Edelstahl verstehen: Typen und ihre überlegene Korrosionsbeständigkeit

Wenn wir über Materialien mit breiter Anwendung im Bauwesen, Haushalt, Energie und Architektur sprechen, kommt einem ein Material in den Sinn: Edelstahl. Zweifellos hat Edelstahl viele Anwendungen in der modernen Welt. Doch es gibt viele Dinge, die Menschen nicht darüber wissen. Wir alle können sagen, dass es viele Bestecke aus Edelstahl gibt. Doch nicht viele kennen die verschiedenen Edelstahltypen, die in vielen Produkten verwendet werden.

In diesem Artikel lernen Sie Edelstahl kennen: die verschiedenen Typen, woraus Edelstahl besteht, was Edelstahl „edel“ macht und mehr.

Was ist Edelstahl?

Eines der gängigen Metalle mit vielfältigen Anwendungen in vielen Sektoren ist Edelstahl. Er hat viele Eigenschaften, die ihn dafür ideal machen. Beispiel: Er ist rostfrei und fleckenbeständig. Edelstahl entstand zufällig durch Zugabe von Chrom zu Eisen. Im Vergleich zu anderen Metallen und Legierungen wie Eisen und Stahl hat er weitere Vorteile. Hier erfahren Sie über Eigenschaften der drei, ihre Beziehung und Unterschiede.

Eisen

Eisen ist ein hartes, duktiles Metall mit chromfarbenem Glanz. Es hat Ordnungszahl 26 und wird als ferromagnetisches Metall klassifiziert. Ferromagnetismus ist ein Zustand, den einige Metalle zeigen, der es ihnen erlaubt, als Magnete zu wirken und andere Metalle anzuziehen.

Eisen wird hauptsächlich aus seinem Erz Hämatit gewonnen. Je nach Extraktions- und Reinigungsprozess gibt es verschiedene Eisenarten. Roheisen ist die unreinste Form. Daraus entstehen weitere Arten wie Gusseisen und Schmiedeeisen. Die Unterschiede basieren auf dem Kohlenstoffgehalt. Schmiedeeisen ist die reinste Form der drei.

Stahl

Stahl wird auch aus Gusseisen hergestellt. Anders als die drei unter Eisen besprochenen Typen ist Stahl eine Legierung (Mischung verschiedener Elemente). Eisen ist ein natürliches Element, und kombiniert mit Kohlenstoff erhalten Sie Stahl. Stahl hat ca. 2,14 % Kohlenstoff, verantwortlich für seine bessere Festigkeit und Haltbarkeit als Eisen.

Edelstahl

Anders als die meisten wissen, ist Edelstahl keine einzelne Entität. Stattdessen ist es eine breite Entität, die vieles umfasst. Edelstahl ist eine Legierung mit mindestens 11 % Chrom. Durch diese Zusammensetzung rostet Edelstahl nicht und ist hitzebeständig. Je nach Edelstahltyp können weitere Elemente enthalten sein: Kohlenstoff (0,03–1,00 %), Stickstoff, Silizium, Schwefel, Niob, Molybdän.

Eigenschaften von Edelstahl

• Korrosionsbeständigkeit

Das ist der Hauptgrund, warum die meisten Edelstahl für ihre Produkte nutzen. Korrosionsschutz lässt Produkte aus Edelstahl länger halten.

• Festigkeit

Produkte aus Edelstahl haben enorme Zugfestigkeit. Daher können sie große Gewichte tragen. Je nach Typ können Sie Edelstahl mit höherer Zugfestigkeit haben – mehr Gewicht kann getragen werden.

• Temperaturbeständigkeit

Edelstahl hat hohe Temperaturbeständigkeit je nach Typ. Er schmilzt zwar irgendwann, verträgt aber viel Hitze vorher.

Unterschiede zwischen Eisen, Stahl und Edelstahl

Der Hauptunterschied der drei Metallarten liegt in Zusammensetzung, physikalischen Attributen und Funktionen. Eisen ist ein Element, die anderen sind Legierungen. Als Legierungen haben Stahl und Edelstahl physikalische Eigenschaften, die Eisen nicht hat. Beispiel: Stahl ist stärker als Eisen durch Kohlenstoffzugabe. Edelstahl hat Hitzebeständigkeit und Rostschutz durch Chrom – die anderen beiden nicht.

