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Vakuummetallurgie

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Unter Vakuum durchgeführte metallurgische Behandlungsverfahren für Metalle im schmelzflüssigen Zustand wie Entgasung, Desoxidation, Entkohlen und Legieren.

s. Desoxidation
s. Entgasung
s. Sekundärmetallurgie
s. Vakuum

 

Vakuumumschmelzverfahren

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V. dienen zur Erzeugung von sehr homogenen Edelstählen mit gutem Reinheitsgrad. 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.

s. Reinheitsgrad
s. Vakuum

   

Vanadium (Vanadin)

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Chemisches Element, Zeichen: V, Dichte: 6,07 g/cm³, Schmelzpunkt 1940°C. Duktiles, silberweißes Metall. V. zählt zu den Ferritbildnern und hat im Stahl folgende Wirkungen: erhöht Zugfestigkeit, Streckgrenze Re, Warmfestigkeit und Schneidhaltigkeit (Schnellarbeitsstähle) da starker Karbidbildner; verringert Anlasssprödigkeit. V. erzielt ein feinkörniges Gefüge und macht den Stahl unempfindlich gegen Überhitzung. Begünstigt die Schweißbarkeit von Vergütungsstählen.

s. Anlasssprödigkeit
s. Ferritbildner
s. Schnellarbeitsstähle
s. Schweißbarkeit
s. Streckgrenze Re
s. Vergütungsstahl
s. Warmfestigkeit
s. Zugfestigkeit

   

VAR-Verfahren

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(Abk. Vacuum Arc Remelting); Das Vakuum-Lichtbogen-Umschmelzen zählt neben dem ESU-Verfahren 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 fast frei von Seigerungen herstellen.

s. ESU-Verfahren

   

Ventilwerkstoffe

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Werkstoffe für Ventile in Verbrennungsmotoren müssen besonders hohen und verschiedenartigen Beanspruchungen standhalten. In Abhängigkeit von ihrer Funktion als Einlass- oder Auslassventil sind eine hohe Zeit[stand]festigkeit Rm, Wärmeleitfähigkeit, Zunderbeständigkeit, ein hoher Verschleißwiderstand sowie eine Härtbarkeit gefordert. Diese Anforderungen gelten allerdings nicht pauschal für ein Ventil, sondern beziehen sich jeweils auf bestimmte Bereiche: Der Ventilkopf wird heiß und mit Verbrennungsgasen belastet, der Schaft ist hohem Verschleiß ausgesetzt und der Kopf muss gehärtet werden, um den Relativbewegungen mit der Nocke auf Dauer standzuhalten. Der Ventilsitz wird zudem über eine Panzerung mit Stellit vor Verschleiß geschützt. Aufgrund dieser komplexen Beanspruchung (und aus Kostengründen) werden die Ventile oft aus zwei verschiedenen Werkstoffen hergestellt (Bimetall-Ventile), die reibgeschweißt werden.
Standardventilwerkstoffe sind:

- Ferritisch‑martensitische Ventilstähle wie X 45 Cr Si 9 3 findet seine Verwendung als Standardlösung für monometallische Einlassventile und kommt bei Bimetallventilen ausschließlich als Werkstoff für die Schäfte zur Anwendung. X 85 Cr Mo V 18 2 ist höher legiert und wird dort als Einlassventilwerkstoff eingesetzt, wo das Beanspruchungsniveau in thermischer wie mechanischer Hinsicht eine Verwendung des Cr‑Si Materials nicht zulässt.

- Austenitische Ventilstähle: Hier haben sich die austenitischen Cr‑Mn‑Stähle als preiswerte Lösung bewährt. Große Verbreitung hat der Werkstoff X 53 Cr Mn Ni N 21‑9 für Auslassventile.

- Hochnickelhaltige Ventilwerkstoffe: Genügen die Cr‑Mn‑Stähle den thermischen Anforderungen nicht mehr, dann ist der Übergang auf Nickelbasislegierung geboten. Sie werden da erforderlich, wo höchste Betriebssicherheit gefragt ist (Flugmotoren, Rennsporteinsatz, hoch aufgeladene Dieselmotoren) .

s. Härtbarkeit
s. Nickelbasislegierung
s. Stellit
s. Verschleißwiderstand
s. Zeit[stand]festigkeit Rm
   
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Zur Verfügung gestellt von der BDS AG - Bundesverband Deutscher Stahlhandel.