besser als die auf die Ausgangslänge bezogene Dehnung. Spannungs-Dehnungs-Diagramm, wahres
Umkehrgerüst Walzgerüst, welches das Walzgut im Hin- und Hergang zwischen den nachstellbaren Walzen formt. Die Umkehrstraße besteht aus ein oder zwei Walzgerüsten, von denen mindestens eins mehrere Stiche im Umkehrbetrieb ausführt.
Umklappen des
Gefüges
Umwandlung des kubisch raumzentrierten Kristallgitters des Alpha-Eisens in kubisch flächenzentrierten Gamma-Mischkristall bei der Erwärmung von Stahl auf 911°C. Bei der Abkühlung vollzieht sich der umgekehrte Vorgang (Glühen, Gefüge).
Ummagnetisierungs-
verlust
U. ist die auf die Masseneinheit bezogene Verlustleistung. Mit anderen Worten: Das Integral über der Fläche, die außerhalb der Magnetisierungs- bzw. Entmagnetisierungskurve entsteht, wenn man von der Sättigungspolarisation das Lot auf die Ordinate fällt.
Umschmelz-
verfahren
Ein bereits erstarrter Stahlblock wird wieder aufgeschmolzen und erneut zur Erstarrung gebracht. So erzielt man ein besonders vorteilhaftes Gefüge und entfernt schädliche Verunreinigungen aus dem Stahl. Das Umschmelzen findet entweder in einer aktiven Schlacke (Elektroschlacke-Umschmelzverfahren) oder im Vakuum statt (Vakuum-Lichtbogen- Verfahren, Elektronenstrahl-Umschmelzen).
Umwandlung Gitterveränderungen in der Mikrostruktur von Stahl bei Temperaturänderungen (Eisen-Kohlenstoff-Diagramm).
Umwandlungs-
temperatur
Temperatur, bei der eine Phasenänderung auftritt oder eine Umwandlung beginnt bzw. endet (Eisen-Kohlenstoff-Diagramm). Man bezeichnet sie mit Ae1, Ae3, Aem bzw. Ac1, Ac3, Acm bei Erwärmung (c für franz. chaud) und Ar1, Ar3, Arm bei Abkühlung (r für franz. refroidissement). Die Indices charakterisieren die jeweilige Gleichgewichtstemperatur, die den Austenitbereich nach unten begrenzt (l), die den Ferritbereich nach oben begrenzt (3), die den Existenzbereich des Zementit in einer übereutektoidischen Zusammensetzung nach oben begrenzt (m). Daneben bezeichnen die Temperaturen MS (s wie Start) den Beginn und Mf (f wie finish) das Ende der Martensitbildung.
Unberuhigter Stahl Kurzzeichen U. Flüssiger Rohstahl, der nach dem Frischen noch reaktionsfähigen Sauerstoff enthält, welcher sich in der Kokille mit einem Teil des vorhandenen Kohlenstoffs zu Kohlenmonoxid (CO) verbindet. Das Gas steigt in der erstarrenden Schmelze hoch und verursacht Kochen. Die erzwungene Strömung - von der Erstarrungsfront ins Blockinnere gerichtet - sammelt dort die noch flüssigen Verbindungen von Phosphor, Schwefel und Kohlenstoff (Blockseigerung). Die Blockrandschichten dagegen erstarren rein (sog. Speckschicht) und sind vom Kern durch blasenhaltige Gebiete (äußerer und innerer Blasenkranz) getrennt. Die Vorteile des unberuhigten Vergießens sind: Fortfall der Desoxidationsmittel, reine, einschlußfreie Randschicht, kein Lunker. Beim Stranggießen unberuhigter Stähle sollte die Kühlung dem Entgasungsvorgang angepaßt werden, mit der Konsequenz niedrigerer Absenkgeschwindigkeiten und - damit verbunden - geringeren Gießleistungen je Strang. Zur Vermeidung gießtechnischer Probleme wird der Stahl in vorgeschalteter Vakuumbehandlung mit zusätzlicher Al-Desoxidation entgast.
Universalgerüst Walzgerüst, das außer dem horizontal angeordneten noch ein senkrecht angeordnetes Walzenpaar aufweist. Universalgerüste verwendet man zum Walzen von Brammen, Breitflachstahl und Breitflanschträgern.
Universalstahl Veraltete Bezeichnung für Breitflachstahl.
Unlegierter
Edelstahl
Der Begriff des unlegierten Edelstahls ist seit Erscheinen der DIN EN 10020 neu definiert. Bis dahin galt jeder Edelstahl, dem außer Kohlenstoff keine Legierungszusätze gegeben wurden, als unlegiert. Nunmehr gelten als unlegiert solche Edelstahle, die gegenüber Qualitätsstahl einen höheren Reinheitsgrad, insbesondere im Hinblick auf nichtmetallische Einschlüsse, besitzen. Sie sind meist zum Vergüten oder Oberflächenhärten vorgesehen. Vielfach werden eingeengte Vorschriften zur Härtbarkeit, zu Festigkeits- und Zähigkeitseigenschaften u. a. hohen bzw. höchsten Beanspruchungen gegeben bzw. eingehalten.
