Stahl vs. Edelstahl: Ein Vergleich von Kopf bis Fuß

Was ist der wesentliche Unterschied zwischen Stahl und Edelstahl?

Stahl ist eine Legierung auf Eisenbasis, die hauptsächlich aus Eisen und einem geringen Anteil an Kohlenstoff besteht. Verschiedene Arten und Stahlsorten haben unterschiedliche Eigenschaften, je nachdem, welche anderen Legierungselemente sie enthalten, wie Mangan, Silizium und Chrom.

Jeder Stahl enthält Eisen und Kohlenstoff, so auch rostfreier Stahl. Allerdings kann nur Stahl mit mindestens 10,5% Chrom als rostfreier Stahl bezeichnet werden. Chrom ist das Schlüsselelement, das das Rosten von rostfreiem Stahl verhindert.

Chemische Zusammensetzung von Stahl und nichtrostendem Stahl

Stahl besteht hauptsächlich aus Eisen (Fe) mit einem Kohlenstoffgehalt (C) von 0.02% – 2%. Zu den üblichen Legierungselementen gehören:

• Mangan (Mn)
• Silizium (Si)
• Schwefel (S)
• Phosphor (P)

*In der Regel weniger als 1% jeder. 

Einige Stähle enthalten auch Zusätze von Chrom (Cr), Nickel (Ni), Molybdän (Mo) und Vanadium (V), um bestimmte Eigenschaften zu verbessern.

Rostfreier Stahl ist eine Legierung aus Eisen mit 10.5% – 30% Chrom (Cr) und 0.03% – 1% Kohlenstoff (C). Zu den üblichen Legierungselementen gehören Nickel (Ni), Molybdän (Mo) und manchmal Titan (Ti) und Stickstoff (N) zur Verbesserung der Festigkeit und Korrosionsbeständigkeit.

Eigenschaften von Stahl und nichtrostendem Stahl

Vergleichen wir einmal die wichtigsten Eigenschaften von Stahl und Edelstahl:

Korrosionsbeständigkeit

• Stahl rostet leicht wenn sie Feuchtigkeit ausgesetzt sind; Schutzanstriche oder -behandlungen sind erforderlich, um Rost zu verhindern. 
• Rostfreier Stahl ist korrosionsbeständiger aufgrund von Legierungselementen wie Chrom und Nickel.

Hitzebeständigkeit

• Rostfreier Stahl hat in der Regel bessere Hitzebeständigkeit aufgrund seiner Chromoxidschicht, *but not all grades are equal—grades like austenitic stainless steel perform better at higher temperatures. 
• Einige Stähle mit Chrom- oder Molybdänzusatz können auch gut hitzebeständig.

Stärke

• Stahl hat in der Regel höhere Anfangsfestigkeit als austenitischer rostfreier Stahl, da er einen höheren Kohlenstoffgehalt aufweist. 
• Im Gegensatz dazu, rostfreier Stahl enthält zugesetzte Legierungselemente wie Chrom und Nickel, die zu einer leichten reduzieren. seine Gesamtstärke.
• *Certain stainless steel grades, such as martensitic or heat-treated varieties, can achieve strength equal to or greater than regular steel. 

Härte

• Steel is generally härter than most stainless steel due to its higher carbon content. This increased carbon makes steel stronger, more wear-resistant, and durable, giving it an advantage in stainless steel hardness and making it suitable for cutting tools and heavy machinery.

Duktilität

• Rostfreier Stahlinsbesondere austenitische Sorten, ist im Allgemeinen formbare als Stahl. 
• *Die Duktilität von Stahl variiert mit dem Kohlenstoffgehalt und den Legierungselementen, wobei Stahl mit niedrigem Kohlenstoffgehalt verformbarer ist als Stahl mit hohem Kohlenstoffgehalt.

Zähigkeit

• Stahl ist spröder aufgrund von mehr Kohlenstoff, insbesondere bei niedrigeren Temperaturen.
• Rostfreier Stahl, insbesondere Sorten mit Nickel, behält Zähigkeit besser in einem breiteren Temperaturbereich.

Magnetische Eigenschaften

• Stahl ist magnetisch. 
• Die meisten rostfreien Stähle ist nicht-magnetisch, except for specific types and grades. 300 series contain chromium and nickel, which makes them austenitic and generally non-magnetic. 400 series contain only chromium, which makes them martensitic or ferritic, hence magnetisch.
• *Die meisten gebräuchlichen nichtrostenden Stähle sind austenitisch, d. h. nichtmagnetisch. Sie können jedoch unter bestimmten Bedingungen, z. B. bei der Kaltbearbeitung, leicht magnetisch werden. 

Erscheinungsbild

• Stahl ist in der Regel stumpfes Grau und kann Rost oder Farbe ändern wenn es Feuchtigkeit ausgesetzt wird.
• Rostfreier Stahl hat eine Glänzend oder gebürstet aussehen und tut nicht rostenund behält sein Aussehen für eine lange Zeit.

