V2A oder V4A? Magnettest, Funkenprobe, Tüpfeltest und RFA im Methodenvergleich

Werkstoffchemie: Was V2A von V4A trennt

Der Unterschied zwischen V2A und V4A liegt im Molybdän, das nur V4A enthält. Beide Gruppen sind austenitische Chrom-Nickel-Stähle mit identischem Gefüge, deshalb versagen alle Prüfmethoden, die lediglich auf Gefüge oder Kohlenstoff reagieren.

Welche Werkstoffe laufen unter V2A und V4A?

V2A und V4A sind Handelsbezeichnungen für unterschiedliche Gruppen nichtrostender Stähle. Sie unterscheiden sich insbesondere durch ihre Legierungsbestandteile.

• V2A (1.4301 / X5CrNi18-10 / AISI 304): Enthält 17,5 bis 19,5 % Chrom und 8 bis 10,5 % Nickel, jedoch kein Molybdän.
• V4A (1.4401 / AISI 316): Enthält zusätzlich 2,0 bis 2,5 % Molybdän.
• V4A (1.4404 / AISI 316L): Kohlenstoffarme Variante mit 2,0 bis 2,5 % Molybdän.
• V4A (1.4571 / AISI 316Ti): Titanstabilisierte Variante mit 2,0 bis 2,5 % Molybdän.

Für die praktische Einordnung sind zwei Aspekte entscheidend:

• Schrottpreis: Die genaue Unterscheidung zwischen den einzelnen V4A-Werkstoffen spielt bei der Preisgruppe am Schrottplatz selten eine Rolle.
• Prüfmethode: Die Werkstoffunterschiede sind relevant, weil nicht jedes Prüfverfahren Titan oder Kohlenstoff erfassen kann.

Warum zählt das Molybdän beim Schrottpreis?

Molybdän und der in der Regel höhere Nickelanteil machen V4A-Schrott für Edelstahlwerke und Händler wertvoller, deshalb wird er getrennt vergütet. Landet V2A in einer V4A-Partie, drohen Abzüge oder die Abstufung der gesamten Charge.

Umgekehrt verschenkst du Marge, wenn V4A unerkannt im V2A-Haufen verschwindet. Jede Methode muss sich daher an einer einzigen Frage messen lassen: Weist sie Molybdän nach oder nicht?

Magnettest: schnell, billig und für diese Frage blind

Ein Magnettest kann V2A nicht von V4A unterscheiden, weil beide Sorten lösungsgeglüht praktisch unmagnetisch sind. Der Magnet reagiert auf das Gefüge, Molybdän bleibt für ihn unsichtbar.

Warum zieht der Magnet manchmal doch an Edelstahl?

Auch austenitischer Edelstahl kann magnetisch sein. Dafür gibt es zwei wesentliche Ursachen:

• Mechanische Verformung: Starkes Biegen, Stanzen oder Scheren wandelt einen Teil des Austenits in magnetischen Verformungsmartensit um. Deshalb können Spülbecken, gekantete Profile und Scherkanten spürbar am Magneten haften.
• Schweißnähte: Durch ihren Deltaferritanteil weisen Schweißnähte häufig einen leichten Magnetismus auf.

Bei der Unterscheidung zwischen V2A und V4A ist der Magnettest nur bedingt aussagekräftig:

• Stark magnetische Bauteile: 1.4301 kann durch Kaltumformung stärker magnetisch werden als höher legierte austenitische Stähle. Ein deutlich magnetisches Kaltumformteil spricht daher eher für V2A als für V4A, ist aber kein sicherer Nachweis.
• Unmagnetische Bauteile: Sie dürfen nicht automatisch als V4A eingestuft werden, da auch lösungsgeglühter Edelstahl 1.4301 nicht vom Magneten angezogen wird.

Wofür der Magnet am Sortierplatz trotzdem taugt

Der Magnet eignet sich als erste Sortierstufe, um ferritische und martensitische Chromstähle sowie Baustahl von austenitischem Edelstahl zu unterscheiden.

Dabei solltest du folgende Punkte beachten:

• Magnetische Stähle erkennen: Ferritische und martensitische Chromstähle wie 1.4016 oder 1.4021 sowie Baustahl lassen sich mithilfe des Magneten vom austenitischen Material trennen.
• Richtige Prüfstelle wählen: Teste den Magnetismus an einer unverformten Fläche, nicht an Kanten, Biegungen oder Schweißnähten.
• Schwachen Magnetismus richtig einordnen: Ein leichtes Anziehen an einer Scherkante schließt austenitischen Edelstahl nicht aus.

Besonderheit bei Duplexstählen: Werkstoffe wie 1.4462 sind deutlich magnetisch, enthalten jedoch Molybdän. Das ist bei der anschließenden Prüfung mit einem Tüpfeltest relevant.

