Abwalzgrad
Dickenreduzierung durch Kaltwalzen in %
Anisotropie
Inhomogenitäten bzw. unterschiedliche Spannungszustände in den verschiedenen Kaltbandebenen. Die Anisotropie – ausgedrückt durch den r-Wert ist ein Parameter für die Tiefziehfähigkeit von Kaltband.
Arbeitswalze
Zylindrischer Walzenkörper, der direkt mit dem Walzgut Kontakt hat.
Audit
Überprüfung der Erhaltung von Regelungen eines QS-Systems durch speziell ausgebildete Personen.
Balligkeit
Art des an der Arbeitswalze erzeugten Walzen-Profils (konvex oder konkav). Bei konvexen Arbeitswalzen steigt der Walzendurchmesser von außen zur Mitte hin gleichmäßig an.
Beruhigter Stahl
Der beim Vergiessen vorhandene Sauerstoff wird z. B. durch Aluminium (AL) abgebunden.
Der Erstarrungsvorgang läuft beruhigt ab.
Bombierung
Art des v. a. beim Warmwalzprozess hergestellten Bandprofils (konvex oder konkav).
Bruchdehnung
Die bleibende Verlängerung nach dem Bruch, bezogen auf die Anfangsmesslänge wird in % angegeben (A%).
CAQ
Einsatz von DV-Systemen in der Qualitätssicherung (computer aided quality assurance).
Charge
Begriff für die in einer Einheit beim Hüttenwerk hergestellte Stahlmenge.
Chemische Analyse
Verfahren zur qualitativen und quantitativen Bestimmung der Stahlzusammensetzung.
C-Stahl
Stähle mit einem Kohlenstoffgehalt von größer als 0,25 %.
DGQ
Deutsche Gesellschaft für Qualität e. V.
Die DGQ will das Gedankengut der Qualität und die wirtschaftlichen Methoden der Qualitätssicherung vermitteln und weiterentwickeln.
Dickenregelung
Geschlossener Regelkreis, durch den die von den Banddickenmessgeräten ermittelten Dicken-Abweichungen durch automatische Anpassung des Walzspaltes korrigiert werden.
Dopplung
Warmbandfehler, der in Form einer Werkstofftrennung auftritt und durch nichtmetallische Verunreinigungen entsteht, wodurch ein Materialverschweißen verhindert wird.
Duo-Kaltwalzanlage
Walzanlage, bei der zwei horizontal und parallel übereinander liegende Stahlwalzen als Arbeitswalzen eingesetzt werden, und die als Einweggerüste zum leichten Nachwalzen genutzt werden.
Dressiergrad
Prozentuale Dickenabnahme des geglühten Kaltbandes beim leichten Nachwalzen. Der Dressiergrad dient zur exakten Erzielung von Kaltbanddickentoleranzen und mechanischen Eigenschaften.
Emulsion
Gemisch aus Wasser mit aufbereitetem Öl, das als Kühlschmierstoff beim Walzvorgang verwendet wird.
Elastizitätsgrenze
Spannung, bei der die bleibende Dehnung nach Entlastung 0,01% beträgt.
Einschlüsse
Nichtmetallische Verunreinigungen im Stahl.
Eingriffsgrenze
Festgelegte Spannweite der Abweichung vom Sollwert, bei deren Überschreitung eine Reaktion ausgelöst wird.
Einsatzstahl
Stahl mit geringem Kohlenstoffanteil, der z. B. in kohlenstoff-abgebenden Mitteln geglüht und anschließend abgeschreckt wird.
Festigkeit
Der Widerstand, den ein Körper seiner Trennung oder Auflösung entgegensetzt. Die Zugfestigkeit Rm ist die Spannung in N/qmm, die sich aus der auf den Anfangsquerschnitt bezogenen Höchstzugkraft ergibt.
FMEA
Fehlermöglichkeits- und Einfluss-Analyse. Die FMEA ist eine wirksame Methode, um bei der Entwicklung oder Herstellung eines Produktes möglicherweise auftretende Fehler so rechtzeitig zu erkennen, dass Fehlerverhütungsmaßnahmen noch wirksam werden können.
Fließfiguren
Verformungslinien auf der Kaltbandoberfläche, die bei unzureichendem Dressiergrad durch örtliche Fließvorgänge entstehen.
Faltversuch
Biegung von Kaltbandproben um einen der Banddicke entsprechenden Dorndurchmesser auf 180°. Die auf Zug beanspruchte Biegeseite muss anschliessend rissfrei sein.
Fertigstich
Letzter Walzprozess, bei dem das Kaltband in Abhängigkeit von den Festigkeitsvorschriften nach dem Glühvorgang auf die vom Kunden geforderte Banddicke gewalzt wird.
Geradheitstoleranz
Mit der Geradheitstoleranz, auch Säbel genannt, wird die maximale Abweichung von der Seitengeradheit beim Kaltband geregelt. Gemessen wird er grösste Abstand zwischen einer Längskante und der Geraden, die die beiden Enden der Messlänge verbindet. Die Messlänge beträgt 1.000 mm
Glühränder
Glühränder sind an den Kanten von Kaltband sichtbar werdende Veränderungen in Form von farbigen oder grauen bis schwarzen Streifen. Ursache dieser Erscheinung kann sauerstoffhaltiges Schutzgas sein oder auch Kohlenstoff, Ölreste und Öldämpfe.
Grat
Unter Grat (Schneidgrat) versteht man eine unregelmässige, meist scharf auslaufende Kantenüberhöhung, verursacht durch das Längsteilen. Begünstigt wird die Gratbildung durch die Zähigkeit des jeweiligen Werkstoffes sowie durch stumpfe Scherenmesser und ungenaue Werkzeugführung.
Gefüge
Ein metallischer Werkstoff ist aus einzelnen Körnern, wie man die Kristallite bzw. Kristalle häufig nennt, zusammengefügt. Ein Gefüge lässt sich am Schliff, das ist eine geschliffene, polierte und geätzte Schnittfläche , beurteilen. Typische Gefügebestandteile und –ausbildungen sind z. B. Ferrit, Austenit, Perlit, Martensit, Bainit oder Zementit.
Güteklassen
Stähle sind in Güteklassen eingeteilt. Man unterscheidet zwischen den Hauptgruppen unlegierte und legierte Stähle. Die unlegierten Stähle untergliedern sich in Grund-, Qualitäts- und Edelstähle.
Härte
Härte ist der Widerstand, den ein Werkstoff einer Verformung entgegensetzt.
Die Härte erlaubt Aussagen über die Festigkeit eines Werkstoffs.
Man ermittelt sie mit verschiedenen Härtemessverfahren.
Härtemessverfahren
In einem Kaltwalzwerk kommen verschiedene Härtemessverfahren zur Anwendung. Alle beruhen auf dem gleichen Prinzip:
Ein Eindringkörper wird stetig mit bestimmter Prüfkraft in den Werkstoff eingedrückt.
Die örtliche Verformung wird gemessen. Je nach Größe der Prüfkraft unterscheidet man:
Makro- (Prüfkraft > 30 N), Kleinlast- (2 bis 30 N) und Mikrohärte (< 0,5 N).
Zu den gängigsten Härteprüfverfahren gehören die Härtemessungen nach Brinell, Vickers oder Rockwell.
H (Wasserstoff)
Wasserstoff ist als Begleit-Element ein Stahl-Schädling, weil er Versprödung durch Abfall von Dehnung und Einschnürung ohne Erhöhung von Streckgrenze und Zugfestigkeit hervorruft.