Grundlagen des Metallrostens

Eines, was wir über Rost wissen: rötlich-braune Verfärbung von Metallteilen. Wenn Sie in dieser Kategorie sind, haben Sie unvollständiges Wissen. Wussten Sie, dass Rost auch grünlich sein kann? Es hängt vom Material ab, das den Rost verursacht.

Was ist Rost und warum rostet Metall?

Da wir alle gut mit Metall umgehen, haben fast alle schon Rost erlebt. Rost ist eine Verbindung, auch Eisenoxid genannt, die durch Oxidation von Metallen entsteht. Während die meisten Rost als rötlich-braune Verfärbung kennen, kann er auch grün sein, wenn Oxidation in chlorhaltigen Bereichen stattfindet. Sichtbar an Metallteilen in Unterwasserpfeilern.

Rosten ist ein Oxidationsprozess wie Feuer; jedoch erfolgt er langsamer, ohne Flamme, in Gegenwart von Sauerstoff. Egal ob Eisen oder seine Legierung: Wenn der Eisentanteil Sauerstoff ausgesetzt ist, rostet er. Andere Substanzen beschleunigen die Reaktion – z. B. Wasser und Salz als Katalysatoren.

Folgen von Metallrosten

Rosten ist ein degradativer Prozess mit vielen Folgen. Warum Sie Bedingungen vermeiden sollten, die dazu führen:

– Er erhöht Reibung

Bei Bauteilen, die wenig bis keine Reibung benötigen, kann Rost an Metallteilen zu höherer Reibung führen. Die Metallteile können dann nicht mehr übereinander gleiten.

– Er senkt Produktqualität

Rost degradiert Metalle. Daher sinkt die Qualität solcher Teile über Zeit. Beispiel: Fahrzeugaußenhaut mit Löchern durch Rost.

– Er verringert magnetische Eigenschaften

Eisen ist ferromagnetisch. Durch Oxidation zu Eisenoxid gehen magnetische Eigenschaften verloren.

– Er verringert elektrische Leitfähigkeit

Eisen hat gute elektrische Leitfähigkeit. Bei Rost geht diese Fähigkeit verloren, da Rost ein Isolator ist.

Was macht Edelstahl „edel“?

Wenn Edelstahl aus Stahl und zweifellos aus Eisen kommt, warum gibt es dann nach Rosten keine Flecken? Erwartungsgemäß sollte alles mit Eisenanteil rosten, wenn nicht gepflegt. Doch Edelstahl hält, was sein Name verspricht. Was macht Edelstahl edel? Seine Zusammensetzung.

Edelstahl enthält Chrom (>11 %), das eine Oxidschicht (Cr₂O₃) auf dem Stahl bildet. Diese Oxidschicht wirkt als passive Schicht und verleiht Edelstahl seine rostfreie Eigenschaft und eine Oberfläche, die nicht fleckt oder anläuft.

Anwendungen von Edelstahl

Edelstahl hat breite Anwendung, basierend hauptsächlich auf seinen rostfreien und fleckenbeständigen Eigenschaften. Hier einige Hauptanwendungen:

· Küchenutensilien

Dies ist eine der beliebtesten Anwendungen. Fast jeder Haushalt hat mindestens ein Besteck- oder Küchenutensilien-Set aus Edelstahl. Edelstahl wird für viele Küchenutensilien genutzt, weil er nicht leicht fleckt. Daher liefert er in Ästhetik und Leistung.

· Medizinische Geräte

Wegen Rost- und Fleckenschutz wird Edelstahl für Medizinprodukte genutzt. Er ist antibakteriell und reagiert nicht mit vielen Reinigungslösungen – leicht zu reinigen und zu sterilisieren. Verwendet für: Hämostate, chirurgische Implantate, temporäre Kronen.

· Lebensmittel und Catering

Edelstahl wird für Produkte in Lebensmittel und Catering genutzt, weil er Lebensmitteleigenschaften nicht beeinflusst. Ideal durch Korrosionsbeständigkeit und leichte Reinigung, die Mikroorganismen fernhält.