Herstellungsverfahren von Stahl und Edelstahl

Obwohl Stahl und nichtrostender Stahl ähnliche Herstellungsverfahren haben, wollen wir hier einige ihrer wichtigsten Unterschiede erörtern.

Herstellung von Stahl

Stahl wird durch das Schmelzen von Rohstoffen wie Eisenerz, Kohle (als Koks) und Kalkstein in einem Hochofen hergestellt. Bei diesem Verfahren wird das Eisenerz durch Entzug von Sauerstoff zu geschmolzenem Eisen reduziert. 

Das geschmolzene Eisen wird dann raffiniert, um den Kohlenstoffgehalt zu senken und einige Verunreinigungen zu entfernen. Nach dem Raffinieren wird der Stahl in Formen gegossen und zu Produkten wie Blechen oder Trägern gewalzt. 

Der gesamte Prozess ist einfach und erfordert keine umfangreiche Reinigung.

Herstellung von rostfreiem Stahl

Nichtrostender Stahl wird nach einem ähnlichen Grundverfahren hergestellt, jedoch mit strengeren Kontrollen und zusätzlichen Schritten, um eine höhere Reinheit und spezifische Eigenschaften zu erreichen.

• Präzises Schmelzen in einem Elektroofen
  Rostfreier Stahl wird in einem Elektroofen und nicht in einem Hochofen geschmolzen. Der Elektroofen ermöglicht eine präzise Temperaturkontrolle, die für die Zugabe von Legierungselementen wie Chrom und Nickel entscheidend ist. Diese Elemente verleihen dem rostfreien Stahl seine korrosionsbeständigen Eigenschaften.
• Zusätzliche Veredelungsschritte
  Um eine hohe Reinheit zu gewährleisten, wird nichtrostender Stahl zusätzlichen Raffinationsprozessen unterzogen:
  • Entgasung
    Entfernen von Gasen wie Wasserstoff, Sauerstoff und Stickstoff aus dem geschmolzenen Stahl. Diese Gase können Schwachstellen verursachen und den Stahl spröde machen, wenn sie nicht entfernt werden.
  • Entschwefelung und Entphosphorung
    Die Beseitigung von Schwefel und Phosphor kann die Zähigkeit verringern und den Stahl anfälliger für Risse machen. Die Entfernung dieser Verunreinigungen erhöht die Festigkeit und Korrosionsbeständigkeit.
• Kontrolliertes Legieren
  Um die gewünschte Qualität des rostfreien Stahls zu erhalten, werden genaue Mengen an Legierungselementen hinzugefügt. Die genaue Zusammensetzung ist für die Leistung und Haltbarkeit des Stahls entscheidend.
• Wärmebehandlung
  Nichtrostender Stahl wird häufig Wärmebehandlungen unterzogen wie Glühen um innere Spannungen abzubauen und die Duktilität zu verbessern. Solche Behandlungen sind bei der Herstellung von nichtrostendem Stahl üblicher als bei normalem Stahl.
• Verbesserte Oberflächenveredelung
  Because stainless steel is frequently used in applications where appearance matters—like kitchen appliances and medical instruments—it undergoes additional finishing processes. These may include polishing und passivation to improve surface quality and enhance Korrosionsbeständigkeit.

Zusammenfassung der Hauptunterschiede

Die Herstellung von rostfreiem Stahl erfordert strengere Verfahren, um einen höheren Reinheitsgrad und spezifische Eigenschaften zu erreichen:

• Kontrolliertes Schmelzen: Verwendung von Elektroöfen zur präzisen Temperaturkontrolle.
• Extra Veredelung: Entgasung, Entschwefelung und Entphosphorung werden durchgeführt, um Verunreinigungen zu entfernen, die die Korrosionsbeständigkeit und Festigkeit beeinträchtigen.
• Exaktes Legieren: Hinzufügen genauer Mengen von Elementen, um die gewünschten Eigenschaften zu erreichen.
• Verbesserte Behandlungen: Wärmebehandlung und Oberflächenveredelung zur Verbesserung von Leistung und Aussehen.

Verarbeitungseigenschaften von Stahl und nichtrostendem Stahl

Schweißeignung

Stahl lässt sich aufgrund seines geringeren Kohlenstoffgehalts und seiner geringeren Anzahl an Legierungselementen leichter schweißen als rostfreier Stahl, wodurch er beim Schweißen nachsichtiger ist. 

Rostfreier Stahl enthält mehr Chrom und Legierungselemente und ist anfälliger für Verformung, Rissbildung oder Korrosion, wenn Schweißen nicht richtig gehandhabt wird.

Bearbeitbarkeit

Stahl ist im Allgemeinen aufgrund seiner geringeren Festigkeit und minimalen Kaltverfestigung leichter zu bearbeiten. Standardbearbeitungsverfahren wie Drehen, Bohren und Fräsen sind für Stahl in der Regel ausreichend. 