Haspel
Vorrichtung zum Auf- oder Abwickeln von Band, Blech oder Draht zu Bunden und Coils.
Haubenglühe
Eine Haubenglühe ist eine Anlage zum satzweisen Rekristallisationsglühen von Coils. Haubenglühen bestehen aus Glühsockeln und beweglichen Glühhauben. Auf den Sockeln werden wechselweise Coils und gerippte Abstandsplatten, die sogenannten Konvektorscheiben gestapelt. Diese Scheiben sollen eine Umwälzung des Schutzgases ermöglichen, das vom Sockelventilator eingeblasen wird. Über den Coilstapel wird eine Schutzhaube gestülpt und am Sockel abgedichtet. Darüber wird die Glühhaube gestülpt. Um den hohen Anforderungen an die Bandoberfläche gerecht zu werden, geschieht das Glühen in Schutzgasatmosphäre. Hierzu eignet sich insbesondere Wasserstoff, aber auch Stickstoff und Gasgemische. Nach Ablauf der vorgesehenen Glühdauer wird die Glühhaube mit einer Kühlhaube vertauscht, um die Coils in der Schutzgasatmosphäre kontrolliert abzukühlen.
Hin- und Herbiegeversuch
Dieser Versuch dient zur Ermittlung der Verformbarkeit durch Hin- und Herbiegen einer Probe in einer Ebene, bei Blechen, Bändern und Streifen (gemäß DIN 50153), wobei die Probe mehrfach um 90° umgelegt und wieder zurückgebogen wird. Die Biegezahl gibt die Anzahl der Biegungen bis zum Bruch an.
IF-Stahl
(Abk. für Interstitial Free) Stahl ohne >interstitiell gelöste Legierungsanteile.
C - und N-Atome sind in diesen Stählen durch Ti oder Nb abgebunden, die hierzu in über-stöchiometrischen Mengen vorliegen müssen. Auf diese Weise erhalten IF-Stahlsorten ein ferritisches Gefüge ohne Perlit oder Zementit. Das garantiert eine gute Kaltumformbarkeit (niedrige Streckgrenze), insbesondere gute Tiefzieheignung. Da interstitielle Atome fehlen, sind diese Sorten frei von Alterung. Eine andere Bezeichnung für diese Stahlsorten lautet: mikrolegierte Sondertiefziehstähle.
Immission
Eintreten von Stoffen in ein System. Der zulässige Maximalgehalt an Immission ist im Bundesimmissionsschutzgesetz (BImschG) geregelt.
Innenrisse
treten im Strangguss auf, Verformungen der Strangschale führen zu Rissen an der Erstarrungsfront. Diese Risse heilen dadurch wieder aus, dass sie mit angereicherter Restschmelze gefüllt werden. I. können durch Absenkung des S-Gehaltes auf unter 0,005% am wirkungsvollsten vermieden werden.
Interkristalline Korrosion
Kornzerfall, der bei nichtrostenden Stählen in einem kritischen Temperaturbereich (400 bis 800°C) eintreten kann. Infolge der Temperaturerhöhung (durch Schweißen, Wärmebehandlung) scheiden sich Chromcarbide oder -nitride auf den Korngrenzen aus. Die Matrix verarmt an Chrom - die Korrosionsbeständigkeit geht verloren. Schließlich wird der Kristallverband zerstört. I. kann durch Zulegieren stabilisierender Elemente wie Ti oder Ta/Nb beherrscht werden. Noch besser ist die Absenkung des Kohlenstoffgehaltes.
Isotroper Stahl
zeichnet sich durch besonderes, richtungsunabhängiges Umformverhalten aus. Beim Tiefziehen erfolgt das Fließen gleichmäßig, unerwünschte Zipfelbildung oder ungleiche Wanddicken werden vermieden. Durch Zulegieren von 0,01-0,04% Ti lässt sich eine solche Isotropie erreichen. I. findet im Automobilbau Verwendung.
Isotropie
Gleichartigkeit im Gefüge die dazu führt, daß der Werkstoff in jeder Richtung gleiche Eigenschaften aufweist. Die Prüfung ergibt für jede Probenlage im Werkstück gleiche Werte. Gegenteil: >Anisotropie (>Kornorientiertes Blech).
ISO
Abkürzung für International Organization für Standardization, eine Institution, welche die Normung international koordiniert. Der Zweck der ISO ist die Förderung der Normung in der Welt, um den Austausch von Gütern und Dienstleistungen zu unterstützen und die gegenseitige Zusammenarbeit in verschiedenen technischen Bereichen zu entwickeln. Die ISO erarbeitet ISO-Normen (ISO-Standards), die von den Mitgliedsländern unverändert übernommen werden sollen, z. B. in der Bundesrepublik Deutschland als DIN ISO-Normen.
J
Abkürzung für Joule.
SI-Einheit der Arbeit:
Arbeit = Kraft * Weg
J = N * m
Jominy-Probe
Teststück für die Ermittlung der Einhärtbarkeit im >Stirnabschreckversuch nach W. E. Jominy (DIN 50191).
Jernkontoret Skala
Reinheitsgradbestimmungsmethode nach Jernkontoret. Die J-K Skala gibt nicht den genauen Flächenwert wie DIN 50602 wieder und wird von daher nur selten angewandt.
Kaltnachwalzen
Leichte Kaltumformung von Band oder Blech nach einer vorausgegangenen Wärmebehandlung oder Warmumformung. Die Dickenabnahme beträgt dabei 0,5 - 3 %. Dieser Kaltstich kann verschiedenen Aufgaben dienen:
l. Glätten der Blechoberfläche bzw. gezieltes Aufrauhen und Verdichten;
2. Verbesserung des Stapelfaktors von Elektroblech;
3. Verringerung der Neigung zur Bildung von Knitterlinien und Fließfiguren beim Umformen.
Kaltumformung
Veränderung der Form eines warmgewalzten Werkstückes bei Raumtemperatur bzw. unterhalb Rekristallisationstemperatur zu Halbzeug oder Fertigteilen. Nach Art der Anwendung unterteilt man in Blechumformung und Massivumformung. Zur Blech-Kaltumformung gehören Kaltwalzen, Tiefziehen, Drücken, Biegen, Abkanten. Zur Kalt-Massivumformung zählen Kaltfließpressen, Kaltstauchen von Schrauben oder Bolzen, Kalteinsenken, Kaltschmieden, Kaltziehen von Drähten, Recken. Ergibt im Unterschied zur Warmumformung bessere Oberflächen und höhere Maßgenauigkeit.
Koerzitivfeldstärke
Feldstärke eines magnetischen Gegenfeldes, das aufgebracht werden muss, um den Restmagnetismus in einem magnetisierten ferromagnetischen Werkstoff aufzuheben. Die K. soll bei einem Dauer-(=Hart)magneten groß, bei einem Weichmagneten (z. B. Elektroblech) klein sein.
Kohlenstoffäquivalent
ist eine Vergleichsgröße, die etwas über die Schweißbarkeit eines Stahls aussagt. Unlegierte Stähle sind bis zu einem Kohlenstoffgehalt von 0,2 % schweißbar. Stahl enthält aber meist noch eine Reihe andere Legierungselemente, die sich unterschiedlich stark auf die Schweißbarkeit auswirken können.
Kohlenstoffgehalt
Kohlenstoff ist das Element, das aus Eisen Stahl macht. Je nach Kohlenstoffgehalt entwickelt der Werkstoff Stahl ein ganz bestimmtes Gefüge (Eisen-Kohlenstoff-Diagramm). Es verleiht ihm charakteristische Eigenschaften, z. B. Festigkeit, Umformbarkeit, Schweißbarkeit etc. So teilt man Stähle nach ihrem Kohlenstoffgehalt in untereutektoidisch, eutektoidisch (0,8% C) und übereutektoidisch ein. Bis zu einem C-Gehalt von 0,2 % sind unlegierte Stähle gut schweißbar.
