Verschrauben Sie auch oft Edelstahlschrauben? Oder haben Sie einfach oft mit Bauteilen aus Edelstahl zu tun? Fragen Sie sich dann auch manchmal, was “V2A” und “V4A” eigentlich bedeuten und wie diese sich unterscheiden?
Wir bekommen im Alltag solche Fragen recht oft und wollen hier eine ganz grobe und einfache Antwort darauf geben:
Begriffsherkunft
Stahl wird nach Werkstoffnummern benannt, weshalb man heute z.B. zwischen V2A und V4A unterscheidet. Das V in der Kennzeichnung steht dabei für Versuch, da man verschiedene Legierungen ausprobierte. Das A steht für Austenit, dieses Element ist für das Nichtrosten von Stählen verantwortlich. Der Unterschied zwischen V2A und V4A liegt also in der Legierung. Beide haben einen Chrom- und Nickelanteil, doch beim V4A-Stahl kommen dann noch weitere Elemente hinzu.
Welche Unterschiede genau herrschen und wofür diese gut sind schauen wir uns nun genauer an!
V2A
V2A steht für „Versuchsschmelze 2, Austenit“.
Der ursprüngliche Stahl-Werkstoff 1.4300 (Werkstoffnummer). Die Legierungskennung ist X12CrNi18-8 und sagt aus, dass 17-19% Chrom, 7-9% Nickel und maximal 0,12% Kohlenstoff enthalten sind. Dazu kommen noch Elemente wie beispielsweise Mangan, Phosphor und Schwefel in kleineren (definierten) Mengen. Mittlerweile findet dieser ursprüngliche Stahl-Werkstoff keine Verwendung mehr. Heutzutage zählen zu den V2A der Werkstoff 1.4301 (X5CrNi18-10), der Werkstoff 1.4307 X2CrNi18-9) sowie der Werkstoff 1.4305 (X10CrNiS18-9 und X8CrNiS18-9). Der Werkstoff 1.4305, auch als AISI 305 bezeichnet, hat einen höheren Schwefelanteil. Die Werkstoffe 1.4301 und 1.4307 weisen hingegen einen höheren Anteil an Nickel auf und einen geringeren Anteil an Kohlenstoff. Der Stahl mit der Werkstoffnummer 1.4301 wird auch als AISI 304 bezeichnet und sollte nur durch Schweißarbeiten mit dem elektrischen Verfahren verschweißt werden. Auf keinen Fall sollte man hier das Verfahren des Gasschmelzschweißens anwenden.
Die V2A-Stähle halten eine Temperatur von bis zu 600° Celcius aus. Sollte der Stahl jedoch einer noch höheren Temperatur ausgesetzt werden, etwa bis 900° Celcius, so sollte der Stahl mit der Werkstoffnummer 1.4541 (X6CrNiTi18-10) verwendet werden. Dieser Legierung gehört neben den üblichen Elementen auch Titan an. Sie ist unter anderem beständig gegen Dampf, Verbrennungsgase und Erdölprodukte. Der Stahl lässt sich mit allen Schweißverfahren gut verschweißen und eine thermische Nachbehandlung ist nicht notwendig.
Diese Stähle sind besonders gut zum Polieren und Verarbeiten geeignet. Deshalb kommen sie für die Herstellung von Haushaltsgeräten und anderweitigen Haushaltsgegenständen wie etwa Besteck zum Einsatz. Aber auch beim Bau von Fahrzeugen, Spülbecken und Geländern sowie zur Anwendung innerhalb der Pharma- und Kosmetikindustrie.
Nachteil des V2A-Stahls ist die Nichtbeständigkeit gegen Chloride. Deshalb wurde der V4A-Stahl legiert.
- Halten eine Temperatur von bis zu 600° Celcius aus.
- Titanbasierter Werkstoff 1.4541 lässt sich mit allen Schweißverfahren gut verschweißen.
- Gute Umformbarkeit, auch im kalten Zustand.
- Diese Stähle sind besonders gut zum Polieren und Verarbeiten geeignet.
- Zur Herstellung von Haushaltsgeräten und anderweitigen Haushaltsgegenständen wie etwa Besteck, sowie Bau von Fahrzeugen, Spülbecken und Geländern und zur Anwendung innerhalb der Pharma- und Kosmetikindustrie.
V4A
V4A-Stahl steht für „Versuchsschmelze 4, Austenit“.
Dieser wird mit Molybdän legiert und macht einen Bestandteil von ungefähr 2% aus. Durch das Hinzugeben des Molybdäns wird der Stahl widerstandsfähiger als der V2A-Stahl. Das heißt, er schützt in besonderem Maße gegen Korrosionen in Verbindung mit Chlorid. Gekennzeichnet ist der V4A-Stahl mit der Werkzeugnummer 1.4401 (X5CrNiMo17-12-2).