Funkenprobe: kein brauchbares Unterscheidungsmerkmal

Für die Trennung von V2A und V4A ist die Funkenprobe wertlos, da 304 und 316 gleichermaßen kurze, orangefarbene Funken ohne Verzweigungen erzeugen. Bei 316 fällt der Funkenstrom höchstens etwas spärlicher aus. Diesen Unterschied kannst du in der Praxis kaum von Einflüssen wie Anpressdruck, Scheibenzustand und Probengeometrie trennen.

Was zeigt das Funkenbild bei Edelstahl tatsächlich?

Das Funkenbild liefert vor allem Hinweise auf den Kohlenstoffgehalt und eignet sich damit zur Unterscheidung von Baustahl und Edelstahl.

Dabei zeigen sich folgende Unterschiede:

• Unlegierte und niedriglegierte Stähle: Erzeugen helle, verzweigte Funkenbüschel.
• Chrom-Nickel-Stähle: Zeigen diese charakteristischen Funkenbüschel nicht.

Am Schrottplatz ist die Funkenprobe deshalb vor allem bei magnetischen Teilen sinnvoll, um kaltverfestigten Edelstahl von Baustahl zu unterscheiden.

Allerdings hat die Methode zwei Nachteile:

• Beschädigung der Oberfläche: Durch das Schleifen entsteht eine sichtbare Schleifspur.
• Erfahrung erforderlich: Die Beurteilung des Funkenbilds setzt einen geschulten Blick voraus.

Für den Nachweis von Molybdän ist die Funkenprobe ungeeignet. Sie liefert dazu keine zusätzlichen Informationen.

Molybdän-Tüpfeltest: der pragmatische Standard am Platz

Der Molybdäntest für Edelstahl ist die günstigste Methode, die V2A und V4A tatsächlich trennt, weil er gezielt Molybdän nachweist. Zugleich ist er nur das: ein Elementnachweis, keine Werkstoffbestimmung.

Wie läuft der Molybdän-Test am Edelstahl ab?

Beim elektrolytischen Molybdän-Test zeigt ein Farbumschlag an, ob der Edelstahl Molybdän enthält. Laut Anbieterangaben dauert ein einzelner Test etwa eine halbe Minute.

Der Test läuft folgendermaßen ab:

1. Messstelle vorbereiten: Schleife die Metalloberfläche blank und entfette sie. Lack, Kleberreste, Zunder oder Anlauffarben können den Farbumschlag verfälschen.
2. Teststäbchen aufsetzen: Setze das mit Testflüssigkeit getränkte Stäbchen auf die vorbereitete Metalloberfläche.
3. Metall elektrolytisch anlösen: Eine Elektrode löst eine geringe Menge Metall an.
4. Farbumschlag beurteilen: Je nach Testsystem zeigt sich Molybdän durch eine gelbe bis bräunliche oder rosa bis violette Verfärbung. Orientiere dich dabei an der Farbskala deines Testkits.

Zur Ausstattung eines elektrolytischen Testkits gehören laut Anbieterangaben 20 Teststäbchen, eine Elektrode und Referenzmuster.

Wo liegen die Fehlerquellen der Tüpfelprobe?

Ein positiver Molybdän-Test beweist nicht automatisch, dass es sich um V4A-Edelstahl handelt. Bei der Tüpfelprobe gibt es zwei wesentliche Fehlerquellen:

• Falsche Interpretation des Farbumschlags: Ein positives Ergebnis weist lediglich Molybdän nach. Auch Duplexstahl 1.4462 oder hochlegierte Austenite wie 1.4539 reagieren positiv. Erst die Kombination mit dem Magnettest ermöglicht eine genauere Einordnung: Molybdän positiv und an einer unverformten Fläche unmagnetisch spricht für einen V4A-Austenit.
• Gealterte Reagenzien: Laut Anbieterangaben sind die Teststäbchen nur drei Monate haltbar. Notiere deshalb das Kaufdatum auf der Verpackung und vermeide größere Vorratskäufe für ein ganzes Jahr.

Kontrolliere die Tüpfelprobe zusätzlich mit bekannten Referenzmaterialien:

• Werkstoff 1.4301: Referenzstück ohne Molybdän.
• Werkstoff 1.4404: Referenzstück mit Molybdän.

Praktikabel ist eine Kontrolle beider Referenzstücke zu Schichtbeginn.

RFA-Analysator: Laborqualität mit Grenzen

Ein RFA-Analysator bestimmt die Legierungszusammensetzung zerstörungsfrei und liefert damit die belastbarste Unterscheidung, die am Schrottplatz ohne Labor möglich ist.

