Was ist ferritischer rostfreier Stahl?
Ferritischer rostfreier Stahl ist ein Oberbegriff für Legierungen aus rostfreiem Stahl, die bei Raumtemperatur eine Ferritphase aufweisen. Da er neben Eisen auch Chrom als Hauptbestandteil enthält, wird er manchmal zusammen mit martensitischem rostfreiem Stahl, der ebenfalls Chrom als Hauptbestandteil enthält, als rostfreier Stahl auf Chrombasis bezeichnet. Einige Sorten enthalten Elemente wie Molybdän, Niob und Kupfer, aber nur sehr wenig Nickel, das häufig in anderen nichtrostenden Stählen verwendet wird. Der typische ferritische rostfreie Stahl ist SUS 430. Andere ferritische rostfreie Stähle werden häufig durch Zugabe verschiedener Elemente zu SUS 430 oder durch Änderung des Verhältnisses der Elemente hergestellt.
Anwendungen von ferritischem rostfreiem Stahl
Die Eigenschaften von ferritischem rostfreiem Stahl sind je nach dem Anteil des Grundelements Chrom und der zugesetzten Elemente sehr unterschiedlich, so dass es eine breite Palette von Anwendungen für ferritischen rostfreien Stahl gibt.
Stähle mit relativ geringem Chromgehalt (SUS 405, SUS 409 usw.) sind preiswert, weisen aber eine geringe Korrosionsbeständigkeit auf und werden daher für Automobilteile mit relativ geringem Korrosionspotenzial verwendet. SUS 430, der typischste ferritische rostfreie Stahl, hat eine etwas geringere Korrosions- und Hitzebeständigkeit als SUS 304, wird aber aufgrund seines niedrigeren Preises manchmal als Alternative verwendet. SUS 430LX und SUS 434, die Titan und Molybdän als Zusatzelemente enthalten, haben die gleiche oder eine bessere Korrosionsbeständigkeit als SUS 304 und werden daher in korrosiven Umgebungen, z. B. in Meerwasser, sowie in Außenverkleidungen und chemischen Anlagen verwendet.
Eigenschaften von ferritischem rostfreiem Stahl
Die Eigenschaften von ferritischem rostfreiem Stahl variieren von Sorte zu Sorte. Eines haben alle Sorten gemeinsam, sie sind ferromagnetisch. Dies ist darauf zurückzuführen, dass die Kristallstruktur des ferritischen rostfreien Stahls ein kubisch-raumzentriertes Gitter ist. Martensitische nicht rostende Stähle mit einer ähnlichen Kristallstruktur sind daher paramagnetisch, während austenitische nicht rostende Stähle mit einem kubisch-flächenzentrierten Gitter nicht magnetisch sind.
Andere Eigenschaften von austenitischem nicht rostendem Stahl sind im Allgemeinen schlechter als die von austenitischem nicht rostendem Stahl, wie z. B. Typ 304, in Bezug auf Korrosionsbeständigkeit, Verarbeitbarkeit und Festigkeit, aber tendenziell besser als die von martensitischem nicht rostendem Stahl, wie z. B. Typ 403. Ferritischer rostfreier Stahl ist jedoch auch dafür bekannt, dass er durch die Wärmebehandlung fast nicht gehärtet wird, und eignet sich nicht für Anwendungen, bei denen eine hohe Festigkeit erforderlich ist, da er durch das Vergüten keinen Festigkeitszuwachs erfährt. Andererseits ist er billiger als austenitischer nicht rostender Stahl, da er fast keinen Nickelzusatz enthält.
Ferritischer rostfreier Stahl ist auch dafür bekannt, dass er in Abhängigkeit von den Temperaturbedingungen verspröden kann. Es ist bekannt, dass Hochtemperaturversprödung im Temperaturbereich von 400-540 °C auftritt, insbesondere bei 475 °C, wo die Versprödung schnell voranschreitet, sowie Alpha-Versprödung, die bei Lagerung im Temperaturbereich von 550-800 °C auftritt. Es ist auch bekannt, dass es bei niedrigen Temperaturen eine Übergangstemperatur von duktil zu spröde gibt, bei der die Schlagfestigkeit schnell abnimmt. Die Tieftemperaturversprödung kann durch die Verwendung von hochreinem ferritischem rostfreiem Stahl mit geringem Kohlenstoff- und Stickstoffgehalt verbessert werden.