Stahllexikon

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VAD-Verfahren Abk. für Vacuum Arc Degassing. Verfahren zur Entfernung von Wasserstoff aus Stahlschmelzen, zur Absenkung des Kohlenstoffgehaltes, zur Desoxidation und Legierungsfeineinstellung unter Vakuum. Zusatzeffekte einer solchen Behandlung unter verringertem Druck sind eine Homogenisierung der Schmelze und eine Reinheitsgradverbesserung. Dieses Verfahren mit Lichtbogenerwärmung ermöglicht sowohl die Zugabe großer Legierungsmengen als auch den Ablauf von Metall-Schlacke-Reaktionen.
Vakuum Eigentlich bezeichnet Vakuum einen völlig leeren Raum. In der Physik gilt jedoch bereits ein luftverdünnter Raum als V.
Vakuum-
behandlung
Sammelbegriff für alle unter Vakuum ablaufenden Behandlungen. Die V. von Metallen zielt darauf, schädliche Gase aus Schmelzen zu entfernen oder während der Behandlung fernzuhalten. Man unterscheidet verschiedene Verfahren:
1. Vakuumentgasung von Stahl: Gießstrahl-, Pfannen- und Teilmengenbehandlung. Zur Gießstrahlbehandlung zählt man Pfannendurchlaufentgasung, Vakuumblockguß und Abstichentgasung. Die Pfannenbehandlung umfaßt Pfannenstandentgasung, Vakuumfrischen, Lichtbogenheizung unter Vakuum, induktives Rühren unter Vakuum (die Beheizung erfolgt dabei unter Luft) und den Induktionsrinnenofen. Die Teilmengenbehandlung gliedert sich in Vakuumumlauf- und Vakuumheberverfahren.
2. Vakuumdesoxidation
3. Entkohlen unter Vakuum
4. Legieren unter Vakuum
5. Vakuumumschmelzen: Vakuum-Lichtbogen-Verfahren, Elektronenstrahlverfahren
6. Schweißen und Löten unter Vakuum
7. Wärmebehandlung unter Vakuum
8. Oberflächenveredelung unter Vakuum
Vakuum-
entgasung
Die Verfahren zur Entgasung von Stahlschmelzen unter Vakuum lassen sich in drei Hauptgruppen einteilen: Gießstrahlbehandlung, Pfannenbehandlung und Teilmengenbehandlung.
Vakuumheber-
verfahren
(DH-Verfahren) zählt zur Teilmengenbehandlung. Bei dieser Vakuumbehandlung wird durch Heben und Senken des Vakuumgefäßes Schmelze angesaugt bzw. läuft wieder ab. ähnlich dem Mechanismus bei der Gießstrahlbehandlung versprüht die Schmelze beim Aufsteigen, vergrößert so die Oberfläche, verkürzt die Diffusionswege und beschleunigt den Stoffaustausch mit der Restschmelze.
Vakuum-
metallurgie
Unter Vakuum durchgeführte metallurgische Behandlungsverfahren für Metalle im schmelzflüssigen Zustand wie Entgasen, Desoxidieren, Entkohlen und Legieren. Bei Stahl oft Synonym für Sekundärmetallurgie.
Vakuumumlauf-
verfahren
(RH- bzw. RH-OB-Verfahren) zählt wie das Vakuumheberverfahren zur Teilmengenbehandlung. Beim Vakuumumlaufverfahren leitet man mit der Schmelze ein Fördergas (Argon) in den Ansaugstutzen, das die Schmelze in Zwangsumlauf versetzt.
Vakuumum-
schmelzverfahren
dienen zur Erzeugung von sehr homogenen Edelstahlen mit hohen Reinheitsgraden. Hierzu kommen Vakuumlichtbogen-, Elektronenstrahlschmelz- und Vakuuminduktionsöfen in Frage. Die ersten beiden Verfahren schmelzen die als Vormaterial eingesetzten Stahlblöcke im Vakuum um. Dabei erzeugt zum einen der Lichtbogen, zum anderen der Elektronenstrahl die notwendige Schmelzwärme. Im dritten Fall handelt es sich um einen Induktionsofen mit Zusatzeinrichtungen zum Evakuieren.
Vanadium
(Vanadin)
Chemisches Element, Zeichen: V, Dichte: 6,07 g/cm3. Duktiles, silberweißes Metall. V. im Stahl hat folgende Wirkungen: erhöht Zugfestigkeit, Streckgrenze und Warmfestigkeit; verringert Anlaßsprödigkeit. V. erzielt ein feinkörniges Gefüge und macht den Stahl unempfindlich gegen überhitzung.
