Was ist ein martensitischer rostfreier Stahl?
Martensitischer rostfreier Stahl ist ein Oberbegriff für eine Legierung aus rostfreiem Stahl, die bei Raumtemperatur eine kristalline Struktur aufweist, die als Martensit bezeichnet wird.
Da er neben Eisen auch Chrom als Hauptbestandteil enthält, wird er zusammen mit dem ferritischen rostfreien Stahl, der ebenfalls Chrom als Hauptbestandteil enthält, als rostfreier Stahl auf Chrombasis klassifiziert. Typische martensitische rostfreie Stähle enthalten 13 % Chrom.
Anwendungen von martensitischem rostfreiem Stahl
Martensitischer rostfreier Stahl wird nicht häufig unter korrosiven Bedingungen verwendet, da sein Chromgehalt, der zur Passivitätsbildung beiträgt, relativ gering ist und seine Korrosionsbeständigkeit der anderer rostfreier Stähle unterlegen ist. Andererseits wird er aufgrund seiner geringen Kosten und seiner im Vergleich zu anderen rostfreien Stählen höheren Festigkeit und Wärmebeständigkeit in einer Vielzahl von Anwendungen eingesetzt.
Beispiele sind Maschinenbauteile wie Wellen und Bolzen sowie Formen für den Kunststoffspritzguss. Manche Sorten, die aufgrund ihrer durch Vergüten verbesserten Härte als extrem harte nichtrostende Stähle bezeichnet werden, werden häufig für Schneidwaren wie Messer und medizinische Skalpelle verwendet.
Eigenschaften von martensitischem rostfreiem Stahl
Die Eigenschaften von martensitischem rostfreiem Stahl variieren von Sorte zu Sorte, aber ein gemeinsames Merkmal ist der Ferromagnetismus.
Da seine Kristallstruktur ein kubisch-raumzentriertes Gitter ist, sind ferritische rostfreie Stähle mit einer ähnlichen Kristallstruktur auch ferromagnetisch. Im Gegensatz dazu ist austenitischer rostfreier Stahl, der ein kubisch-flächenzentriertes Gitter aufweist, nicht magnetisch.
Seine Festigkeit wird durch Abschrecken erhöht und seine Verschleißfestigkeit und Zähigkeit können durch Anlassen verbessert werden. Aufgrund seines relativ hohen Kohlenstoffgehalts führt das Abschrecken bei hohen Temperaturen zu einer festen Lösung von Karbiden in den Kristallen und zu einer Härtung des Gefüges, das beim Abkühlen wieder in Martensit umgewandelt werden kann, um Verschleißfestigkeit und Zähigkeit zu gewährleisten.
Martensitischer rostfreier Stahl wird im Allgemeinen nach dem Vergüten verwendet, wobei die erzielten Eigenschaften von der Anlasstemperatur abhängen. Das Anlassen bei niedriger Temperatur (150-200 °C) verbessert die Verschleißfestigkeit, während das Anlassen bei hoher Temperatur (600-750 °C) mit anschließender schneller Abkühlung die Zähigkeit verbessert. Andererseits führt das Anlassen bei bestimmten Temperaturen, z. B. bei 475 °C, zu einer Verringerung der Duktilität und Zähigkeit, die als 475 °C-Versprödung bezeichnet wird.
Struktur von martensitischem rostfreiem Stahl
Der Chromgehalt von martensitischem rostfreiem Stahl beträgt etwa 11-18 %. Die Zusammensetzung der martensitischen rostfreien Stähle führt zu einem einfachen Austenitgefüge oder einem Duplexgefüge mit einem geringen Anteil an Ferrit bei erhöhten Temperaturen. Der zugesetzte Kohlenstoff ist bei hohen Temperaturen im Austenit fest löslich und wandelt sich beim Abschrecken nach schneller Abkühlung in eine martensitische Struktur um.
Die Grundzusammensetzung beträgt 13 % Chrom und 0,2 % Kohlenstoff. Typische Beispiele enthalten 11,50-13,00 % Chrom und weniger als 0,15 % Kohlenstoff, andere 12,00-14 ,00 % Chrom und 0,26-0,40 % Kohlenstoff. Diese Güten werden auch als 13Cr-Edelstahl bezeichnet.
Auswahl eines martensitischen rostfreien Stahls
Neben den martensitischen Edelstählen gibt es auch ferritische und austenitische Edelstähle. Da sich die Kristallstruktur ändert, ändern sich auch die Eigenschaften, so dass Sie das Produkt aus rostfreiem Stahl auswählen müssen, das für Ihre Anwendung am besten geeignet ist.
1. Martensitischer Edelstahl
Dieser wird hauptsächlich für Besteck und Maschinenmesserteile verwendet und durch Abschrecken gehärtet.
2. Ferritischer Edelstahl
Dieser wird für die Innenausstattung von Gebäuden, Automobilteile und Großküchen verwendet, wird nicht durch Abschrecken gehärtet und ist resistent gegen Spannungsrisskorrosion, was ihn sehr wirtschaftlich macht.
3. Austenitischer Edelstahl
Dieser besitzt eine ausgezeichnete Festigkeit, Duktilität, Zähigkeit und Wärmebeständigkeit und haftet nicht an Magneten. Er hat eine hohe Recyclingrate, aber es ist Vorsicht geboten vor Spannungsrisskorrosion.