Korngrenze
Fläche (im Schliff als Linie sichtbar), welche die Kristallite begrenzt. Die Korngrenzen sind zweidimensionale Gitterfehler. Gefügeumwandlungen setzen bevorzugt an den Korngrenzen ein. Bei der Erstarrung des Stahls werden Sulfide und Oxide auf die Korngrenzen abgedrängt.
Korrosion
ist die Zerstörung eines Metalls durch chemische oder elektrochemische Reaktion mit der Umgebung. Der Grund für ihre Korrosionsanfälligkeit liegt darin, daß die Metalle durch Korrosion in einen energetisch günstigeren Zustand gelangen. Chemische K. liegt beim Verzundern vor, elektrochemische K. ist immer an die Anwesenheit einer elektrisch leitenden Flüssigkeit - Elektrolyt -gebunden. Nach der Art des Korrosionsangriffes unterscheidet man: Abtragende K., bei der die gesamte Oberfläche gleichmäßig erfaßt und abgetragen wird. Sie ist verhältnismäßig genau vorhersehbar. Durch mechanische Beanspruchung hervorgerufene Arten der K. können auch bei den chemisch beständigen Stählen auftreten. Hierzu zählen Lochfraß, Interkristalline-K., Kontakt-K., Spalt-K.,Spannungsriß-K., Schwingungsriß-K..
Kristallbildung
Entstehung und Wachstum der Kristalle. Sie geht von Kristallisationskeimen (Keimbildung) aus, die als Feststoffe in der Schmelze vorhanden sind oder sich bei ihrer Erstarrungstemperatur bilden. Ergebnis der K. ist das Primärgefüge. Wärmebehandlung oder Umformung können es weitgehend verändern (Sekundärgefüge) Rekristallisation.
Laserstrahlschneiden
Der unter Laser beschriebene Effekt zur Erzeugung hochkonzentrierten kohärenten Lichts wird auch zum Bearbeiten von Werkstoffen, insbesondere zum Trennen von Metallen angewendet. Hierbei führt die hohe Leistungsdichte in kürzester Zeit zum Schmelzen und Verdampfen des Materials. Ein Schneidgas entfernt den Werkstoff. Laserstrahlschneiden wird gegenwärtig vorteilhaft für Stahl im Dickenbereich bis zu 30 mm eingesetzt. Die Schnittfugenbreite liegt bei Stahl bei ca. 0,15 bis 1,5 mm. Dieses Verfahren ist besonders geeignet für Formschnitte mit hoher Präzision und Schnittgüte, extrem schmalen Schnittfugen und minimalen Wärmeeinflusszonen. Es wird deshalb besonders zum Trennen und Bohren in der Feinwerktechnik verwendet. L. dient auch zur Nahtvorbereitung für das Lichtbogenschweißen, sehr oft in kombinierten Anlagen.
Legierter Stahl
Nach ihrer chemischen Zusammensetzung teilt man die Stähle in unlegierte und legierte Stähle ein. Die wichtigsten Legierungselemente sind AI, B, Bi, Co, Cr, Cu, La, Mn, Mo, Ni, Pb, Se, Si, Te, Ti, V, W, Zr. Wenn der Stahl von wenigstens einem dieser Elemente Massenanteile enthält, die einen (in DIN EN 10 020) bestimmten Grenzwert überschreiten, spricht man von legiertem Stahl. Die Grenzmassenanteile betragen 1,65 % Mn,0,5 % Si, 0,4 % für Pb und Cu, 0,3 % für Cr und Ni, 0,1 % für AI, Bi, Co, Se, Te, V, W, 0,08 % Mo, 0,06 % Nb, 0,05 % für die einzelnen La, Ti, Zr sowie sonstigen Legierungselemente und schließlich 0,0008 % B.
Legierung
Metallischer Werkstoff, der aus mindestens zwei Elementen besteht. Eines dieser Elemente muss ein Metall sein.
Legierungselemente
Chemische Elemente, die dem Stahl zugegeben werden, um seine Eigenschaften in ganz bestimmter Weise zu beeinflussen. Als solche kommen hauptsächlich in Frage: Stickstoff, Silicium, Mangan, Phosphor, Schwefel, Chrom, Nickel, Molybdän, Kupfer, Vanadium, Wolfram, Cobalt, Blei, Aluminium, Titan, Tantal, Niob, Bor (legierter Stahl).
Los
1. Prüflos: Nach Sorten oder Abmessungen zusammengestellte Gruppe einer aus vielen verschiedenen Teilen bestehenden Liefermenge. Lose vereinfachen das Prüfverfahren.
2. Fertigungslos: Die Menge und Sorte oder Serie, die in die Fertigung gegeben wird, ohne daß eine Unterbrechung der Produktion oder Umstellung der Anlagen erfolgt (z.B. Walzlos).
3. Lieferlos: Die Menge eines bestimmten Materials, die ungeteilt zu einem bestimmten Termin an eine bestimmte Empfangsstelle geliefert wird.
Lunker
Hohlräume im Erstarrungsgefüge von Gusswerkstoffen. Sie treten in beruhigt vergossenen Rohblöcken, Rohbrammen und Gussteilen auf. Sie entstehen beim Schwinden der erstarrenden Schmelze, wenn die Volumenminderung nicht durch Nachfließen wettgemacht wird. Im Stahlblock bilden sich L. vornehmlich im Blockkopf, weil er zuletzt erstarrt. Die L.-Bildung wird durch niedrige Gießtemperaturen und -geschwindigkeiten, geeignete Kokillenformen und wärmeabgebende L.-Gegenmittel eingeschränkt.
Makroskopische Untersuchung
Untersuchung mit dem bloßen Auge, z. B. von Bruchgefüge, Oberflächenfehlern, Makroseigerungen usw.
Mangan
Chemisches Element, Zeichen: Mn, Dichte 7,25 g/cm3, weißes, unedles Metall. Mn kommt als Desoxidationsmittel bei der Stahlerzeugung zum Einsatz. Wertvolles Legierungselement, das Streckgrenze und Zugfestigkeit erhöht und zu den Austenitbildnern zählt.
Martensit
Feinnadeliges, sehr hartes und sprödes Gefüge. Es entsteht beim Abschrecken von Austenit mit derart hohen Abkühlgeschwindigkeiten, dass dem Kohlenstoff keine Zeit zur Diffusion aus dem Gitter bleibt. Beim Erwärmen (Anlassen) geht M. schließlich bei hohen Temperaturen (bis 720 °C) und langen Glühzeiten (bis 10 h) in Ferrit mit eingelagertem kugeligen Zementit über.
Mechanische Eigenschaften
Hierzu zählen Festigkeitseigenschaften wie Zug-, Druck- und Bruchfestigkeit, Bruchdehnung, Brucheinschnürung, Zeitstand-, Dauerfestigkeit, Kerbschlagarbeit in den verschiedenen Zuständen (z. B. vergütet oder normalgeglüht). Sie werden im Zug-, Druck-, Zeitstand-, Kerbschlagbiege- oder Dauerschwingversuch ermittelt.
Mechanisch-technologische Prüfung
Sammelbegriff für alle Werkstoffprüfungen, welche die Eignung des Werkstoffs für bzw. unter verschiedenen Bedingungen klären und auch Aussagen über die Verarbeitbarkeit machen. Hierzu zählen z.B. Zugversuch, Härteprüfung, technologischer Biegeversuch, Tiefungsversuch etc..
