Anwendung

Aufgrund seiner außergewöhnlichen Eigenschaften hat sichEdelstahl zu einem der wichtigsten Baustoffe des modernen Lebens entwickelt. Er wird für alles verwendet, von Töpfen und Besteck bis hin zu exklusiven Geräten in der medizinischen, chemischen und nuklearen Industrie. Erwähnenswert sind auch seine unbestreitbaren hygienischen Qualitäten. Rostfreier Stahl hat keine Auswirkungen auf das Trinkwasser. Sind im Wasser Chloride oder Bromide bis zu 200 mg/l vorhanden, sollte molybdänhaltiger Edelstahl verwendet werden. Wenn man Edelstahl mit Kupferlegierungen oder verzinktem Eisen vergleicht, hat er in der elektrochemischen Reihe ein höheres Potenzial. Nichtrostender Stahl beeinträchtigt den Geschmack von Lebensmitteln nicht, weshalb er in der Lebensmittelindustrie am häufigsten verwendet wird. Mikroorganismen, Pilze und Bakterien können auf der glatten, hochwertigen Oberfläche des Edelstahls nicht wachsen.

Strukturmerkmale

Bei der Nutzung der bemerkenswerten Eigenschaften von nichtrostenden Stählen wird berücksichtigt, dass sie sich bei der Verarbeitung stark von gewöhnlichen Kohlenstofflegierungen unterscheiden. Dies lässt sich durch die Art ihrer metastabilen austenitischen Struktur erklären, die eine Reihe von Unterschieden aufweist. Herkömmliche Kohlenstoffstähle ("Eisenstähle") weisen normalerweise ein stabiles Legierungsgefüge auf. Wird dem Stahl Chrom zugesetzt, lassen sich Eigenschaften wie chemische Beständigkeit und Hitzebeständigkeit erzielen. Der hohe Chromgehalt von Stahl verleiht ihm eine hohe Oxidationsbeständigkeit. Bei einem Chromgehalt von mehr als 12 % bildet sich eine dünne Oxidschicht auf der Oberfläche, die den Stahl vor Korrosion schützt.

Cr18N9 (EJ1)

Diese Stahlsorte gilt als die am weitesten verbreitete. Sie enthält 0,005-0,15% C, 8-11% Ni und 18% Cr. Seine Zugfestigkeit beträgt ^{80 kg/mm2}, er hat eine austenitische oder austenitisch-karbidische Schmiedestruktur, eine Dehnung von 20% und eine Kerbschlagzähigkeit von ^{10 kg/cm2}. Nach dem Abschrecken bei 1050-1150°C mit Abkühlung in Wasser oder Luft sinkt die Zugfestigkeit auf 60 ^kg/mm2... Die Dehnung steigt jedoch auf 45-50% und die Kerbschlagzähigkeit nimmt deutlich zu. Durch das Abschrecken erhält der austenitische Stahl eine nichtmagnetische Struktur. Wiederholtes Erhitzen von austenitischem Cr18Ni9-Stahl auf über 600°C und Kaltverformung kann zu einem teilweisen Zerfall des Austenits führen. Darüber hinaus erhält der Stahl magnetische Eigenschaften. Wiederholtes Erhitzen kann zur Bildung von Chromkarbiden führen, die die umgebenden Bereiche des Metalls malchromieren und daher nicht sehr korrosionsbeständig sind.

Interkristalline Korrosion

Interkristalline Korrosion entsteht, wenn Karbide an den Korngrenzen des Stahls freigesetzt werden. Wenn ein Stahl stark korrodiert ist, wird er sehr spröde und kann bei Biegung brechen und beim Aufprall seinen natürlichen metallischen Klang verlieren. Auf diese Weise lässt sich auch die "stechende" Korrosion in der Nähe von Schweißnähten erklären. Um die Neigung zur interkristallinen Korrosion zu verhindern, wird dem Stahl etwas Titan und Niob zugesetzt. Bei der Bildung der stärkeren Karbide TiC, NbC binden diese Elemente den Kohlenstoff und das gesamte Chrom bleibt in Lösung, so dass interkristalline Korrosion ausgeschlossen ist.

Chemische Beständigkeit

Ein großes Plus ist die hohe Beständigkeit aller nichtrostenden Stahlsorten gegen organische Säuren, schwache Mineralsäuren und insbesondere Salpetersäure. Allerdings können Schwefel- oder Salzsäure diese Stähle auflösen. Es gibt auch sehr widerstandsfähige Sorten. Dazu gehören rein austenitische Chrom-Nickel-Stähle, die in der Regel gewalzt werden. Dies sind 12X18H10T (AISI 321), 08X18H10 und 12X17 (AISI 430).

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