VAR-Verfahren (Abk. Vacuum Are Remelting) Das Vakuum-Lichtbogen-Umschmelzen zählt neben dem ESU (Elektroschlackeumschmelzen) und dem Elektronenstrahlschmelzen zu den Umschmelzverfahren, die industriell Anwendung finden konnten. Dabei wird der Block in einem Ofen unter Vakuum umgeschmolzen. Eine neue Weiterentwicklung ist das VADER-Verfahren (DE für double electrode). Die Elektrode wird dabei unterhalb Liquidustemperatur aufgeschmolzen. Stahl läßt sich auf diese Weise derart feinen, daß die Blockstruktur einer pulvermetallurgisch hergestellten ähnelt.
Ventilwerkstoffe Hochlegierte Edelstahle und Metallegierungen für Ein- und Auslaßventilkegel in Verbrennungskraftmaschinen. Die Verbrennungsgase stellen hohe Anforderungen an Hitze- und Temperaturwechselbeständigkeit, Korrosionsbeständigkeit, Dauerschwingfestigkeit sowie Stoß- und Verschleißwiderstand. Genormt sind in DIN 17480 drei martensitische und fünf austenitische Stähle sowie zwei NE-Legierungen (Nickel-Basis-Legierungen). Lieferung erfolgt überwiegend in Form von Stäben in blanker, meist geschliffener bzw. geschliffen-polierter Ausführung und mit besonderen Anforderungen an die Oberflächenbeschaffenheit.
Verbinden von
Betonstahl
Betonstahl-Bewehrungen müssen gegen Verrutschen und Herausfallen aus der Schalung gesichert werden. Gängigstes V. ist das Flechten (mittels geglühtem Stahldraht werden die über Kreuz liegenden Stahlstäbe zusammengebunden). Außerdem treten beim Verdichten des frisch geschütteten Betons starke Vibrationen auf, wobei ebenfalls keine Verschiebungen eintreten dürfen. Das Schweißen von Betonstahl auf Baustellen kommt in Deutschland meist nur dort vor, wo kraftschlüssige Verbindungen (z.B. Anschweißen einer Bewehrung an eine Stahlkonstruktion) hergestellt werden müssen. Alternativen für kraftschlüssige Verbindungen sind GEWI-Stahl und Schraubmuffenstoß (sowie weniger bedeutend Muffenstoß und Preßmuffenstoß).
Verbleien überziehen der Stahloberfläche mit Blei. Der Werkstoff wird hierzu in ein flüssiges Bleibad getaucht oder elektrolytisch verbleit. Die Haftung funktioniert durch Adhäsion. V. dient zum Schutz gegen aggressive Medien (Korrosionsschutz).
Verbrennung 1. Irreversible Gefüge- und somit Eigenschaftsänderung. Ursache: Unsachgemäße Wärmebehandlung, die zu beginnendem Aufschmelzen an den Korngrenzen führt.
2. Umgangssprachliche Bezeichnung für die chemische Reaktion eines Stoffes mit Sauerstoff.
Verbundwerkstoff Verbindung von zwei oder mehreren Werkstoffen unterschiedlicher Eigenschaften. Im weiteren Sinne gehören auch verklebte Werkstoffe dazu. Man unterscheidet verschiedene Herstellungsverfahren: Einbetten von Whiskern oder Fäden höherer Festigkeit in konventionelle Werkstoffe; Verpressen (z.B. HIP - heißisostatisches Pressen) und Sintern von Mischungen aus metallischen und nichtmetallischen Pulvern (z. B. metallkeramische Werkstoffe, Cermets); Preß- oder Auftragschweißen, Plattieren; Verbundstrangpressen; Verbundguß (z.B. Lagerhalbzeug aus Stahl/ Bronze).
Verchromen überziehen von Werkstücken mit Chrom, ggf. unter Zuhilfenahme einer Grundierung. Der Zweck liegt darin, die Oberfläche gegen Korrosion (Glanzverchromung - dünne Chromschicht) oder Verschleiß (Hartverchromung -dickere Chromschicht mit harter und abriebfester Oberfläche) zu schützen.
Verfestigung Anstieg der Streckgrenze durch Anhäufung und Behinderung von Versetzungen infolge plastischer Verformung.
Vergießungsart beruhigter, halbberuhigter, unberuhigter Stahl.
Vergüten Aus Härten und Anlassen bestehende Wärmebehandlung, meist oberhalb 550C. Durch die Umwandlungshärtung wird die Festigkeit gesteigert, zugleich aber auch das Gefüge neu gebildet und gefeint. Zwar wird beim Anlassen die zuvor erreichte Festigkeitszunahme teilweise wieder abgebaut, jedoch die Zähigkeit über den ursprünglichen Wert hinaus erhöht.
