Nichtrostende Stähle - StainlessEurope.
Nichtrostende Stähle sind Eisenlegierungen, die sich durch einen Chromgehalt von mindestens 10,5 Gew.-% und einen Kohlenstoffgehalt von höchstens 1,2 % auszeichnen. Chrom ist das wichtigste Legierungselement in rostfreiem Stahl und kann bis zu 26 % seines Gewichts ausmachen - in diesem Fall wird der Stahl in aggressiven Umgebungen eingesetzt. Das im Stahl enthaltene Chrom hat oxidationshemmende Eigenschaften. Das Element reagiert mit Sauerstoff und bildet eine schützende Chromoxidschicht auf der Stahloberfläche, die den Stahl vor korrosiven Einflüssen schützt und das Material so rostbeständig wie möglich macht.
Die Schutzschicht wird als Passivschicht bezeichnet. Die Beschichtung erholt sich schnell von Kratzern und die Stahloberfläche kehrt in ihre richtige Form zurück, während sie einen glänzenden Schimmer behält. Die Bildung des passiven Zustands hängt vor allem von der Chromkonzentration im Stahl ab, doch wird die Korrosionsbeständigkeit auch durch andere Elemente wie Nickel erhöht. Dank seiner antioxidativen Eigenschaften ist rostfreier Stahl einer der beliebtesten Werkstoffe. Das Phänomen der Passivierung kann auch bei anderen Metallen wie Aluminium und Titan beobachtet werden.
Eine höhere Korrosionsbeständigkeit und eine positive Auswirkung auf andere mechanische Eigenschaften der nichtrostenden Stähle wird durch folgende Legierungszusätze gewährleistet:
Molybdän – verbessert die allgemeine Korrosionsbeständigkeit, insbesondere die Lochfraß- und Spaltkorrosion,
verbessert die Festigkeitseigenschaften in hohen Temperaturen, erhöht die Härtbarkeit von Stahl, verringert die Sprödigkeit von Stahl;
Titan – ein Zusatzstoff zur Stabilisierung von Stahl, der in Schweißverbindungen das Risiko der interkristallinen Korrosion verringert;
Niob – erhöht die Beständigkeit gegen interkristalline Korrosion;
Silizium – erhöht die Oxidationsbeständigkeit des Stahls, macht das Material aber auch spröde,
Mangan – verbessert die Zug-, Kerbschlag- und Abriebfestigkeit, verbessert die Warmumformungseigenschaften, tritt als Ersatz für Nickel in austenitischen Stählen auf;
Stickstoff – verbessert die mechanischen Eigenschaften von austenitischen und Duplex-Stählen, erhöht die Beständigkeit gegen Lochfraß;
Korrosions- und Rostbeständigkeit, geringe Instandhaltungs- und Wartungskosten, Langlebigkeit und Ästhetik machen Edelstahl zu einem idealen Werkstoff für eine Vielzahl von Anwendungen. Es gibt mehr als 150 Sorten von nichtrostendem Stahl, von denen 15 häufig verwendet werden. Aus dieser Legierung werden Coils, Bleche, Stangen und Buchsen hergestellt, Edelstahlrohre und andere Komponenten, die in vielen Bereichen eingesetzt werden, u.a. in der chemischen Industrie, der Energiewirtschaft, der Eisenbahnindustrie, im Schiffbau, im Maschinenbau, im Bauwesen (Strukturelemente), im Automobil- und Flugzeugbau.
Rostfreier Stahl ist für die menschliche Gesundheit völlig unbedenklich. Er hat keine negativen Auswirkungen auf Lebensmittel, Trinkwasser, Getränke oder pharmazeutische Produkte. Aufgrund seiner antibakteriellen Eigenschaften und seiner hohen Korrosionsbeständigkeit wird es häufig in der Lebensmittelindustrie eingesetzt. Darüber hinaus zeichnen sich die Oberflächen dieser Stahlsorte durch ihre Reinigungsfreundlichkeit aus. Sie können mit Dampf gereinigt und sterilisiert werden und benötigen weder einen Anstrich noch eine Schutzschicht.
Deshalb werden beispielsweise Anlagen in lebensmittelverarbeitenden Betrieben, Lagertanks für den Transport von Lebensmitteln, aber auch Küchenteile und Alltagsprodukte wie Töpfe und Besteck aus dem Werkstoff hergestellt. Nichtrostender Stahl wird häufig als Material für Schmuck oder Uhren verwendet. Er kann von jedem Juwelier verarbeitet werden, ohne zu oxidieren oder zu schwärzen. Auch einige Automobilwerke verwenden Edelstahl für dekorative Elemente in Fahrzeugen. Rostfreie Stähle haben ein beträchtliches Potenzial für die Herstellung von plastisch bearbeiteten Komponenten.
Rostfreier Stahl ist eine der umweltfreundlichsten Lösungen Ein wesentlicher Vorteil ist die Wiederverwendbarkeit von rostfreiem Stahl. Das Material ist zu 100 % erneuerbar und vollständig recycelbar. Da bei dem Verfahren keine unnötigen Abfälle anfallen, erfolgt die Wiederverwendung des Stahls im Gegensatz zu herkömmlichem Stahl ohne Beeinträchtigung der Umwelt. Die auf dem Markt befindlichen Edelstahlkomponenten bestehen zu etwa 60 % aus recycelten Materialien.
Die wichtigsten Eigenschaften von rostfreiem Stahl sind: korrosionsbeständig, Langlebigkeit, ästhetisch ansprechendes Aussehen, glänzender Glanz, niedrige Produktlebenszykluskosten, hohes Verhältnis von Festigkeit zu Gewicht, Leichtigkeit zu verarbeiten und zu reinigen, vollständig recycelbares Material, keine Toxizität.
Die wichtigsten Arten von nichtrostendem Stahl sind: austenitischer Stahl, ferritischer Stahl, martensitischer Stahl, ferritisch-austenitischer Stahl (Duplex). Dies ist die häufigste Unterteilung, die sich aus der kristallinen Struktur des Stahls ergibt.