Metallographie
Oberbegriff für makroskopische und mikroskopische Prüfungen von Metallen. Hierbei wird die geschliffene und geätzte Werkstoffoberfläche im Mikroskop betrachtet und eventuell fotografiert. Den makroskopischen Untersuchungen zugeordnet ist die Beurteilung des Makrogefüges, die Untersuchung größerer Fehlstellen (Lunker, Risse, Poren, Seigerungen...). Die mikroskopischen Prüfungen konzentrieren sich auf die Mikrostruktur. Hierzu zählen Beobachtungen zum Gefügeaufbau, Bestimmungen von Phasengrenzen oder Umwandlungen im festen Zustand, von Orientierungen, Untersuchungen zur Härtung, Diffusion, Verformung, Rekristallisation, die Prüfung auf Fehlstellen kleineren Ausmaßes.
Mikrolegierter Stahl
Unlegierte Vergütungsstähle, denen z. B. Vanadium und/oder Niob oder Titan in Mengen zulegiert ist, die unter den Grenzwerten für legierte Stähle liegen, nennt man mikrolegiert. Durch eine kontrollierte Abkühlung aus der Warmformungstemperatur (Thermomechanische Behandlung), Kurzzeichen +M (bisher TM) findet eine Ausscheidungshärtung statt. Es ergibt sich eine für Vergütungsstähle typische Kombination von hoher Festigkeit und guter Zähigkeit, ohne die sonst erforderliche und aufwendige Vergütungsbehandlung. Das Gefüge ist ferritisch-perlitisch und bietet gegenüber dem Vergütungsgefüge zwei Vorteile: eine bessere Bearbeitbarkeit und einen relativ gleichmäßigen Härteverlauf über den ganzen Querschnitt.
Molybdän
Chemisches Element, Zeichen: Mo, Dichte 10,2 g/cm3 (Schwermetall). Weißgraues Metall, das als Legierungselement im Stahl eine Reihe von Vorteilen bietet: Es erhöht Härtbarkeit und Warmfestigkeit, verhindert die Anlasssprödigkeit bei chrom- und manganhaltigen Vergütungsstählen. Als Carbidbildner erhöht es Verschleißfestigkeit und Anlassbeständigkeit in niedriglegierten Warmarbeitstählen. Im Schnellarbeitsstahl und höher legierten Warmarbeitsstahl ersetzt Mo teilweise Wolfram. Mo wirkt randschichtaufkohlend in Einsatzstählen. In austenitischen Stählen verbessert es Warmfestigkeit und Korrosionsbeständigkeit.
Neutrale Faser
Beim Biegen werden die äußeren Fasern des Werkstückes gestreckt, die inneren dagegen gestaucht. Zwischen beiden befindet sich eine Faser, die spannungslos bleibt, deren Länge sich also beim Biegen nicht ändert. Sie wird neutrale Faser genannt. Sie liegt bei einem großen Biegehalbmesser ungefähr in der Mitte des Werkstückes, bei einer scharfen Abbiegung mehr an seiner Innenseite, oder - theoretisch - auch außerhalb des Werkstückes.
Nichtmetallische Einschlüsse
lassen sich in die Kategorien endogen (im Stahl selbst entstanden) und exogen (von außen in den Stahl gelangt) unterteilen. Endogene Einschlüsse entstehen bei metallurgischen Vorgängen der Stahlerschmelzung und -erstarrung. Man unterscheidet oxidische und sulfidische Einschlüsse. Die Verbindungen mit Sauerstoff bzw. Schwefel können weder von der Schmelze in die Schlacke übergehen, noch beim Gießen an die Oberfläche aufsteigen. Exogene Einschlüsse sind meist feuerfeste Partikel. Nichtmetallische Einschlüsse wirken sich auf die Warmformgebung des Stahls aus und beeinflussen darüber die mechanischen Eigenschaften. So ist z. B. Aluminiumoxid äußerst schwer verformbar, Sulfide und Silikate zeigen nach einer Warmformgebung eine Streckung in Verformungsrichtung. Die Verformung der Einschlüsse bestimmt die Anisotropie des Stahles mit, die durch Gefügezeiligkeit und zusätzlich durch nichtmetallische Einschlüsse erzeugt wird.
Nickel
Chemisches Element, Zeichen: Ni. Dichte 8,9 g/cm3, (Schwermetall). Nickel gehört zu den Austenitbildnern. Ein Zusatz von mindestens 8% Ni macht den Stahl korrosionsbeständig. Nickel erhöht die Durchhärtung und Durchvergütung. Dieses Legierungselement steigert die Zähigkeit, besonders bei tiefen Temperaturen. Nickel wirkt kornfeinend, senkt die Überhitzungsempfindlichkeit und erhöht den elektrischen Widerstand.
Niob
Chemisches Element, Zeichen: Nb, Dichte 8,56 g/cm3 (Schwermetall). Niob gehört zu den Ferritbildnern, die das Austenitgebiet durch ein heterogenes Feld abschließen. Niob bildet mit Kohlenstoff ein Carbid und beugt so einer Chromcarbidbildung vor, die beim Schweißen nichtrostender Stähle zu Problemen führen könnte. Nb ist auch Legierungszusatz in Feinkornstählen. Meist wird es in Verbindung mit Tantal zulegiert. Eine Rolle spielt dieses Element auch bei Hart[metall]legierungen.
Nitrieren
Anreichern der Randschicht eines Werkstücks mit Stickstoff. Je nachdem, welche Bedingungen man für diese thermochemische Behandlung auswählt, und je nach Werkstoff bildet sich entweder ein Diffusionsschicht oder eine Verbindungs- und Diffusionsschicht. Nach dem verwendeten Nitriermittel unterscheidet man Gas- oder Plasmanitrieren. Durch Nitrieren erreicht man eine höhere Verschleiß- und Korrosionsbeständigkeit des Werkstücks. Neben einer Härtesteigerung bringt das N. eine bessere Dauerschwingfestigkeit mit sich. Zum Nitrieren eignen sich im allgemeinen Stähle mit weniger als 1,5 % Al (Massengehalte); bei austenitischen Sorten ist darauf zu achten, daß es zu einer Chromverarmung der Matrix kommen kann (die Korrosionsbeständigkeit sinkt).
Normalgefüge
Gefüge, welches alle Gefügebestandteile, die der betreffenden Stahlsorte entsprechen, nach Art und Anteil unverzerrt und vollständig nebeneinander zeigt. Es bildet sich bei langsamer Abkühlung aus dem Austenitgebiet und soll keine Verzerrung oder Textur aufweisen. Missbildungen werden durch ein Normalglühen meist wieder beseitigt.
Ölhärten
Härten, bei dem in Öl abgeschreckt wird.
Oberflächenfehler
Sammelbegriff für: Überwalzungen, Zundernarben, Riefen, Risse, Fließfiguren, Poren und Blasen. Wie weit sie den Gebrauchswert des Teiles mindern, hängt von verschiedenen Umständen ab:
Risse und Kerben können bei dynamischer Beanspruchung zum Dauerbruch führen, Poren und Blasen eine Beschichtung unmöglich machen.
Oberflächeninspektion
Prüfung der Werkstoffoberfläche auf Oberflächenfehler mit zerstörungsfreien, optischen, optoelektronischen, vorzugsweise berührungslos arbeitenden Methoden.