Vergütungsstahl Unlegierter oder legierter Baustahl (Qualitäts- und Edelbaustahl), der aufgrund seiner chemischen Zusammensetzung (ca. 0,25 bis 0,7 % C) zum Vergüten geeignet ist und im vergüteten Zustand hohe Festigkeit bei gleichzeitig guter Zähigkeit aufweist. Hinsichtlich der Schweißeignung von V. ist zu beachten, daß - infolge des Kohlenstoffgehaltes - mit örtlicher Aufhärtung in der Schweißzone gerechnet werden muß. Daher empfiehlt sich immer ein Vorwärmen. Verwendung für Kurbelwellen, Achsen, Wellen, Pleuelstangen, Bolzen, Schrauben und andere Konstruktionsteile höherer Festigkeit.
Verformungsbruch (auch Schubspannungsbruch) ist dann gegeben, wenn die Schubspannungen den Bruch ausgelöst haben und der Werkstoff sich zuvor verformt hat. Infolge der wirkenden Schubspannungen kam es zu einem Abscheren entlang der kristallographischen Gleitebenen.
Verformungstextur Ausrichtung der Kristallite im Gefüge durch Kaltumformung. Wesentlich ist, daß dabei nicht nur die äußeren Formen der Kristallite geändert (gestreckt) werden, sondern auch die Gitterlagen der einzelnen Körner. Die Textur läßt bestimmte (physikalische) Eigenschaften, die richtungsabhängig sind, stärker hervortreten. (Walztextur).
Verhütten Gewinnung des Metalles aus seinen Erzen (Eisen-, Zink-, Kupferhütte).
Verlorener Kopf Nach dem Gießen nicht zur Weiterverarbeitung kommendes Reststück vom Rohblock.
Verpackungs-
bandstahl
Durchweg kaltgewalzter Bandstahl, blau-, blank- oder dunkelgeglüht, z. T. schwarz lackiert oder zinkstaublackiert. Festigkeit mindestens 750 N/mm2 mit 6 % Dehnung für Abmessungen 8 x 0,3 bis 19,0 x 0,6 mm. Festigkeit mindestens 600 N/mm2 und 10% Dehnung für Abmessungen 19,0 x 0,8 bis 31,75 x 1,0 mm. V. wird durch Spannapparate zur Umschnürung von Paketen, Bunden, Coils, Kisten und dergleichen benutzt und durch Verschlußhülsen, die manuell, meist jedoch maschinell geschlossen werden, gehalten.
Verschleiß ist die Abtragung (Abnutzung) eines Werkstoffes durch unerwünschte Oberflächenveränderungen infolge mechanischer Einwirkung. Je nach der Ursache unterscheidet man: 1. Gleitverschleiß und; Rollverschleiß. Mit oder ohne Zwischenstoff (Gleit- und Wälzlager, Rad und Schiene, Kugelmühle). 2. Stoßverschleiß (Backenbrecher, Schlägermühle). 3. Strahlverschleiß oder Erosion (Feststoffteilchen im Flüssigkeitsstrom oder Luftstrom). 4. Kavitationsverschleiß oder Sogverschleiß (Wasserschläge beim Einstürzen von; Dampfblasen an der Metallwand). 5. Werkzeugverschleiß (durch Abrieb an der Werkzeugschneide Standzeit). Die V.-Forschung sucht das Verhalten der Werkstoffe unter verschiedenartiger Beanspruchung zu erfassen. V.-Prüfungen können im Betrieb, am Modell oder als Laboratoriumsversuch durchgeführt werden. Teile, die durch V. gefährdet sind, stellt man aus verschleißfesten Stählen her, oder man gibt ihnen eine verschleißfeste Beschichtung (z.B. durch Auftragschweißen).
Verschleißfester
Stahl
Gegenüber mechanischer Abnutzung widerstandsfähiger Stahl. Der Verschleißwiderstand des Stahls wird durch den Gefügeanteil an Martensit und Carbiden bestimmt. Nach ihrer chemischen Zusammensetzung unterscheidet man Werkzeug-, Einsatz- und Vergütungsstähle.
Verschleiß-
festigkeit
Widerstandsfähigkeit gegenüber mechanischer Beanspruchung. Sie wird beim Stahl durch Aufkohlen (Einsatzstähle), Induktions- oder Flammhärten (Vergütungsstähle), Gasnitrieren (Nitrierstähle) und Badnitrieren (leg. und unleg. Baustähle) erreicht. Naturharte Verschleißstähle haben einen hohen C- und Mn-Gehalt. Verschleißbeanspruchte Flächen kann man auch durch Auftragschweißen mit harten Schutzschichten versehen.