Unlegierter
Qualitätsstahl
Der Begriff Qualitätsstahl wird seit Erscheinen der DIN EN 10020 neu definiert, und es wird nach unlegiertem und legiertem Q. unterschieden. Bis dahin war Qualitätsstahl regelmäßig unlegiert. Als U. gelten die Stahlsorten, die nicht für ein gleichmäßiges Ansprechen auf eine Wärmebehandlung vorgesehen sind und an die keine besonderen Anforderungen an den Reinheitsgrad gestellt werden. Im Vergleich zu den Grundstählen können jedoch höhere bzw. zusätzliche Anforderungen an die Verformungsfähigkeit, Korngröße, Sprödbruch-Unempfindlichkeit gestellt werden. Im Unterschied dazu Legierter Qualitätsstahl.
Unlegierte Stähle Die chemische Zusammensetzung unlegierter Stähle muß so bemessen sein, daß bestimmte Grenzgehalte (für Elementkombinationen gelten zusätzliche Werte) in keinem Fall überschritten werden. Die entsprechenden Massengrenzgehalte sind: 0,0008 % für B; 0,05 % für alle Elemente der Lanthaniden, Ti, Zr und sonstige; 0,10 % bei Al, Bi, Co, Se, V, W; 0,30 % für Cr und Ni; 0,40 % für Cu und Pb; 0,50 % für Si sowie 1,65 % Mn. Nach ihrer Qualität lassen sich unlegierte Stähle in Grundstähle, unlegierte Qualitätsstähle und unlegierte Edelstahle unterteilen.
Unrundheit Ovalität
Unteres
Grenzabmaß AU
Abmaß. Das untere Grenzabmaß ist die Differenz zwischen dem Mindestmaß und Nennmaß.
Unterlagsplatte Hauptsächlich der Schienenbefestigung auf Holzschwellen dienendes Stahlprofil (Gleisoberbauerzeugnisse).
Unterplattierungs-
riß
Für Druckbehälter werden in der Regel Vergütungsstähle verwendet, die auf der Innenseite eine austenitische Plattierung erhalten. Beim .Spannungsarmglühen kann es nun im Bereich der Wärmeeinflußzone (WEZ) zu kleinen interkristallinen Rissen unterhalb der Plattierung kommen. Diese Risse treten genau dort auf, wo sich die WEZ zweier benachbarter Schweißraupen überlappen. Verantwortlich für die Entstehung von Unterplattierungsrissen ist das Zusammenwirken zweier Mechanismen:
1. die Anreicherung von Begleit- und Spurenelementen an Korngrenzen führt zu einer Versprödung. Wird nun die Korngrenzenfestigkeit durch eine anliegende Zugbelastung überschritten. entsteht ein Riß;
2. während des Spannungsarmglühens verfestigt das Korn infolge Ausscheidungsbildung. Die Verformung läuft sodann über Korngrenzengleitung ab, es kommt zum interkristallinen Bruch. Gefügeausbildung, Stahlzusammensetzung und Größe der Restspannungen bestimmen die Neigung zu Unterplattierungsrissen.
Unterstützungs-
bock
Aus Betonstabstahl geschnittene und gebogene Einzelböcke, welche die obere Bewehrungslage im Stahlbeton im richtigen Abstand über der unteren Lage halten. Bei Flächenbewehrungen werden statt einzelner Unterstützungsböcke oft im Werk hergestellte Abstandhalter-/Unterstützungskörbe eingesetzt.
UP-Schweißen (Unter-Pulver-Schweißen) Schweißverfahren, bei welchem der Lichtbogen in einer Pulverschüttung brennt. Das Pulver schirmt das Schweißgut gegen den Luftzutritt ab, verhindert die Wärmeabstrahlung und hat zusätzlich - im Zusammenwirken mit der Drahtelektrode - metallurgische Aufgaben. Der UP-Traktor bewegt sich mit eigenem Fahrwerk, trägt Pulvertrichter und Drahtspule und regelt automatisch den Vorschub des Elektrodendrahtes, den er von der Spule abzieht und durch Stromkontakte zur Naht fördert. Eine Steigerung der Abschmelzleistung erreicht man bei den Mehrdrahtverfahren. Vorteile des UP-Schweißens sind die hohe metallurgische und mechanisch-technologische Güte der Schweißnaht, sehr gute Wirtschaftlichkeit, hoher Wirkungsgrad, tiefer Einbrand und einfacher Verfahrensablauf. Anwendungsgebiete liegen im Stahl-, Brücken-, Schiff-, Behälterbau, in der Rohrherstellung (Schraubenliniennaht-Rohre), im Maschinen- und Nutzfahrzeugbau.
U-Stahl Im Querschnitt U-förmiges Profil. Bis zu 80 mm Steghöhe wurde es bisher zum Stabstahl gerechnet, nach DIN EN 10079 gehört es zu Kleinen Profilen; über 80 mm Steghöhe bisher zum Formstahl, neuerdings zu Großen Profilen. Die Benennung erfolgt nach mm Steghöhe (z. B. 80 mm Steghöhe = U 80), bei Sonderformen nach Steghöhe, Flanschbreite und Dicke. Lieferformen:
1. Gewalzt nach DIN 1026 innen rundkantig und außen scharfkantig, sowie in nicht genormten Zwischenabmessungen als Spezialprofil in Abwandlungen (z.B. außen und innen scharfkantig, außen rund- und innen scharfkantig),
2. blankgezogen als nicht genormte Spezialprofile, i. d. R. innen und außen scharfkantig.
3. aus Bandstahl kalt profiliert nach DIN 59413 oder in Anlehnung daran,
4. aus Blech, Band oder Breitflachstahl gekantet.

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