Oberflächenrauheit
Die Güte technischer Oberflächen wird durch die Begriffe "Welligkeit" (größere Abweichungen) und "Rauheit" (kleinere Unregelmäßigkeiten) gekennzeichnet. Folgende Rauheitsmessgrößen werden nach DIN 4768 festgelegt: Mittenrauwert Ra ist der arithmetische Mittelwert aller Abstände des Profils von der Mittellinie. Die gemittelte Rautiefe Rz stellt das arithmetische Mittel aus den Einzelrautiefen von fünf aufeinander folgenden Einzelstrecken dar. Maximale Rautiefe Rmax ist die Größe der auf der Messstrecke vorkommenden Einzelrautiefe.
Open-Coil-Glühen
Spezielles Glühverfahren für kaltgewalztes Breitband in Rollen (Coils). Beim Aufhaspeln des Bandes werden Doppeldrähte als Abstandhalter mit aufgehaspelt, dadurch entstehen Zwischenräume, die den Glühprozess intensivieren (Blaublech).
Passivierung
nennt man die Ausbildung einer sehr dünnen, porenfreien oxidischen Deckschicht, die sich nur sehr langsam auflöst. In dieser Deckschicht ist die Korrosionsgeschwindigkeit äußerst gering. Verantwortlich für die Deckschichtbildung sind chemische oder elektrochemische Vorgänge. Eine andere Art des passiven Korrosionsschutzes ist das Aufbringen von Oberflächenbeschichtungen, die das Korrosionsmedium nicht zum korrosionsanfälligen Werkstoff vordringen lassen.
Perlit
nennt man ein Gefüge, in dem Ferrit- und Zementitlamellen abwechselnd - im Idealfall parallel - nebeneinander liegen. Legierungselemente, die sich substitionell einlagern, verzögern die Perlitbildung (Eisen-Kohlenstoff-Diagramm). Der lamellare Perlit läßt sich in grob-, fein- und feinstlamellaren Perlit unterteilen. Nichtlamellaren Perlit findet man in höher legierten Stählen vor, da die hier entstehenden Sondercarbide die Fe3C-Phase ersetzen. Sonderformen sind der entartete Perlit und der rosettenförmige. Da Perlit härter als Ferrit ist, lassen sich Streckgrenze und Festigkeit durch zunehmenden Perlitanteil erhöhen. Dies geschieht jedoch auf Kosten der Zähigkeit.
Perlitische Stähle
Durch isothermisches Umwandeln unterhalb A1 kann man eine Umwandlung von Austenit zu Perlit hervorrufen. Stähle mit solchem Gefüge besitzen - sozusagen von Natur aus - eine hohe Festigkeit. Perlitische Stähle finden beispielsweise Anwendung als Schienen (guter Widerstand gegen Rollverschleiß).
Phosphatieren
Verfahren zur Vorbehandlung von Feinblechoberflächen vor dem Lackieren. Dadurch werden sowohl die Haftfestigkeit der Lackschicht als auch der Korrosionsschutz verbessert. Die gebräuchlichsten Verfahren für Stahl sind die Zinkphosphatierung und die Alkaliphosphatierung. Stähle müssen keine besonderen Anforderungen erfüllen, um phosphatiert werden zu können.
Phosphor
Chemisches Element, Zeichen: P, Dichte 1,8 g/cm3 (Nichtmetall). Versprödet das Stahlgefüge und wird deshalb beim Frischen von P.-haltigem Reisen in einer kalkhaltigen Schlacke gebunden. In Grenzen erwünscht ist P. im Automatenstahl. In niedriglegiertem Stahl beeinflusst P. den Ablauf der atmosphärischen Korrosion. Anreicherungen von P. auf Korngrenzen ist der Grund für Anlassversprödung. Phosphorlegierte höherfeste Tiefziehstähle sind moderne, gewichtssparende Lösungen für den Automobilbau.
Physikalische Eigenschaften
werden durch Wärmekapazität, elastische und magnetische Kennwerte, elektrische und thermische Leitfähigkeit und schließlich durch die optischen Kennwerte beschrieben. Aber auch Kristallstruktur und Atomvolumen zählen dazu, denn die physikalischen Eigenschaften hängen auch vom Gefüge ab. Damit sind Gitterstörungen oder Phasenanteile der Gefüge ebenfalls wichtige Faktoren für die P.
Plastische Formänderung
Formänderung, die auch nach Entlastung der Probe des Werkstücks bestehen bleibt, da die Elastizitätsgrenze des Werkstoffs überschritten wurde (Formgebung durch Walzen, Schmieden, Stauchen, Abkanten, Biegen, Ziehen u.a.). Das Gegenteil ist die ®elastische Formänderung.
Polieren
Mechanische Oberflächenveredelung zur Herstellung sauberer und glänzender Oberflächen durch schnell umlaufende Polierscheiben, Polierbürsten oder Polierbänder. Meist wird mit einem Poliermittel in Form einer feinkörnigen Masse verschiedener Härte gearbeitet. Das elektrolytische Polieren ist strenggenommen kein mechanisches Polieren, sondern ein chemisches Polieren. Beim P. können Narben, Kratzer u. ä. Oberflächenfehler mechanisch beseitigt werden. Beim elektrolytischen Polieren ist dies nicht möglich.
Presse
Maschine, die durch Aufbringen von Druckkräften Umform-, Anpress- oder Trennvorgänge bewirkt. Die großen Pressen arbeiten mit Druckkräften von mehreren tausend Tonnen. Kleinere Teile werden aus Stahlband auf Stufenpressen gefertigt. Zu unterscheiden sind hydraulische Pressen, Spindelpressen und Exzenterpressen.
Primer
Haftvermittler zwischen Stahl und einem Beschichtungswerkstoff, der direkt auf Stahl schlecht oder gar nicht haftet. Primer sind ausgezeichnete Schutzanstriche gegen Korrosion und Grundierungen für spätere Lacküberzüge.
Qualitätsmanagement
Alle Tätigkeiten der Gesamtführungsaufgabe, welche die Qualitätspolitik, die Ziele und Verantwortungen festlegen sowie diese durch Mittel wie Qualitätsplanung, Qualitätslenkung, Qualitätssicherung und Qualitätsverbesserung verwirklichen. Qualitätsmanagement ist somit die Gesamtheit der Tätigkeiten, die alle Qualitätshandlungen wie z.B. Qualitätsplanung, Qualitätslenkung und Qualitätsprüfung umfasst. Das Qualitätsmanagement ist heute der subsumierte Begriff für die frühere Qualitätssicherung, welche die festgelegte Aufbau- und Ablauforganisation zur Durchführung der Qualitätssicherung sowie der hierfür erforderlichen Mittel beinhaltet. Nach ISO 8402 ist Qualitäts(sicherungs)management definiert: Alle einzuführenden und erforderlichenfalls nachzuweisenden, geplanten und systematischen Tätigkeiten, die nötig sind, um angemessenes Vertrauen zu schaffen, dass eine Einheit die vorgegebenen Qualitätsforderungen erfüllen wird.
Qualitätsplanung
Nach ISO 8402 ist Qualitätsplanung das Erarbeiten und Weiterentwickeln der Zielsetzungen und der Qualitätsforderungen sowie der Forderungen an die Anwendung des Qualitätsmanagementsystems.
Qualitätsprüfung
Bei ihr geht es um die Feststellung erfolgreichen Handelns oder, in den größeren Rahmen gestellt, um die produktive Qualität des Unternehmens.
