Was ist rostfreier Stahl?
Rostfreier Stahl ist ein legierter Stahl mit mindestens 50 % Eisen (Fe) als Hauptbestandteil, weniger als 1,2 % Kohlenstoff (C) und mehr als 10,5 % Chrom (Cr).
Er ist bekannt für seine hervorragende Korrosions- und Rostbeständigkeit. Darüber hinaus verfügt er über hervorragende Eigenschaften in Bezug auf Hitzebeständigkeit, Verarbeitbarkeit und Festigkeit. Der Name rostfreier Stahl leitet sich von der englischen Bezeichnung „Stainless Steel“ ab, was so viel wie rostfrei bedeutet.
Rostfreier Stahl ist rostbeständig, weil sich auf der Oberfläche eine dünne Schicht, der so genannte Passivfilm, bildet. Wenn sich Eisen mit Sauerstoff verbindet, bildet es Eisenoxid und es entsteht Rost. Chrom hingegen verbindet sich leichter mit Sauerstoff als Eisen, und wenn Chrom vor Eisen oxidiert, bildet es einen Passivfilm, der die Stahloberfläche bedeckt und die Bildung von Rost verhindert.
Diese Eigenschaft des Chroms macht den rostfreien Stahl widerstandsfähig gegen Rost. Durch die Zugabe von Nickel wird die Korrosionsbeständigkeit dieses rostfreien Stahls weiter erhöht, so dass ein noch rostbeständigerer rostfreier Stahl entsteht. Rost kann jedoch auch bei rostfreiem Stahl auftreten. Konkrete Beispiele sind Fälle, in denen das Metall über einen längeren Zeitraum mit rostigem Metall in Berührung gekommen ist oder zerkratzt wurde.
Die Art des rostfreien Stahls wird durch SUS + Nummer angegeben, z. B. SUS304 oder SUS430, wobei SUS ein Akronym für „steel use stainless“ (rostfreier Stahl) ist und die nachfolgende Nummer die Edelstahlsorte angibt. Je nach Art wird er in die Serien 300, 400 usw. eingeteilt. SUS304 ist ein rostfreier Stahl, der auf der ganzen Welt verwendet wird.
Anwendungen von rostfreiem Stahl
Rostfreier Stahl wird aufgrund seiner hervorragenden Korrosionsbeständigkeit in einer Vielzahl von Bereichen eingesetzt. In Präzisionsinstrumenten, Haushaltsgeräten und Industrieanlagen wird er häufig für Außenverkleidungen und mechanische Teile verwendet.
Die Gründe dafür sind, dass ein sauberes Erscheinungsbild ohne Oberflächenbehandlung erzielt werden kann, eine Beschichtung oder Lackierung zum doppelten Rostschutz nicht erforderlich ist, die Vorlaufzeit für Teile kurz ist und die Verwendung von rostfreiem Stahl unter bestimmten Bedingungen kostengünstiger sein kann als die Verwendung von normalem Stahl.
Ein weiterer Vorteil ist seine geringe Wärmeleitfähigkeit, die ihn sehr hitzebeständig und hitzebeständig macht. Im Haushalt wird rostfreier Stahl für Löffel, Gabeln und Küchenspülen verwendet. Weitere Anwendungen sind Bedachungsmaterialien für große Anlagen wie Kuppelstadien, Turbinenschaufeln und Bremsscheiben in Düsenflugzeugen und andere Teile, die aufgrund ihrer hohen Festigkeit und Härte eine wichtige Rolle spielen.
Eigenschaften von rostfreiem Stahl
Rostfreier Stahl ist äußerst korrosionsbeständig und kann je nach Legierungsanteil und anderen Faktoren in fünf Typen eingeteilt werden, die jeweils unterschiedliche Eigenschaften aufweisen.
Arten von rostfreiem Stahl
1. Martensitischer Typ
Martensitische rostfreie Stähle bestehen hauptsächlich aus Chrom und Kohlenstoff und enthalten kein Nickel. Sie weisen eine hohe Härte auf, da sich durch Wärmebehandlung eine harte Metallstruktur, der so genannte Martensit, bildet, sind aber auch rostanfälliger und haben im Vergleich zu anderen Arten die geringste Korrosionsbeständigkeit in rauer Umgebung.
Wie gewöhnlicher Stahl ist er magnetisch (Magnete haften an ihm). Zu den Hauptanwendungen gehören Schaufeln, Düsen, Turbinenschaufeln, Scheibenbremsen usw. SUS 410 und SUS 403 sind martensitische rostfreie Stahlarten.
2. Ferritische rostfreie Stähle
Ferritische rostfreie Stahlarten bestehen aus Chrom und sind nickelfrei. Die ferritischen rostfreien Stahlarten sind in Bezug auf die Korrosionsbeständigkeit den austenitischen rostfreien Stahlarten unterlegen und eignen sich für die Pressbearbeitung, da sie nach der Wärmebehandlung weich bleiben und nur wenig härten.
Sie werden vor allem für Innenausstattungen von Gebäuden sowie für Teile von Gas- und Elektrogeräten verwendet. Eine weitere Eigenschaft der ferritischen rostfreien Stahlarten ist, dass sie magnetisch sind, z. B. SUS 430.
3. Austenitischer rostfreier Stahl
Austenitische rostfreie Stahlarten bestehen hauptsächlich aus Chrom und Nickel und bilden bei Raumtemperatur eine Metallstruktur, die als Austenit bezeichnet wird. SUS 304 und SUS 316 sind austenitische rostfreie Stähle.
4. Ausgehärteter rostfreier Stahl
Ausgehärteter rostfreie Stahlarten bestehen hauptsächlich aus Chrom und Nickel, denen Elemente wie Aluminium und Kupfer zugesetzt sind. Sie werden einer Aushärtung unterzogen, einer Wärmebehandlung ähnlich dem Vergüten, während der die Härte durch Ausscheidung intermetallischer Verbindungen dieser Elemente verbessert wird. Im Vergleich zu den austenitischen rostfreien Stahlarten ist diese Stahlarten weniger korrosionsbeständig, aber besser als die ferritischen rostfreien Stahlarten.
SUS 630 ist eine ausgehärteter rostfreier Stahlart.
5. Duplex-Edelstahl
Rostfreie Duplexstahlarten sind eine Mischung aus austenitischem und ferritischem rostfreien Stahl. Sie weisen eine hohe Korrosionsbeständigkeit und Festigkeit auf und sind auch in chloridhaltigen Umgebungen beständig. Sie werden in Meerwasserausrüstungen, Chemieanlagen usw. verwendet. SUS 329J1 ist ein typisches Beispiel.