Was genau ist Edelstahl? Einleitung

Edelstahl (SUS) ist ein besonders rostbeständiges Material, das in der Regel in einer Vielzahl von Anwendungen eingesetzt wird. Für Konstrukteure ist es jedoch ein Material, das besondere Aufmerksamkeit erfordert, und viele haben vielleicht schon negative Erfahrungen mit ihm gemacht. In diesem Leitfaden möchten wir Ihnen näher bringen, was rostfreier Stahl ist, welche Arten es gibt und welche Eigenschaften er hat.
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Was ist Edelstahl

Was genau ist Edelstahl: Wichtige Arten von Edelstahl

Edelstahl ist eine Stahlsorte mit einem Kohlenstoffgehalt von weniger als 1,2 % und einem Chromgehalt von mehr als 10,5 %. 


 Im Folgenden werden drei Haupttypen von Edelstahl vorgestellt: 

 

Bitte nochmal aus dem englischen überprüfen:

Martensitischer Edelstahl

Martensitischer Edelstahl enthält 0,1-0,4 % Kohlenstoff und 12-18 % Chrom. Durch Wärmebehandlung bildet er eine martensitische Struktur, was zu einer hohen Härte führt. Ein Nachteil ist seine geringere Korrosionsbeständigkeit, und wenn Eisen oder andere Stoffe an seiner Oberfläche haften, kann sich Oberflächenrost bilden. Er wird nicht nur für Bauteile verwendet, die eine hohe Härte erfordern, sondern auch für Teile, die hohen Temperaturen ausgesetzt sind. 

Austenitischer Edelstahl

Austenitischer Edelstahl ist eine Art von rostfreiem Stahl, der weniger als 0,15% Kohlenstoff, 16-20% Chrom und mehr als 8% Nickel enthält. Austenitischer Edelstahl ist dank seines Chrom- und Nickelgehalts für seine Rostbeständigkeit bekannt. Er weist auch eine hohe Hitzebeständigkeit auf. Allerdings ist seine Härte im Vergleich zu martensitischem Edelstahl geringer. Wenn er Chloridionen ausgesetzt ist, kann er Spannungsrisskorrosion entwickeln. 

Ferritischer Edelstahl

Ferritischer Edelstahl enthält im Allgemeinen kein Nickel und ist weniger korrosionsanfällig. Er ist außerdem resistent gegen Spannungsrisskorrosion durch Chloridionen und weist ähnliche magnetische Eigenschaften wie gewöhnliches Eisen auf. Seine Korrosionsbeständigkeit ist jedoch geringer als die des austenitischen Edelstahls.

 

 

Ferritischer Edelstahl ist bekannt für seine Erschwinglichkeit als Werkstoff und seine gute Schweißbarkeit. Daher wird er für verschiedene Anwendungen verwendet, darunter auch für architektonische Einrichtungen und Haushaltsgegenstände. 

Vorteile von Edelstahl (SUS)

Rostbeständigkeit

Edelstahl ist sehr widerstandsfähig gegen Rost und Korrosion. Im Gegensatz zu Eisen, das bei Kontakt mit Sauerstoff oxidiert, enthält nichtrostender Stahl Chrom, das bei Kontakt mit Sauerstoff schnell eine dünne Chromoxidschicht bildet. Selbst wenn die Oberfläche zerkratzt oder beschädigt wird, regeneriert sich die Schicht fast augenblicklich und sorgt so für anhaltende Rostbeständigkeit. Außerdem ist Edelstahl witterungsbeständig und kann verschmutzter Luft standhalten.

Hitzebeständig

Edelstahl besitzt eine bemerkenswerte Hitzebeständigkeit und behält seine Zugfestigkeit bis zu 500 °C bei. Jenseits dieser Temperatur beginnt seine mechanische Festigkeit zu sinken. Vor allem martensitische und ferritische nichtrostende Stähle verlieren jenseits von 500 °C deutlich an Festigkeit. Darüber hinaus hat Edelstahl eine geringe Wärmeleitfähigkeit, was ihn zu einem idealen Material für Thermoskannen macht, die zum Warmhalten von Getränken verwendet werden.

Hohe Festigkeit

Dank der Zugabe von Kohlenstoff weist Edelstahl im Allgemeinen eine höhere Festigkeit als normales Eisen auf, wobei die genaue Festigkeit von Faktoren wie Wärmebehandlung (Abschrecken) und elementarer Zusammensetzung abhängen kann. Bei der Konstruktion von mechanischen Bauteilen wird Edelstahl häufig in Bereichen verwendet, die eine hohe Festigkeit erfordern.

Begrenzte Wärmeableitung

Hohe Reibung

Edelstahl weist beim Gleiten gegen andere Metalle eine hohe Reibung auf. Im Vergleich zu Stahlplatten ist der Gleitwiderstand zwischen Edelstahl und anderen Materialien etwa doppelt so hoch.

Kaltverfestigung

Beim Prototypenbau von Blechteilen aus Edelstahl können Verfahren wie das Biegen die Härte des Materials erheblich erhöhen. Die Verarbeitung von Edelstahl kann daher besondere Aufmerksamkeit erfordern, da er sich nicht gut nachbearbeiten lässt.

Hohe Festigkeit

Edelstahl hat eine niedrige Wärmeleitfähigkeit, so dass er die Wärme weniger gut ableiten kann. Daher wird bei Anwendungen, bei denen die Wärmeableitung von entscheidender Bedeutung ist, oft Aluminium gegenüber Edelstahl bevorzugt. Außerdem wird bei der Bearbeitung von Edelstahl die an der Schneide des Schneidwerkzeugs entstehende Wärme weniger effektiv abgeleitet, was die Lebensdauer des Werkzeugs verkürzen kann.

Fazit

Edelstahl wird in vielen Bereichen eingesetzt, unter anderem für mechanische Komponenten, Haushaltsgegenstände und Baumaterialien. Sein wichtigster Vorteil ist seine Rostbeständigkeit. Außerdem bietet er eine hohe Festigkeit und eine geringe Wärmeleitfähigkeit.

 

Bei der Konstruktion und Verarbeitung ist jedoch Vorsicht geboten, da Edelstahl Nachteile wie hohe Reibung und Kaltverfestigung  beim Biegen aufweisen kann.

 

Bei der Verwendung von Edelstahl ist es wichtig, sowohl die Vor- als auch die Nachteile zu kennen. Es ist ein vielseitiges Material, das sich sowohl für Prototypen als auch für Massenprodukte eignet.

 

Technische Info - Blechteile
Technische Info - Frästeile

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