Verschleiß-
mechanismus
nennt man die während des Verschleißvorgangs ablaufenden physikalischen und chemischen Prozesse.
Verschleiß-
widerstand
ist die Kraft, die ein Werkstoff jeglicher Abnutzung entgegensetzt.
Versprödung Herabsetzung des plastischen Formänderungsvermögens eines Werkstoffs. Ursachen können Temperaturerniedrigung, hohe Formänderungsgeschwindigkeit, hohe Spannungen, Ausscheidungen, Phasenumwandlungen etc. sein.
Verteilereisen Betonstahlstäbe, die im Rahmen der Bewehrung von Stahlbetonplatten die Lastverteilung quer zur Hauptbewehrung aufnehmen, die je Meter mindestens 20 % der Hauptbewehrung ausmacht.
Verwechslungs-
prüfung
Materialverwechslungen und -vertauschungen lassen sich nicht völlig ausschließen (beim Walzprozeß, beim übergang von einer Charge zur anderen oder beim übergang von einer Stahlsorte zur nächsten in der gleichen Abmessung). Daher ist in der Ausgangskontrolle beim Hersteller eine V. erforderlich. Einfache und billige Methode ist die Funkenprobe. Genauere Ergebnisse ermöglicht die Spektralanalyse, für die es heute auch tragbare Geräte gibt.
Verwerfungen (Schweißen) Flammrichten
Verzinken Oberflächenveredelung von Stahl zum Schutz gegen Korrosion. Am bekanntesten unter den Feuerverzinkungsverfahren ist das Bandverzinken (Sendzimirverfahren). Die Schichtdicke kann auf beiden Seiten unterschiedlich sein. Sie wird durch Schlitzdüsen bestimmt, die das überschüssige Zink mit Kaltluft zurückdrängen (Jet-Verfahren). Eine Stückverzinkung einzelner Teile ist im Tauchverfahren möglich. Bandstraßen ermöglichen das kontinuierliche elektrolytische oder galvanische Verzinken. Wie bei den Feuerverzinkungsverfahren ist die Oberflächenveredelung auch hier nach dem Entfetten, Beizen und vor dem Phosphatieren bzw. Chromatieren eingeordnet. Die Zinkschicht ist matt und ca. 2,5 bis 3,0 mm dick. Alternativ zu den löslichen Zinkanoden befördern unlösliche Anoden aus einer Bleilegierung die Elektrolytflüssigkeit durch die Zellen. Der Vorteil der Geschwindigkeitsregelung liegt darin, die Elektroden von Gasblasen freizuhalten. Bei dieser Technik läßt sich der Zinkauftrag einseitig oder beidseitig zwischen 1 und 15 mm einstellen.
Das Spritzverzinken eignet sich für Fertigteile und Ausbesserungsarbeiten, aber auch für übergroße Stahlbauten, die auf der Montagestelle zu verzinken sind. Die Spritzpistole bläst die Schmelze eines kontinuierlich zugeführten Zinkdrahtes auf die Oberfläche. Beim Flammspritzen wird der Draht in einer Gasflamme geschmolzen, beim Lichtbogenspritzen treffen zwei Drähte im Lichtbogen zusammen.
Verzinktes
Stahlrohr
Zinküberzüge geben relativ preiswerten Korrosionsschutz auch für Rohr, daher sehr verbreitet für Wasserversorgungsrohre in der Hausinstallation (Gewinderohr nach DIN 2440 und 2441). Die Schicht wird durch Feuerverzinken innen und außen aufgebracht. Qualitätsnorm hierfür DIN 2444.
Verzinnen Oberflächenveredelung zum Schutz gegen Korrosion. V. kommt hauptsächlich bei Werkstücken, die mit Nahrungsmitteln in Berührung gelangen, zum Einsatz (Weißblech). Das V. erfolgt entweder im Schmelztauchverfahren durch Eintauchen der Teile in schmelzflüssiges Reinzinn (Zinnauflage bis 40 um Dicke) oder durch elektrolytische Abscheidung von Zinn aus zinnhaltigen sauren oder alkalischen Elektrolyten. Die Vorteile des elektrolytischen V. bestehen in der genauen Einstellbarkeit der Dicke des Zinnüberzugs zwischen 0,25 und 15 um.