Qualitätssicherung
Im engeren Sinne der Sammelbegriff für alle Maßnahmen der laufenden Überwachung und Dokumentation aller Produktionsstufen in der Herstellung und Ver- bzw. Bearbeitung zur Gewährleistung der geforderten Mindestansprüche an ein Material oder Fertigteil: Analysen, metallographische Untersuchungen, Temperaturüberwachung, Maßkontrollen, Prüfung der mechanisch-technologischen Werte, Oberflächenkontrollen, Identitätsprüfung.
Qualitätsstahl
DIN EN 10020 - Begriffsbestimmungen für die Einteilung der Stähle - unterscheidet l. unlegierten, 2. legierten Q. - Es gehören zu
1. alle unlegierten Stahlsorten, die nicht Grundstähle oder Edelstähle sind, also im wesentlichen Stahlsorten, die im Vergleich zu Grundstählen besonderer Sorgfalt in der Herstellung bedürfen, und die schärferen bzw. zusätzlichen Anforderungen gerecht werden müssen im Hinblick auf z. B. Verformbarkeit, Korngröße, Sprödbruchunempfindlichkeit;
2. Stähle, die für ähnliche Verwendung wie die unlegierten vorgesehen sind, jedoch besonderen Ansprüchen genügen müssen, für deren Erfüllung ihnen Legierungselemente zugegeben werden. Legierter Q. ist im allgemeinen nicht für eine Vergütung oder Oberflächenhärtung bestimmt. Grenzgehalte für die Einteilung in unlegierte und legierte Stähle: Legierter Stahl
Qualitätsüberwachung
Überwachung der Einhaltung von durch Normen oder Zulassungsbescheide vorgeschriebenen Eigenschaften. Vorgeschrieben ist hierbei sowohl die Eigenüberwachung des Herstellers als auch die Fremdüberwachung durch anerkannte Güteschutzgemeinschaften oder Prüfstellen.
Quartogerüst
Vierwalzengerüst mit je zwei Arbeits- und Stützwalzen.
Querteilen
Teilen eines Blechbandes zu kleinen Coils oder Tafeln mit vorgeschriebener Länge, vornehmlich bei laufendem Band mittels fliegender Schere.
Querteilanlage
Eine Querteilanlage dient zur Herstellung von Tafelblechen aus Breitband und zum Ablängen von Spaltbändern (Spaltband in Stäben). Zwischengeschaltet werden Richtmaschinen und Walkanlagen Querteilen, Walken). Die Querteilanlage steht meist parallel zur Slitting-Anlage.
Randentkohlung
Auf der Oxidation der Randschichten eines glühenden Werkstücks bei der Warmformgebung oder Wärmebehandlung beruhender Vorgang. Dabei entzieht der Luftsauerstoff dem glühenden Werkstoff Kohlenstoff, es entsteht eine sogenannte Weichhaut, die für bestimmte Ansprüche unerwünscht ist und eine schlechte Härteannahme zur Folge hat (z.B. bei Werkzeugen, Federn, Wälzlagern, vergüteten Teilen).
Reckalterung
Verspröden kaltverformter, weicher Stähle bei längerem Lagern. Als Ursache dieses Anwachsens
von Festigkeit und Streckgrenze sieht man die im Alpha-Eisen interstitiell gelösten Kohlenstoff- und Stickstoffatome an. Der Vorgang wird durch Erwärmen beschleunigt.
Reinheitsgrad
Quantifizierung der Einschlüsse im Stahl nach Menge und chemischer Zusammensetzung. Auch die Form der Einschlüsse kann eine Rolle spielen. Mikroskopische Einschlüsse lassen sich durch Blaubruchprüfung und Stufendrehprobe nachweisen. Die Detektion makroskopischer Einschlüsse (mindestens 1,5 mm lang) erfolgt mit Ultraschall.
Rekristallisation
ist eine Kornneubildung im Gefüge. Oberhalb einer bestimmten Temperatur, der Rekristallisationstemperatur, wird die in den Versetzungen gespeicherte Energie frei. Sie wird zur treibenden Kraft für die Entstehung neuer, beinahe versetzungsfreier Kristallkörner. Je höher der Umformgrad, desto niedriger ist die Rekristallisationstemperatur.
Restaustenit
Beim Härten von C-reichen Stählen (Werkzeugstähle oder aufgekohlte Einsatzstähle) ergibt sich nur selten eine vollständige Martensitbildung. Der nicht umgewandelte Austenitrest ("Restaustenit") mindert als zäher und weicher Gefügebestandteil den Härteerfolg. Gegenmaßnahmen sind: richtige Härtetemperatur, geeignete Legierungselemente, Anlassen nach dem Härten, Tieftemperaturabschrecken.
Rockwellhärte
Die Rockwellhärte ermittelt den Härtewert über die Eindringtiefe eines Prüfkörpers. Bei den Varianten C und A (für harte bzw. sehr harte Werkstoffe) sowie auch N (für dünne, schmale Proben) ist es ein Diamantkegel, der in definierter Weise in die Probe eindringt. Bei den Versionen B und F (für mittelharte und weichere Werkstoffe) oder T (für dünne schmale Proben) benutzt man eine Stahlkugel. Eine sichere Auflage des Prüfkörpers bei der Messung wird durch die Vorlast erreicht. Die Prüflast ändert sich je nach Variante. Die Kurzzeichen für die Rockwellverfahren sind: HRC, HRA, HRB, HRF, HR15N, HR15T, HR30N, HR30T, HR45N, HR45T. Der Härtewert steht vor dem Kurzzeichen. Beispiele: 45 HRC; 76 HR45N. DIN 50103. Blatt l für die Verfahren C, A, B, F, Blatt 2 für N und T. Härtemessung
Rost
ist das Korrosionsprodukt, das bei der atmosphärischen Korrosion von Eisen entsteht. Er besteht aus verschiedenen Eisenoxiden: Fe3O4 bildet sich direkt an der Eisenoberfläche, Fe2O3 als auch FeOOH findet man an der Phasengrenze zur Atmosphäre. R. hat eine schwarze bis braunrote Farbe und eine lockere, porige Beschaffenheit.
r-Wert
ist eine Größe zur zahlenmäßigen Erfassung der Anisotropie. Sie ist definiert als Breitenformänderung durch Dickenformänderung und beschreibt so das Fließen eines Feinbleches beim Tiefziehen.
Sauerstoff
Chemisches Element, Zeichen: O, gasförmig. Luft enthält Sauerstoff in Massenanteilen von 23,15%. Gewöhnlich als Disauerstoff O2 vorkommend, daneben existent als Trisauerstoff oder Ozon O3. In der Eisen- und Stahlherstellung ist nur der Disauerstoff von Bedeutung. Aufgrund seiner Elektronegativität zählt S. zu den Elektronenakzeptoren (d.h., er nimmt bei Reaktionen zwei Elektronen auf). In der Eisenherstellung wird O2 aus den Erzen entfernt (Reduktion). In den Stahlherstellungsverfahren findet er als Entkohlungsmittel Verwendung. Weitere Bedeutung hat S. in den Bereichen Desoxidation, Oxideinschluß, Korrosion. Da S. ein grenzflächenaktives Element ist, stört er bei der Vakuumentgasung von Stahl.
Schliff
Kleine Werkstoffprobe, die für die metallographische Untersuchung geschliffen, poliert und geätzt wurde (Metallographie).
