Nichtrostende Stähle sind in der DIN und der DIN EN ISO 3506 zusammengefasst.

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1 Technische Daten Seite 1 von 5 Der Begriff Edelstahl Rostfrei ist ein Sammelbegriff für über 120 verschiedene Sorten nichtrostender Stähle. Über Jahrzehnte wurde eine Vielzahl von verschiedenen Legierungen entwickelt, welche für die unterschiedlichsten Anwendungen die jeweils beste Eigenschaft bieten. Diese Legierungen haben alle ein gemeinsames Merkmal: Sie benötigen durch das in der Legierung enthaltene Chrom keinen zusätzlichen Oberflächenschutz. Dieser Chromanteil bildet auf der Oberfläche eine farblose, transparente Oxydschicht welche sich nach Beschädigung der Oberfläche mit Hilfe des in der Luft oder Wasser enthaltenen Sauerstoffs selbsttätig schließt. Nichtrostende Stähle sind in der DIN und der DIN EN ISO 3506 zusammengefasst. Grundsätzlich werden Edelstahllegierungen nach ihrem kristallinen Gefüge in 4 verschiedenen Hauptgruppen eingeteilt: 1. Martensitische Edelstähle Nach dem Gefüge werden Werkstoffe mit 10,5 13,0% Chromanteil und einem Kohlenstoffgehalt von 0,2 1,0% dieser Gruppe zugeordnet. Es können weitere Elemente als Legierungsanteil zugefügt werden. Das Verhältnis zum Kohlenstoff muss eine Wärmebehandlung, das so genannte Vergüten, zulassen. Dadurch werden Festigkeitssteigerungen möglich. 2. Ferritische Edelstähle (sog. Chrom- Stähle) Diese Werkstoffe haben Chromanteile von 12 18% und einen sehr niedrigen Kohlenstoffgehalt von weniger als 0,2%. Sie sind nicht härtbar. 3. Austenitische Edelstähle (sog. Chrom Nickel/ Chrom- Nickel- Molybdän Stähle) Die austenitischen Chrom- Nickel Stähle bieten eine besonders günstige Kombination von Verarbeitbarkeit, mechanischen Eigenschaften und Korrosionsbeständigkeit. Sie empfehlen sich daher für viele Anwendungsmöglichkeiten und sind die bedeutendste Gruppe der nichtrostenden Stähle. Die wichtigste Eigenschaft dieser Stahlgruppe ist die hohe Korrosionsbeständigkeit, die mit zunehmendem Legierungsgehalt, besonders an Chrom und Molybdän, gesteigert wird. 4. Austenitisch Ferritische Edelstähle (sog. DUPLEX Stähle) Duplex Edelstähle, benannt nach ihren zwei Gefügebestandteilen, enthalten 18 25% Chrom, 4 7% Nickel und bis zu 4% Molybdän in einem austenitisch-ferritischem Gefüge.

2 Technische Daten Seite 2 von 5 Einsatzbereich martensitische Edelstähle Martensitische Edelstähle Die martensitischen Edelstähle mit 12-18% Cr und mit C-Gehalten über 0,1%, sind bei Temperaturen über C austenitisch. Ein schnelles Abkühlen (Abschrecken) führt zur Bildung eines martensitischen Gefüges. Dieses Gefüge besitzt speziell im vergüteten Zustand eine hohe Festigkeit, die mit steigendem C-Gehalt noch weiter zunimmt. Diese Stähle werden zum Beispiel für die Herstellung von Rasierklingen, Messern oder Scheren eingesetzt. Voraussetzung für eine ausreichende Korrosionsbeständigkeit ist eine geeignete Oberflächenausführung, die zum Beispiel durch Beizen, Schleifen oder Polieren erreicht werden kann. Martensitische Stähle Bei den Stählen mit 12-18% Cr und mit C- Gehalten ab 0,1% handelt es sich um Stähle, die bei hohen Temperaturen vollständig austenitisch sind. Schreckt man aus dem austenitischen Bereich ab, d.h. härtet man, so erhalten sie ein martensitisches Gefüge. Die Austenitisierungstemperaturen liegen je nach Stahlsorte bei C; die Abschreckung kann sehr viel langsamer als bei vergleichbaren unlegierten Stählen erfolgen (z.b. Luftabkühlung). Die Härte der Stähle ist umso größer, je höher der C- Gehalt ist (Tabelle 5): Tabelle 5: Einfluss des Kohlenstoffgehaltes auf die Härte der martensitischen nichtrostenden Stähle, gehärtet und entspannt (Schierhold) Im vergüteten Zustand werden hohe Festigkeitswerte erreicht. Die Zähigkeitswerte der martensitischen Chromstähle in Abhängigkeit von der Temperatur gehen aus Bild 3 hervor: Bild 3: Kerbschlagerarbeit- Temperaturkurven verschiedener nichtrostender Stähle. (nach R. Oppenheim)