Verbindlich ist allerdings nur eine Spektralanalyse im Labor. Handgeräte auf RFA- oder LIBS-Basis geben brauchbare Hinweise auf 304 gegenüber 316, die für die Sortierung in aller Regel ausreichen.

Was misst ein RFA-Analysator bei Edelstahl?

Ein RFA-Analysator misst die Legierungsbestandteile von Edelstahl direkt und ermöglicht damit die Unterscheidung verschiedener Werkstoffsorten. Laut Hersteller Evident erfassen die Vanta-Handgeräte Elemente von Magnesium bis Uran in Konzentrationen von ppm bis 100 %.

Für die Edelstahlsortierung sind folgende Elemente entscheidend:

• Chrom und Nickel: Werden direkt erfasst und dienen der Bestimmung der Legierungszusammensetzung.
• Molybdän: Ermöglicht die Unterscheidung zwischen V2A und V4A.
• Titan: Ermöglicht zusätzlich die Identifizierung des titanstabilisierten Werkstoffs 1.4571.

Die wichtigste Grenze der RFA-Analyse ist der fehlende Kohlenstoffnachweis. Da Kohlenstoff leichter als Magnesium ist, kann das Gerät ihn nicht erfassen.

Daraus ergeben sich zwei Konsequenzen:

• Schrottverkauf: Die fehlende Unterscheidung zwischen 1.4401 und dem kohlenstoffarmen 1.4404 spielt für den Schrottpreis kaum eine Rolle.
• Wiederverwendung als 316L: Soll das Material ausdrücklich als 316L verkauft werden, benötigst du ein Werkszeugnis oder eine Laboranalyse.

Welche Pflichten bringt ein Röntgen-Handgerät mit?

Ein RFA-Handgerät mit Röntgenröhre gilt in Deutschland als Röntgeneinrichtung nach dem Strahlenschutzgesetz. Je nach Gerät und Bauartzulassung ist der Betrieb anzeige- oder genehmigungspflichtig.

Dabei sind folgende Anforderungen zu beachten:

1. Anzeige oder Genehmigung: Der Betrieb muss abhängig vom Gerät und seiner Bauartzulassung angezeigt oder genehmigt werden.
2. Strahlenschutzbeauftragter: In der Regel muss eine Person mit entsprechender Fachkunde benannt werden.
3. Unterweisung der Bediener: Das Personal muss im Umgang mit dem RFA-Gerät unterwiesen werden.

Wichtig für die Kalkulation: Diese gesetzlichen Pflichten erscheinen nicht als eigene Preisposition im Geräteangebot, müssen aber bei den Gesamtkosten berücksichtigt werden.

Anders bei LIBS-Geräten: Sie arbeiten mit Laserstrahlung statt mit Röntgenstrahlung und unterliegen deshalb nicht den Vorschriften für Röntgeneinrichtungen. Dafür gelten die Anforderungen an den Laserschutz.

Methodenvergleich: Genauigkeit, Kosten und Aufwand

Nur zwei der vier Methoden beantworten die Molybdänfrage überhaupt: der Tüpfeltest und die RFA. Magnet und Funkenprobe bleiben als Vorsortierung relevant.

Die Preisspanne der RFA-Geräte ergibt sich aus Ausstattung und Hersteller, die Angaben von Anbietern wie Evident und Rigaku sind uneinheitlich.

Der Tüpfeltest verursacht laufende Verbrauchskosten pro Probe. Bei der RFA fallen dagegen Service, Kalibrierung und Strahlenschutzaufwand an, unabhängig von der Zahl der Messungen.

Wann lohnt sich ein eigenes RFA-Gerät?

Ein eigenes RFA-Gerät rechnet sich selten allein durch die Unterscheidung von V2A und V4A. Entscheidend ist das gesamte Legierungsspektrum, das regelmäßig über deinen Schrottplatz läuft.

Besonders sinnvoll ist die Anschaffung, wenn du regelmäßig folgende Materialien ankaufst:

• Duplexstähle und 904L
• Nickelbasislegierungen und Titan
• Messing- und Bronzesorten
• Aluminiumlegierungen

Mit demselben Gerät kannst du alle diese Fraktionen sortieren.

So berechnest du die Amortisation:

1. Gesamtkosten ermitteln: Addiere den Anschaffungspreis und die jährlichen Nebenkosten.
2. Mehrerlös berechnen: Multipliziere die Preisdifferenz je Tonne mit der Tonnage, die ohne RFA-Gerät falsch eingestuft oder pauschal niedriger bewertet würde.
3. Wirtschaftlichkeit vergleichen: Stelle den möglichen Mehrerlös den Anschaffungs- und laufenden Kosten gegenüber.