Schwefel
Chemisches Element, Zeichen: S. Nichtmetall. Der Sch.-Gehalt im Roheisen und Stahl stammt in der Hauptsache aus dem Hochofenkoks. Sch. ist im Stahl meistens unerwünscht, denn er verursacht Ratbruch und Heißbruch. Trotzdem wird er zur Erzielung eines kurz abbrechenden Spans manchmal in gewissen Grenzen geduldet bzw. zugesetzt (Automatenstahl). Das Entschwefeln geschieht im Hochofen durch Kalk, in der Roheisenpfanne durch Soda, im Mischer und in den Stahlwerksöfen durch Mangan und eine kalkhaltige Schlacke. Da Sch. ein grenzflächenaktives Element ist, stört er bei der Vakuumentgasung von Stahl.
Schweißeignung
ist eine Werkstoffeigenschaft. Sie wird von chemischen, metallurgischen und physikalischen Faktoren beeinflusst. Die chemische Zusammensetzung bestimmt die Neigung zu Sprödbruch, Alterung, Härtung und Warmrissen sowie auch das Verhalten des Schmelzbades. So gilt Stahl üblicherweise als schweißgeeignet, wenn sein Massengehalt an Kohlenstoff unterhalb 0,2 % liegt. Für die meisten legierten Stähle müssen besondere Maßnahmen ergriffen werden, damit sie sich zum Schweißen eignen.
Schwermetalle
Metalle mit einer Dichte (spez. Gewicht) über 4,5 g/cm3. Sch. sind: Eisen (Fe), Kupfer (Cu), Zink (Zn), Blei (Pb), Nickel (Ni), Wolfram (W), Silber (Ag), Gold (Au), Platin (Pt).
Schwitzwasser
Feuchtigkeitsniederschlag (eigentlich: Kondenswasser) auf Stahloberflächen bei Erreichen des sogenannten Taupunktes. Dabei liegt die Temperatur der Umgebungsluft höher als diejenige des Werkstoffs. Führt sehr rasch (über Nacht) zum Anrosten blanker Oberflächen.
Sendzimir-Vielrollenwalzwerk
Vielrollen-Gerüst (12-20 Rollen) zum Kaltwalzen von breiten Stahlbändern. Die beiden dünnen Arbeitswalzen sind durch zahlreiche Stützwalzen im Gehäuse gehalten. Die Abstützung läßt hohe Umformkräfte und günstige Stichabnahmen unter Einhaltung enger Dickentoleranzen zu.
Silicium
Chemisches Element. Zeichen: Si, Dichte 2,33 g/cm3 (Nichtmetall). Wichtiger Stahlbegleiter und vielseitiges Legierungselement. Es kommt mit der Gangart des Erzes als Quarz (Siliciumdioxid) in den Hochofen. Roheisen enthält Si in Massengehalten von ca. 0,5 - 1,5%. Die Reaktionsenthalpie der isothermen Siliciumfrischreaktion ist der wesentliche Wärmelieferant beim Frischen. Si begünstigt die Graphitausscheidung im Roheisen und Gußeisen (graues Roheisen, Grauguß), Im Stahl erhöht es die Zugfestigkeit und die Zunderbeständigkeit im Zusammenwirken mit Al und Cr. Si steigert auch den elektrischen Widerstand (Elektrobleche). Seine große Sauerstoffaffinität macht es zu einem wirksamen Desoxidation.
Spalten
Längsteilen von Kaltbreitband und Warmbreitband in Streifen kleinerer Breite auf Anlagen mit Kreismesserscheren, deren Messer in entsprechendem Abstand auf den beiden Messerbalken befestigt sind. Anlagen für das S. und Besäumen von Blechen in Dicken von 5 bis 50 mm schneiden nach dem Rollschnittprinzip: Die Bogenschneide des Obermessers rollt gegen das feststehende Untermesser ab.
Spektralanalyse
Verfahren zum Nachweis chemischer Elemente in Stählen (qualitative S.) und zur Bestimmung ihrer Massengehalte (quantitative S.). Jedes Element sendet im angeregten Zustand eine Strahlung bestimmter Wellenlänge aus. Ein Stoff beliebiger Zusammensetzung sendet eine Summenstrahlung entsprechend seinen Bestandteilen aus. Mit Prisma oder Gitter lenkt man aus diesem Bündel Einzelstrahlen bestimmter Wellenlänge ab. Nebeneinander auf einen Schirm projiziert, werden sie nach Lage (Ablenkungswinkel) und Intensität erfasst. Die Lage kennzeichnet das Element, die Intensität den Massengehalt. Beim Spektroskop geschieht die Auswertung durch den Beobachter, beim Spektrometer durch Fotozellen und elektronische Auswertung. Die Anregung besorgt ein Lichtbogen oder eine Funkenstrecke.
Stich
Durchgang des Walzgutes durch den Walzspalt.
Stickstoff
Chemisches Element, Zeichen: N, Nichtmetall. Die geringe Löslichkeit des Ferrits für Stickstoff nimmt mit der Temperatur ab, damit wird der Stahl aushärtbar bzw. alterungsanfällig. Problematisch ist die auf Stickstoff zurückzuführende Reckalterung, der Stahl versprödet. Auch die Blausprödigkeit wird durch Stickstoff verursacht. Die Wirkung von Stickstoff als Austenitbildner wird bei austenitischen korrosionsbeständigen Stählen ausgenutzt. Auf diese Weise wird bei dauerfestem Stahl die Warmfestigkeit erhöht. Der härtesteigernde Effekt von Stickstoff kommt bei den HNS-Stählen zum Tragen.
Streckbiegerichten
Verfahren zum Richten von Stahlband, das mit starkem Zug über kleinkalibrige Rieht- und Biegerollen gezogen wird, die eine stumpfwinklige Umlenkung erzwingen (Prinzip: Glätten eines Papierbogens durch Ziehen über eine Tischkante). Vor und hinter den Richtrollen wird das Band über große Rollen geschlungen, welche die Zugspannung erzeugen. Diese Methode ermöglicht größere Arbeitsgeschwindigkeiten als die Anlagen mit Biegerichtrollen.
Streckgrenzenverhältnis
Das Verhältnis aus Streckgrenze und Zugfestigkeit gibt dem Konstrukteur Auskunft über die Höhe der nutzbaren Werkstofffestigkeit an. Ein S. von 0,6 bedeutet z. B., dass maximal 60 % der Festigkeit zur Verfügung stehen. Hiervon muss noch ein Sicherheitsfaktor abgerechnet werden. Höherfeste Baustähle mit Streckgrenzen von 340-390 N/mm2 im Walzzustand weisen ein S. von 0,7-0,8, die vergüteten Sorten mit Streckgrenzen von 490-980 N/mm2 eines von mindestens 0,8-0,9 auf. Dieser geringe Abstand zwischen Betriebs- und Bruchspannung setzt einen sprödbruchsicheren Stahl voraus sowie ein Mindestmaß an zusätzlichen Spannungen.
Streckziehen
Für den Streckziehprozess werden ebene, rechteckige, ovale, trapez- oder nierenförmige Blechzuschnitte gewählt, die an zwei gegenüberliegenden Kanten fest eingespannt werden. Der Umformvorgang besteht darin, dass der Blechzuschnitt durch Zugbeanspruchung bis über die Fließgrenze belastet und im plastischen Zustand der Kontur eines Formwerkzeuges angepasst wird. Dabei ergibt sich eine Verringerung der Blechdicke bei gleichzeitiger Vergrößerung der Zuschnittsoberfläche. Vom Verfahrensablauf her wird prinzipiell zwischen dem einfachen und dem tangentialen Streckziehen unterschieden. Anwendung findet das Streckziehen in der Luft- und Raumfahrtindustrie sowie im Automobil- und Schiffsbau zur Herstellung von Blechformteilen, deren Abmessungen mehr als 50 m2, in einzelnen Fällen bis 100 m2 betragen.
