Allgemeine Eigenschaften

Rostfreier Stahl ist eine komplexe Legierung, die nicht nur bei hoher Luftfeuchtigkeit, sondern auch in aggressiven Umgebungen korrosionsbeständig ist. Zu Beginn des 20. Jahrhunderts entdeckte Harry Brearley, der mit verschiedenen Metallen experimentierte, die Fähigkeit von Eisenlegierungen mit Chrom, der Säurekorrosion zu widerstehen. Je höher der Chromanteil im Stahl ist, desto größer ist die Korrosionsbeständigkeit. Unter normalen atmosphärischen Bedingungen und in leicht aggressiven Umgebungen ist eine Legierung rostfrei, wenn ihr Chromgehalt 12 % beträgt. Um gegen aggressivere Umgebungen, z. B. 50 % Salpetersäure, beständig zu sein, sollte die Legierung mehr als 17 % Chrom enthalten. Neben Chrom enthält der Stahl in der Regel Elemente wie Si, C, Mn und in Tausendstelprozentanteilen auch Schwefel und Phosphor. Elemente wie Ni, Ti, Mn, Nb, Mo und Co werden ebenfalls hinzugefügt, um besondere Eigenschaften zu erzielen. Der Grund für die Korrosionsbeständigkeit liegt darin, dass sich auf der Oberfläche des Stahlteils ein Mikrometerfilm aus sehr widerstandsfähigen Oxiden bildet. Der Zustand der Materialoberfläche, das Fehlen von inneren Spannungen und kristallinen Defekten ist von großer Bedeutung. In konzentrierten anorganischen Säuren werden Legierungen mit hohem Ni-Gehalt und Zusätzen von Molybdän, Kupfer und Silizium verwendet.

Einteilung

Nichtrostende Stähle können nach ihrer chemischen Zusammensetzung in Chrom, Chrom-Nickel und Chrom-Mangan-Nickel eingeteilt werden (es gibt mehr als 100 Sorten); nach ihrer Struktur in martensitische, halbferritische und ferritische Stähle. Martensitische nichtrostende Chromstähle sind in polierter Form am widerstandsfähigsten. Nichtrostende Chromstähle werden als Konstruktionsmaterial für hydraulische Pressenventile, Turbinenschaufeln, Armaturen für Krackanlagen, Schneidwerkzeuge, Federn und Haushaltswaren verwendet. Die nichtrostenden Chrom-Nickel- und Chrom-Mangan-Nickel-Stähle werden in austenitische, austenitisch-ferritische, austenitisch-karbidische und austenitisch-martensitische Stähle unterteilt.

Interkristalline Korrosion

Es gibt nichtrostende austenitische Stähle, die für interkristalline Korrosion anfällig sind, und stabilisierte austenitische nichtrostende Stähle, denen Ti und Nb zugesetzt sind. Die Anfälligkeit für interkristalline Korrosion kann durch eine Reduzierung des Kohlenstoffgehalts auf 0,03 % verringert werden. Stabilisierte austenitische nichtrostende Stähle sind für Teile von geschweißten Armaturen, die in aggressiver Umgebung eingesetzt werden, unverzichtbar. Nach dem Schweißen ist keine Wärmebehandlung erforderlich. Als hitze- und hochtemperaturbeständiges Material werden diese Stähle für Produkte verwendet, die Temperaturen zwischen 550 und 800 °C ausgesetzt sind. Stähle, die für interkristalline Korrosion anfällig sind, werden nach dem Schweißen gemäß den geltenden Vorschriften wärmebehandelt. Eine Wärmebehandlung ist nicht erforderlich, wenn die Teile punkt- oder rollgeschweißt sind.

Verwendung

Die nichtrostenden Chrom-Nickel- und Chrom-Mangan-Nickel-Stähle werden sowohl in der Industrie als auch im Haushalt häufig verwendet. Für stark belastete Elemente komplexer Konstruktionen, die bei hohen Temperaturen (bis 550°C) arbeiten, werden martensitisch-martensitische austenitische Stähle verwendet, die eine beträchtliche Festigkeit (sb = 120-150 ^kgf/mm2), gute Schweißbarkeit und eine relativ hohe Duktilität aufweisen. Diese Stähle können im verformten oder gegossenen Zustand geliefert werden.

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