3 Technische Daten Seite 3 von 5 Nickelmartensitische Stähle Bei den nickelmartensitischen Stählen wird die Rolle des Kohlenstoffes vom Nickel übernommen (Z.B ). Die Vergütungsfähigkeit bleibt dabei erhalten, ohne dass die Nachteile eines erhöhten Kohlenstoffgehaltes (Carbidausscheidungen, hohe Härteannahme) auftreten. Weiterhin wird der durchvergütbare Abmessungsbereich auf Durchmesser über 400 mm erweitert. Die Korrosionsbeständigkeit wird durch den Zusatz von Molybdän noch erhöht. (1.4418) Je nach Erzeugnisform werden die martensitischen Stähle im geglühten oder vergüteten Zustand geliefert. Produkte, die im weich geglühten Zustand geliefert werden (wie Kalt- und Warmband und daraus abgelängte Bleche), können durch Warmumformen oder durch Kaltumformen (z.b. Biegen, Prägen, Stanzen, Ziehen) bearbeitet werden, bevor die Vergütungsbehandlung vorgenommen wird. Die Vergütungsbehandlung umfasst das Härten und anschließende Anlassen auf Temperaturen von C. Durch die Anlassbehandlung nehmen die Festigkeit ab und die Zähigkeit zu. Aus dem Vergütungsschaubild für den Stahl (Bild 4), das als Beispiel für diese Stahlgruppe gezeigt wird, erkennt man die große Variationsbreite. der Festigkeitseigenschaften, die durch Wärmebehandlung erzielt werden. Im Hinblick auf beste Korrosionsbeständigkeit sind bevorzugt die vorgegebenen Wärmebehandlungstemperaturen einzuhalten. Voraussetzung für eine ausreichende Korrosionsbeständigkeit ist aber auch eine geeignete Oberflächenausführung, die durch ein anschließendes Beizen oder Feinschleifen und Polieren erreicht wird. In vielen Einsatzgebieten wird diese Stahlgruppe wegen ihrer hohen Verschleißfestigkeit und Scheidhaltigkeit eingesetzt.

4 Technische Daten Seite 4 von 5 Kann nichtrostender Stahl rosten? Einleitung Betrachtet man die nichtrostenden Edelstähle mit einem Cr-Gehalt von über 10,5% kann die Entstehung von Rost nicht ohne weiteres ausgeschlossen werden. Selbst austenitische Edelstähle mit Cr-Gehalten von über 20% und Ni-Gehalten von über 8% können bei falscher Handhabung und Bearbeitung, oder bei konstruktiven Mängel rosten. Die Passivschicht Edelstähle reagieren ebenso wie normale Stähle mit Sauerstoff und bilden eine Oxidschicht. Bei Normalstahl reagiert der Sauerstoff jedoch mit den vorhandenen Eisenatomen und bildet eine poröse Oberfläche, die ein fortschreiten der Reaktion zulässt. Dies kann bis zum vollständigen verrosten des Werkstücks gehen. Beim nichtrostenden Edelstahl reagiert der Sauerstoff mit den in relativ hoher Konzentration vorhandenen Chromatomen des Stahls. Die Chrom- und Sauerstoffatome bilden eine dichte Oxidschicht, die ein voranschreiten der Reaktion unterbindet. Diese Oxidschicht wird aufgrund ihrer Reaktionsträgheit gegenüber der Umwelt auch als Passivschicht bezeichnet. Die Ausprägung, bzw. Haltbarkeit der Passivschicht hängt in erster Linie von der Legierungszusammensetzung des Stahls ab. Korrosion Für die Entstehung von Rost bei nichtrostenden Edelstählen gibt es zwei Gründe: die Passivschicht konnte sich nicht bilden, oder die Passivschicht wurde zerstört Das Nichtbilden der Passivschicht kann nur durch ein hohes Maß an Sauberkeit vermieden werden. Bearbeitete Flächen müssen grundsätzlich von allen Rückständen gereinigt werden. Die im Folgenden beschriebenen Korrosionsarten gehen von einer nachträglichen Zerstörung der Passivschicht aus: Abtragende Flächenkorrosion Abtragende Flächenkorrosion bezeichnet einen gleichmäßigen Abtrag der Werkstückoberfläche. Diese Korrosionsart tritt nur auf, wenn Säuren oder starke Laugen auf die Werkstückoberfläche einwirken. Liegt die jährliche Abtragsrate unter 0,1mm, so spricht man von einer ausreichenden Beständigkeit des Werkstoffs gegen Flächenkorrosion. Lochkorrosion (Plitting) Lochkorrosion tritt auf, wenn die Passivschicht örtlich durchbrochen wird. Für das Aufbrechen sind Chloridionen verantwortlich, die im Beisein eines Elektrolyts dem Edelstahl die für die Bildung der Passivschicht notwendigen Chromatome entziehen. Es entstehen nadelstichartige Löcher. Das Vorhandensein von Ablagerungen, Fremdrost, Schlackeresten oder Anlauffarben führt zu einer Verstärkung der Lochkorrosion.

5 Technische Daten Seite 5 von 5 Interkristalline Korrosion Interkristalline Korrosion kann auftreten, wenn sich unter Einwirkung von Wärme Chromcarbide an den Korngrenzen ausscheiden und bei Vorhandensein eines sauren Mediums in Lösung gehen. Dies geschieht bei folgenden Temperaturen: - austenitische Stähle C - ferritische Stähle bei mehr als 900 C - Interkristalline Korrosion spielt bei richtiger Werkstoffauswahl in der heutigen Zeit keine Rolle mehr. Kontaktkorrosion Kontaktkorrosion entsteht, wenn sich unterschiedliche metallische Werkstoffe miteinander in Kontakt befinden und von einem Elektrolyten benetzt sind. Der weniger edle Werkstoff wird angegriffen und geht in Lösung. Nichtrostende Stähle sind gegenüber den meisten anderen metallischen Werkstoffen edel. HINWEIS: Unsere Merkblätter sollen nach bestem Wissen beraten. Die hier veröffentlichten Ausführungen beruhen auf Auszügen einschlägiger Fachliteratur und dienen lediglich der unverbindlichen Information. Eine Gewähr übernehmen wir generell nicht.