Rechne dabei konservativ: Als Mehrerlös zählt ausschließlich Material, das du derzeit tatsächlich zu einem zu niedrigen Preis verkaufst.

Ein zusätzlicher Vorteil sind dokumentierte Messwerte bei Reklamationen. Bestreitet ein Abnehmer die Qualität einer Partie, kannst du mit gespeicherten Analysen statt mit Farbumschlägen argumentieren.

Für kleinere Schrottplätze mit gelegentlichem Edelstahlanfall gibt es wirtschaftlichere Alternativen:

• Tüpfeltest mit Referenzstücken: Für gelegentliche Prüfungen.
• Prüfdienstleister oder Mietgerät: Für einzelne große Partien.

Wie sieht ein belastbarer Prüfablauf am Schrottplatz aus?

Am wirtschaftlichsten arbeitest du mit einer Kaskade, in der jede Methode nur die Frage beantwortet, die sie sicher beantworten kann. So kommt der teure oder verbrauchsintensive Test nur dort zum Einsatz, wo er etwas entscheidet.

Schritt 1: Mit dem Magneten vorsortieren

Trenne zuerst Material, das an unverformten Flächen deutlich anzieht, vom unmagnetischen Austenit. Kanten, Biegungen und Schweißnähte bewertest du dabei nicht.

Schritt 2: Magnetische Grenzfälle per Funkenprobe klären

Zieht ein augenscheinlicher Edelstahl an, klärt ein kurzer Schleiftest an verdeckter Stelle, ob Baustahl oder kaltverfestigter Edelstahl vorliegt. Verzweigte, helle Funkenbüschel sprechen für Kohlenstoffstahl.

Schritt 3: Molybdän per Tüpfeltest nachweisen

Alle austenitischen Teile, die als V4A in Frage kommen, testest du auf Molybdän, nachdem du die Probe an zwei Referenzstücken kontrolliert hast. Bei homogenen Partien aus einer Quelle reicht eine Stichprobe, bei Mischanlieferungen prüfst du stückweise.

Schritt 4: Wertvolle oder strittige Partien per RFA absichern

Unklare Farbumschläge, molybdänhaltige Teile mit Magnetismus und Partien mit hohem Warenwert gehören unter den RFA-Analysator. Hast du kein eigenes Gerät, sammle diese Fälle und lass sie gebündelt prüfen.

FAQ zum Thema: V2A V4A erkennen

Was ist der Unterschied zwischen V2A- und V4A-Edelstahl?

V4A enthält Molybdän, V2A nicht. Das Molybdän verbessert die Korrosionsbeständigkeit, besonders gegenüber Chloriden, und erhöht den Schrottwert.

Wie kann man V2A und V4A unterscheiden?

Vor Ort zuverlässig nur über einen Molybdännachweis per Tüpfeltest oder über eine RFA- bzw. LIBS-Messung. Magnet und Funkenbild helfen bei dieser Frage nicht weiter, sie taugen nur zur Vorsortierung.

Ist magnetischer Edelstahl automatisch kein V2A oder V4A?

Nein. Kaltumgeformte Teile, Scherkanten und Nähte können trotz austenitischem Werkstoff anziehen. Prüfe immer an einer unverformten Fläche, bevor du ein Teil abstufst.

Lohnt sich ein RFA-Analysator nur für Edelstahl?

Kaum, denn die Investition trägt sich meist erst über Nichteisenmetalle und Sonderlegierungen. Wer fast ausschließlich V2A und V4A sortiert, kommt mit Tüpfeltest und gelegentlicher Fremdprüfung günstiger weg.

Fazit: Magnettest zur Vorsortierung, Molybdäntest zur Unterscheidung

V2A und V4A erkennst du nicht am Gefüge, sondern ausschließlich am Molybdän. Damit scheiden Magnettest und Funkenprobe für genau diese Unterscheidung aus, auch wenn beide als Vorsortierung ihren Wert behalten. Besonders tückisch ist der Magnet: Verformtes 1.4301 zieht teils stärker an als höher legierte Sorten.

Der elektrolytische Tüpfeltest ist die praktikable Standardlösung für den Hof, vorausgesetzt, du arbeitest mit frischen Stäbchen, blanker Messstelle und Referenzstücken. Ein positives Ergebnis belegt nur Molybdän, erst zusammen mit dem Magneten wird daraus eine Sortierentscheidung.

Der RFA-Analysator liefert die genaueste Vor-Ort-Analyse, erkennt auch 1.4571, scheitert aber am Kohlenstoff. Ob er sich lohnt, entscheidet weniger der Unterschied zwischen V2A und V4A als die Breite deines Legierungsgeschäfts und der Aufwand für den Strahlenschutz.