Auch die Legierung dieses Stahls kann weiter geändert werden. Soll der Werkstoff noch korrosionsbeständiger werden, so verwendet man den Stahl mit der Nummer 1.4571 (X6CrNiMoTi17-12-2). Diesem Stahl, welcher auch als AISI 316 bezeichnet wird, ist, ebenfalls wie dem temperaturbeständigen V2A-Stahl, Titan zugesetzt. Er ist mit allen Schweißverfahren gut verschweißbar und eine Wärmebehandlung nach dem Schweißen ist nicht erforderlich. Für den Einsatz des V4A-Stahls bei geringeren Temperaturen empfiehlt sich die Werkstoffnummer 1.4404 (X2CrNiMo17-12-2). Dieser Stahl ist kostengünstiger. Die meisten korrosionsbeständigen und rostfreien Stähle werden Alloy genannt. Sie sind an der Legierungsnummer X1NiCrMoCuN25-20-7 zu erkennen.
Der V4A-Stahl lässt sich, ebenfalls wie der V2A-Stahl, gut umformen, auch in kaltem Zustand. Er kann also auch gestanzt, tiefgezogen und gebogen werden. Nachteil dieses Stahls ist die Zerspanbarkeit, weshalb er im Gegensatz zum V2A-Stahl eher nicht für die Herstellung von Fräs- und Drehteilen geeignet ist.
So verwundert es nicht, dass dieser Stahl vordergründig im Salzwasser, in der chemischen Industrie sowie in Schwimmbädern verwendet wird.
- Gute Umformbarkeit, auch im kalten Zustand.
- Titanbasierter Werkstoff 1.4571 lässt sich mit allen Schweißverfahren gut verschweißen.
- Alloy-Stahl mit Legierungsnummer X1NiCrMoCuN25-20-7 am meisten korrosionsbeständiger und rostfreier Stahl.
- Dieser Stahl wird vordergründig im Salzwasser, in der chemischen Industrie sowie in Schwimmbädern verwendet.
Warum kann VA2- oder A4-Stahl trotzdem rosten?
Trotz des besonderen Stahls ist es möglich, dass dieser, und die daraus gefertigten Produkte, rosten.
Das passiert dann, wenn die äußeren Einflüsse zu stark sind. Dann reicht die eigentlich undurchlässige Schicht aus Chromoxid nicht mehr aus, um vor Rost zu schützen.
Werden Oberflächen aus Edelstahl verschweißt entsteht ein hohe Temperaturbelastung (Oxidation) die sich durch die typische blaue Verfärbung zeigt. Der Chrom um den Schweißbereich wird abgebaut und eine folglich höhere Eisenkonzentration bleibt zurück. Sollte dies festgestellt werden, sollten die anfälligen und ungeschützten Stellen nachbearbeitet und gepflegt werden, damit der Rostschutz wieder eintreten kann. (Verweis auf Beizen)
Auch wenn der V2/4A-Stahl mit herkömmlichem Stahl aus Carbon oder ähnlichem in Kontakt kommt, kann der Rostschutz beeinträchtigt werden. Ebenfalls kann der Rostschutz entfallen, wenn bei der Herstellung ungereinigte (bereits rostende) Werkzeuge verwendet werden. Dann entsteht Oberflächenrost, da sich kleinste Stahlpartikel durch den mechanischen Abrieb festsetzen.
Schrauben aus V2/4A-Stahl
Der beschriebene Edelstahl wird übrigens auch für gewöhnliche Schrauben verwendet.
Diese Edelstahlschrauben sind aufgrund der Legierungen des Stahls rostfrei und somit widerstandsfähiger und langlebiger als herkömmliche Schrauben aus anderem Material wie zum Beispiel Zink. Edelstahlschrauben aus V4A-Stahl sind zudem beständig gegen Säure. Deshalb werden Edelstahlschrauben insbesondere im Außenbereich eingesetzt, wo sie all diesen Materialien und Stoffen ausgesetzt sind.
Jedoch gibt es auch zu Beachten, dass der Werkstoff durch seine Zusammensetzung nicht härtbar ist. Er ist daher nicht mit so hohem Drehmoment zu verarbeiten wie die herkömmliche verzinkte Schraube mit höherer Festigkeit.
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Für unsere Kunden bieten wir eine spezielle Oberflächenbehandlung an, die Kaltverschweißung (Fressen) vermindert. Wussten Sie, dass wir auch Sonderschrauben aus dem V4A- und V2A-Stahl vertreiben? Darüber hinaus bieten wir auch Befestigungstechnik, Werkzeug, Betriebsausstattung und anderweitigen Industriebedarf aus diesem Stahl an.
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