Stützwalzen
heißen die Walzen mit großem Durchmesser, welche die wesentlich kleineren Arbeitswalzen abstützen. Ihre größere Biegesteife sorgt dafür, daß die Arbeitswalzen nur kleine Verformung erfahren. Im Vierwalzengerüst (Quarto) liegen die beiden S. über bzw. unter den Arbeitswalzen. Bei den Vielrollenwalzwerken sind die dünnen Arbeitswalzen von mehreren (4, 8, 18) S. umgeben, die dann zugleich auch den Antrieb übernehmen.
Tandemstraße
Anlage, bei der die Walzgerüste hintereinander (Tandem-Anordnung) stehen. Tandem-Kaltbandstraßen bestehen im allgemeinen aus zwei bis fünf eng zusammengerückten Duo- oder Quarto-Gerüsten, die das Walzgut ein- oder mehrere Male durchläuft.
Technologische Eigenschaften
von Werkstoffen bezeichnen das Gebrauchsverhalten unter bestimmten betriebsnahen Beanspruchungen und die Verarbeitungseigenschaften. Hierzu zählen die Umformbarkeit, Schweißbarkeit, Härtbarkeit, Oberflächenhaftfestigkeit. Im Unterschied dazu: mechanische Eigenschaften.
Textur
Geregelte Anordnung von Kristallgittern. Durch Walzen oder Ziehen erhält das Grundgefüge eine bestimmte Orientierung (Textur), so dass sich längs oder quer zur Walzrichtung unterschiedliche Werte ergeben. Diese Folge nennt man: Anisotropie; Kornorientierte Bleche.
Thermomechanische Behandlung
Der zeitliche Ablauf von Temperaturänderung und Umformung wird so gesteuert, dass sich ein bestimmter Werkstoffzustand einstellt. Man unterscheidet Verfahren mit vollständiger und ohne wesentliche Rekristallisation des Austenits. Entsprechend behandelte Teile zeichnen sich durch ein feines Korn und eine hohe Streckgrenze aus.
Tiefungsversuch (nach Erichsen)
Bei Blechen und Bändern zur Feststellung der Tiefzieheignung angewendetes Verfahren nach Erichsen. Im Gegensatz zum Zugversuch liegt hier ein zweiachsiger Spannungszustand vor. Auch sind höhere Umformgrade erreichbar. Ein 0,2 - 2 mm dicker Blechstreifen wird fest über eine Matrize eingespannt. Ein Stempel mit polierter Stahlkugel beult die Probe bis zum Anriss aus. Der zurückgelegte Stempelweg zum Zeitpunkt des Anrisses liefert die sog. Erichsen-Tiefung, ein Maß für die Streckziehfähigkeit des Werkstoffs. Die Form des Risses gibt zudem Aufschluss über das Vorliegen einer Textur (geradliniger Riss) oder die Art der Walzung in Längs- und Querrichtung (kreisförmiger Riß bei Gleichmäßigkeit); genarbte Oberfläche "Orangenhaut" im tiefgezogenen Bereich deutet auf grobkörniges Gefüge.
Tiefzieheignung
Eignung eines Bleches für das Tiefziehen. Sie hängt vom Werkstoff und den formgebenden Verfahren ab. Sie kann in verschiedenen Verfahren ermittelt werden. Der ®Zugversuch liefert (neben den Werten für Streckgrenze, Festigkeit und Dehnung) den Verfestigungsexponenten, n-Wert, der einen Rückschluss auf die Kaltumformbarkeit erlaubt, und den r-Wert, der die senkrechte Anisotropie charakterisiert. Darüber hinaus kennt man die Erichsenprüfung, den hydraulischen Tiefungsversuch, den Näpfchenziehversuch oder den Tiefzieh-Aufweiteversuch. Bei den ersten beiden Prüfvarianten wird das eingespannte Blech durch Stempel oder Flüssigkeitsdruck ausgeheult und das Aussehen bzw. Versagen der Teilung beurteilt. Beim Näpfchenziehversuch werden Grenzziehverhältnis und Neigung zur Zipfelbildung ermittelt. Beim letztgenannten Test hat das eingespannte Prüfblech eine mittige Bohrung, deren Aufweitung bzw. Verformung einen Rückschluss auf die Kaltumformbarkeit erlauben.
Tiefziehen
Verfahren der Zug-Druck-Umformung (spanlose Verformung). Ein ebenes Blech wird durch Dehnen und Stauchen ohne beabsichtigte Änderung der Blechdicke in einen Hohlkörper umgeformt. Für die Möglichkeiten und Grenzen ist das "Ziehverhältnis" maßgebend. Es errechnet sich aus dem Verhältnis der Oberflächen von Zuschnitt und Stempel und ist von verschiedenen Einflüssen (Werkstoff, Blechdicke, Schmierung usw.) abhängig. Das Tiefziehwerkzeug besteht grundsätzlich aus dem Stempel (Positiv-Form des Werkstückes), dem Ziehring und dem Niederhalter. Wo es nicht möglich ist, die Form durch einen Zug herzustellen, müssen weitere Züge mit entsprechend umgestaltetem Werkzeug (evtl. mit Zwischenglühen) vorgenommen werden.
Höhere Ziehverhältnisse lassen sich mit Sondertiefziehverfahren erreichen. Hierzu gehören die Verfahren, die mit elastischen Druckmitteln arbeiten: bei den Gummiformverfahren ist die Matrize ein Gummikissen in einem Stahlkoffer, bei den hydraulischen Ziehverfahren tritt an Stelle des Gummikissens eine Druckflüssigkeit, die ohne oder mit zwischengeschalteter Membrane auf das Werkstück wirkt.
Titan
Chemisches Element, Zeichen Ti, Dichte 4,5 g/cm3 (Leichtmetall). Durch hohe Festigkeit, niedrige Dichte und hohe Korrosionsbeständigkeit sind Ti und seine Legierungen für Apparate- und Flugzeugbau wertvoll. Ti ist ein viel verwendetes Legierungsmetall (stabilisierte Stähle und hochfeste Edelbaustähle). Bei austenitischen nichtrostenden Stählen bindet Ti Kohlenstoff und verhindert so dessen Ausscheidung. Titancarbide sind ein Bestandteile verschleißfester Hartmetallsorten. Titanoxid (Rutil) findet Verwendung als Schweißzusatzwerkstoff.
TRIP-Stahl
Abk. für transformation induced plasticity (umwandlungsinduzierte Plastizität). Weiterentwicklung der Dualphasenstähle. TRIP-Stähle können entweder höhere Festigkeiten (bis 850 N/mm2) bei vergleichbarer Dehnung oder wesentlich höhere Dehnungswerte bei vergleichbaren Festigkeiten von ca. 600 N/mm2 aufweisen.
Trowalisieren
Schleifverfahren (Trowal-Gleitschliff-Verfahren) für Massenteile. Es dient zum Entgraten, Schleifen und Polieren. Chips (kleine Schleifkörper verschiedener Form, Größe und Körnung) sowie chemische Behandlungsmittel werden zusammen mit den Werkstücken in einen freischwebend aufgehängten Vibrationsbehälter gefüllt. Durch intensive Reibung der Kontaktflächen werden Grat, Zunder, Poren, Riefen usw. rasch beseitigt.
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.
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.
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.
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 Edelstähle unterteilen.
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.
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.
Vergüten
Aus Härten und Anlassen bestehende Wärmebehandlung, meist oberhalb 550°C. 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.
Verpackungsbandstahl
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.
Verwechslungsprüfung
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.
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 l 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.
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.
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.
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