· Fahrzeuge

Edelstahl wird Teil vieler Fahrzeuge wegen Rostschutz und anderer Eigenschaften. Beispiel: In Automobilen und Zügen wegen Rostbeständigkeit. Kombiniert mit Leichtbauweise ist er wichtig in der Luftfahrtfertigung.

Edelstahltypen

Viele wissen nicht: Es gibt verschiedene Edelstahltypen. Die meisten kennen Edelstahl nur als einzelne Entität für viele Zwecke. Doch dem ist nicht so. Die verschiedenen unten illustrierten Typen basieren auf der Zusammensetzung ihrer Komponenten. Hier die Hauptedelstahltypen:

· Austenitischer Edelstahl

Dies ist der häufigste Edelstahltyp. Er hat extrem hohen Nickelgehalt bei Kombination mit Chrom, Stickstoff und Molybdän. Austenitische Stähle sind schweißbar, langlebig, formbar und korrosionsbeständig. Verwendet für Küchenutensilien und Lagerelemente. Allerdings sehr teuer. Gängige austenitische Edelstähle: Legierungen 304 und 904L (N08904).

· Ferritischer Edelstahl

Ferritische Edelstähle haben geringen Kohlenstoffgehalt (max. 0,10 %) im Vergleich zu anderen Typen. Aber hohen Chrom- und Molybdängehalt. Dieser Edelstahl ist stark magnetisch mit hoher Korrosionsbeständigkeit. Daher für Produkte mit solchen Eigenschaften genutzt: Kochgeschirr und industrielle Einheiten. Gängige ferritische Edelstähle: Legierungen 430 und 434.

· Duplex-Edelstahl

Duplex-Edelstähle entstehen durch Kombination von ferritischem und austenitischem Edelstahl. Daher kommen ihre Eigenschaften von beiden Typen. Sie sind günstiger und haben hohe Korrosionsbeständigkeit. Deshalbmostly in der Offshore-Ölindustrie eingesetzt.

Sie sind etwas formbar und schweißbar, was die nutzbaren Komponenten reduziert. Gängige Duplex-Edelstähle: S31803 und S32205.

· Martensitischer Edelstahl

Martensitische Edelstähle ähneln ferritischen. Doch im Gegensatz dazu haben sie höheren Kohlenstoffanteil (>1 %). Dadurch sind sie hart, rostfrei, langlebig und ideal für solche Eigenschaften. Man sieht sie in Ventilen oder Pumpen. Gängige martensitische Materialien: Legierung 431 und 420S45.

· Aushärtbarer Edelstahl (Precipitation Hardening)

Dieser Edelstahltyp ist sehr stark durch Zusatz von Elementen wie Kupfer, Niob, Aluminium. Er hat auch andere Edelstahleigenschaften, vergleichbar mit Standard-austenitischem Typ.

Fazit

Wegen seiner Eigenschaften ist Edelstahl ein großer Teil vieler Facetten der modernen Welt. Seine Korrosionsbeständigkeit stellt ihn über andere Metalle wie Eisen und Stahl. Dieser Artikel zeigte Unterschiede zwischen Eisen, Stahl und Edelstahl. Er zeigte auch verschiedene Edelstahltypen und was Edelstahl edel macht.

Edelstahl einzusetzen erfordert Verständnis seiner Typen und Verfügbarkeit. Basierend auf diesen Eigenschaften für Fertigung per 3D-Druck, CNC-Bearbeitung, Blechbearbeitung etc. ist RapidDirect Ihre beste Wahl. Bei uns erleben Sie reibungslose Fertigungsabläufe, Kundenservice und hohe Qualität zu niedrigem Preis.

FAQ

Edelstahl ist eine Eisen-Kohlenstoff-Legierung, die weitere Elemente enthält: Chrom (mind. 11 %), Stickstoff, Silizium, Schwefel, Niob, Molybdän etc. Diese Elemente verantworten Eigenschaften wie Rostfreiheit und Fleckenschutz.

Für viele ist Edelstahl eine einzelne Entität. Dem ist nicht so. Es gibt vier Haupttypen: martensitisch, austenitisch, duplex, ferritisch. Jeder hat seine Eigenschaften und Anwendungen, oben illustriert.