Verzug Begriff für zwei Arten von Veränderungen:
a) Verwerfungen und Verkrümmungen,
b) Volumen- bzw. Maßänderungen.
Beide entstehen bei der Warmformgebung bzw. Wärmebehandlung, vor allem auch beim Härten und Schweißen; sie sind besonders unangenehm, wo es auf Maßgenauigkeit ankommt, wie z. B. bei Werkzeugen, die nach dem Härten (Härteverzug) nicht mehr bearbeitet werden. Verwerfungen sind schwer zu beherrschen. Volumenänderungen kann man relativ genau vorausberechnen (Richten).
Verzundern Oxidationsvorgang oberhalb von ca. 500°C, z. B. bei der Warmformgebung und Wärmebehandlung, bei dem der Luftsauerstoff mit dem glühenden Werkstoff zu Eisenoxid -"Zunder"- reagiert.
Vickershärte HV Eindringverfahren zur Härteprüfung (DIN 50133, Härtemeßverfahren). Ein pyramidenförmiger Diamant wird mit einer definierten Kraft in eine Probe eingedrückt. Aus der Diagonalen des Eindrucks - gemessen nach Entlasten der Probe - läßt sich die Härte berechnen. Je nach Prüfkraft unterscheidet man Kleinlast- und Mikrohärtebereich. Die Makrohärte ist bei Metallen von der Prüfkraft unabhängig. Das Vickersverfahren eignet sich zur Prüfung sehr harter Werkstoffe; besonders auch für kleine, harte, dünne Proben und gehärtete Oberflächen. Im Kurzzeichen steht nach dem HV die Prüfkraft und - falls von der Regelzeit abweichend - auch die Einwirkdauer.
Vierkantrohr Andere Bezeichnung für Profilrohr mit quadratischem Querschnitt, nahtlos oder geschweißt, auch geschweißt und maßgewalzt (Präzisionsstahlrohre) in Baustahl- und nicht-rostenden Sorten.
Vignolschiene Handelsübliche Bezeichnung für die auch Breitfußschiene genannte Eisenbahnschiene. Benannt nach dem Erfinder der äußeren Form des gebräuchlichsten Schienenprofils.
VOD-Verfahren (Vacuum Oxygen Decarburisation).Vakuumverfahren zur Weiterbehandlung von flüssigem Stahl, der im Elektrolichtbogenofen erschmolzen wurde. Man entzieht dem Stahl zu hohe Beimengungen, indem man den Kohlenstoffpartialdruck senkt. Alternativ kann man hierzu das AOD-Verfahren einsetzen. Auf diese Weise werden nichtrostende Stähle hergestellt.
Vollkontinuierliche
Walzstraße
Walzlinie, in der das Walzgut alle Gerüste hintereinander und mit wachsender Geschwindigkeit durchläuft.
Vollprofil Profil mit vollem Querschnitt wie Rund-, Flach-, Vierkant-, Sechskantstahl, Betonstahl, Freiformschmiedestücke und geschmiedete Stäbe im Gegensatz zu offenem Profil.
Vorbandgießen Nach diesem Verfahren wird mit einer stationären Kokille ein Vorband von 15-50 mm Dicke direkt gegossen. Dieses Vorband wird im warmen Zustand direkt dem nachgeschalteten Breitbandwalzwerk zugeführt. Dadurch entfallen die Brammenöfen und die komplette Vorstraße. Die Vorbänder durchlaufen einen Ausgleichsofen und werden danach direkt in der Quartostraße in nur vier Gerüsten fertig ausgewalzt. (Endabmessungsnahes Gießen).
Vorblock Der V. ist ein Halbzeug mit quadratischem oder rechteckigem Querschnitt und abgerundeten Kanten. Er dient als Vormaterial zum Auswalzen von Knüppeln, Platinen, Stabstahl, Bandstahl, Walzdraht und Blechen sowie zum Schmieden. V. wird heute überwiegend direkt im Stranggießverfahren (Stranggießen) erzeugt.
Vorgerüst 1. Walzgerüst, das innerhalb einer Walzstraße die ersten Stiche ausführt.
2. Im Branchenjargon Bezeichnung ohne bestimmte Definition für das im Vorgerüst gewalzte Halbzeug, das aus bestimmten Gründen nicht für eine Weiterwalzung vorgesehen, also praktisch deklassiert worden ist. Es kann für untergeordnete Zwecke durchaus noch brauchbar sein.
Vorwärmen Erwärmen und Halten auf eine(r) Temperatur unterhalb der vorgesehenen Behandlungstemperatur, z. B. zum Vermeiden von Spannungsrissen. Schweißen.

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