Nichtrostende Stähle
Rostfreien „Edelstahl“, wie er in Metallbetrieben verarbeitet wird, gibt es seit 1912. Damals wurde der erste korrosionsbeständige Stahl mit 18% Chrom und 10% Nickel patentiert. Für rostfreien Edelstahl verwenden Hersteller und Verarbeiter Handelsnamen wie „V2A“, „V4A“, „Nirosta“, „Cromargan“. Dies sind Markenbezeichnungen, sie gelten nur für firmenspezifische Stahlsorten. Als Sammelbegriff einigte man sich auf die (nichtgenormte!)
Bezeichnung „Edelstahl ROSTFREI“. In der Werkstoffkunde spricht man überwiegend von austenitischem Stahl. So kann man diesen Stahl von anderen Edelstahlsorten wie Wälzlagerstahl abgrenzen.
Nichtrostende Edelstähle enthalten im allgemeinen mindestens 12% Chrom und höchstens0,12% Kohlenstoff.
Nichtrostender Edelstahl ist beständig gegen oxidierende Medien, wie Säuren und Laugen, mit Ausnahme von Chlordämpfen. Er wird vor allem im Behälterbau für die Lebensmittelindustrie verwendet, aber auch für dekorative Bauteile.
Die Bezeichnung rostfreier Stahl wird oft missverstanden: Der Werkstoff ist nur bei entsprechender Nachbehandlung korrosionsbeständig. Durch Oberflächenbehandlung wie Schleifen und Polieren lässt sich Korrosion zwar verlangsamen, aber auf keinen Fall verhindern. Werden z.B. Schweißnähte nicht nachbehandelt, so tritt Korrosion ebenso wie bei allgemeinem Baustahl auf.
Grundsätzlich gilt:
Je glatter und homogener die Oberfläche von nichtrostendem Stahl ist, desto größer ist ihr Widerstand gegen Korrosion!
Die hohen Qualitätsanforderungen erfordern ein Erschmelzen und Legieren im elektrischen Lichtbogenofen aus LD-Stahl. Sein Preis liegt um ein Mehrfaches über dem von allgemeinem Baustahl.
Sorteneinteilung
Nichtrostende Stähle sind in DIN EN 10 088 genormt. Nach dem Gefügezustand werden, wie in nachstehend dargestellt, grundsätzlich vier Sorten unterschieden. Neu ist die Kennzeichnung nach der Oberflächenbeschaffenheit:
1: warmgefertigt
2: kaltgefertigt
G: geschliffen
J: gebürstet
K: seidenmattpoliert
P: blankpoliert
Beispiel: 1J: warmgefertigt und gebürstet
Ferritischer Edelstahl | Martensitischer Edelstahl | Austenitischer Edelstahl | Austenitischer und ferritischer Edelstahl |
11...13% bwz. 17% Cr... | 12...18% Cr mit C oder Ni | Cr, Ni ≥ 8% Mo | 22% Cr, 5% Ni 3 % Mo (Duplex-Stahl) |
Begrenzte Korrosions- beständigkeit Schweißgeeignet bei verminderter Zähigkeit | Härtbar ! Bei polierter Oberfläche gute Korrosions- beständigkeit Beim Schweißen Neigung zu Härterissen | Gute Korrosions- beständigkeit Gute Kaltumform- barkeit Schweißen mit höher legierten Schweißzusätzen | Sehr gute Korrosions- beständigkeit Gut schweißbar bei Beachtung der Vorgaben |
Nur wenige Anwendungen im Metall- und Behälterbau | Breit Verwendung im Metallbau | Chemie, Apparatebau; auch für aggressive Medien (Salzwasser, Chlor) |
Benennung, Anwendung und Prüfung
Werkstoff Nr. | Kurzzeichen | Anwendungsgebiete | Hauptmerkmale |
1.4016 Ferritisch | X 6 Cr 17 hochlegierter Stahl 0,06% Kohlenstoff 17% Chrom | Beschläge, Möbel-gestelle, Regale, Schließfachanlagen, Schilder, Stoßleisten, Tresore | Nicht für den Außenbereich geeignet, magnetisch |
1.4301 Austenitisch | X 5 CrNi 18-10 0,05% C; 18% Cr; 10% Ni | Aufzüge, Geländer, Möbelgestelle | Für Außen- und Innenbereich, nicht magnetisch |
1.4541 1.4401 Austenitisch | X 6 CrNiTi 18-10 0,06% C; 18% Cr; 10% Ni; etwas Titan X 5 CrNiMo 17-12-2 0,05 C ; 17 % Cr 12% Ni ; 2% Mo | Brüstungen, Dacheindeckungen, Dachzubehör, Gitter, Portale, Türen | Besonders geeignet für Schrauben und Scherlastanker. Nicht magnetisch |
1.4571 Austenitisch | X 6 CrNiMoTi 17-12-2 0,06% C; 17% Cr; 12% Ni; 2% Mo | Brüstungen, Fassaden, Fenster, Geländer, Kamin-einzüge, Portale, Sanitärtechnik, Tresore, ungeschweißte Verankerungen aller Art | Höhere Wärmefestigkeit, nicht magnetisch |
Für die Kennzeichnung von nichtrostendem Stahl haben sich wegen ihrer Kürze die Werkstoffnummern auch europaweit durchgesetzt. Aus der Fülle der verschiedenen Sorten sind im Metallbau die obenstehenden wichtig. (Weitere gebräuchliche Sorten siehe DIN 17440/DIN EN 10 088)
Alle rostfreien Stähle für den Metallbau haben im Vergleich zu allgemeinem Baustahl einen
· sehr geringen Kohlenstoffgehalt
· 50% größeren Wärmeausdehnungskoeffizienten,
· 110°C niedrigeren Schmelzpunkt
· 50% niedrigeren Wärmeleitfähigkeitswert
· sechsmal größeren elektrischen Widerstand
Prüfung
Will man in der Werkstatt feststellen, ob es sich bei einer Probe um nichtrostenden Stahl handelt, so empfiehlt sich zuerst eine Magnetprobe:
Nichtrostender austenitischer Stahl ist nicht magnetisierbar.
Genauer ist eine Funkenprobe: Dabei drückt man die Stahlprobe langsam gegen eine weiche Schleifscheibe. Da nicht rostende Stähle weniger Kohlenstoff enthalten, sind nur vereinzelte Kohlenstoffexplosionen sichtbar. Sehr verlässliche Aussagen erhält man aber nur mit bekannten Vergleichsproben.