Im Gegensatz dazu, rostfreier Stahl ist fester und neigt zur schnellen Kaltverfestigung, was die Bearbeitung erschwert. Für nichtrostenden Stahl sind oft spezielle Techniken und Werkzeuge erforderlich, wie z. B. Planfräsen und Hochgeschwindigkeitsbohren.

Härtbarkeit

Stahl hat in der Regel eine höhere Härtbarkeit als nichtrostender Stahl, d. h. er kann bei einer Wärmebehandlung über die gesamte Dicke gleichmäßig hart werden. Dies ist auf seinen Kohlenstoffgehalt und die Legierungselemente zurückzuführen, die die Härtung fördern. 

Rostfreier StahlDie Härtungsfähigkeit von nichtrostenden Stählen hängt von ihrer Art ab. Martensitische nicht rostende Stähle können durch Wärmebehandlung gehärtet werden, während austenitische nicht rostende Stähle dies nicht können und in der Regel durch Kaltverformung verfestigt werden. Insgesamt ist Stahl im Allgemeinen leichter zu härten als die meisten nichtrostenden Stähle.

Anwendungen von Stahl und nichtrostendem Stahl

Stahl wird häufig in Branchen eingesetzt, in denen Stärke und Langlebigkeit entscheidend sind. Seine Fähigkeit, schwere Lasten zu tragen, und seine Erschwinglichkeit machen es zu einer beliebten Wahl. Man findet es im Baugewerbe, in der Automobilindustrie und im verarbeitenden Gewerbe, in Gebäuden, Fahrzeugen und Industriemaschinen.

Rostfreier Stahl wird in Umgebungen bevorzugt, in denen Korrosionsbeständigkeit wichtig ist. Seine ungiftigen und leicht zu reinigenden Eigenschaften machen es ideal für die Lebensmittelproduktion, das Gesundheitswesen und Konsumgüter. Man findet es häufig in Küchengeräten, medizinischen Instrumenten und sogar in Dekorationsartikeln.

Kostenunterschiede zwischen Stahl und rostfreiem Stahl

Stahl ist im Allgemeinen billiger als rostfreier Stahl, und zwar aus den folgenden Gründen.

Kosten für Rohmaterial

• Stahl besteht hauptsächlich aus Eisen und Kohlenstoffdas ist kostengünstig. Andere Legierungselemente in Stahl variieren je nach Sorte, haben aber im Allgemeinen geringere Mengen.
• Rostfreier Stahl enthält mehr LegierungselementeDie meisten Stahlsorten enthalten hohe Mengen an Chrom, manchmal auch Nickel oder Molybdän. Dies macht es teurer als Stahl.

Herstellungskosten

• Rostfreier Stahl Die Herstellung umfasst komplexere Prozessewie Präzisionsschmelzen, Gießen, Legieren, fortschrittliche Wärmebehandlung, Oberflächenbehandlung usw. Dies erhöht Zeit, Arbeit, und Energiekosten.
• Rostfreier Stahl ist härter zu Maschine und fabrizieren weil es starrer ist. Es sind spezielle Werkzeuge und Techniken erforderlich. Die Endprodukte sind daher teurer.

Wartung und Pflege von Stahl und Edelstahl

Die glattere Oberfläche und die Korrosionsbeständigkeit von rostfreiem Stahl machen eine geringere und einfachere Wartung und Pflege erforderlich. Schauen wir uns die Unterschiede einmal genauer an.

Schutz vor Rost und Korrosion

• Stahl: Neigt zu Rost und muss regelmäßig gegen Rost geschützt werden (z. B. durch Öl, Farbe, Verzinkung).
• Rostfreier Stahl: Widerstandsfähiger gegen Rost, muss jedoch in rauen Umgebungen (z. B. in Meeresnähe oder in säurehaltigen Gebieten) gelegentlich gereinigt werden, um Rost zu vermeiden.

Reinigung und Oberflächenpflege

• Stahl: Es muss häufig gereinigt werden, um Staub und Feuchtigkeit zu entfernen, und muss möglicherweise abgeschliffen oder neu gestrichen werden, um sein Aussehen zu erhalten.
• Rostfreier Stahl: Benötigt weniger Reinigung, und einfache Pflege wie leichtes Polieren oder die Verwendung von Spezialreinigern kann seinen Glanz wiederherstellen.

Anpassungsfähigkeit an die Umwelt

• Stahl: In feuchten oder korrosiven Umgebungen werden sie leicht beschädigt und müssen häufig geschützt und gewartet werden.
• Rostfreier Stahl: Besser geeignet für raue Umgebungen, muss aber auch unter extremen Bedingungen regelmäßig gewartet werden.

Lebenserwartung

• Stahl: Die Lebensdauer wird durch regelmäßige Rostprävention und Oberflächenpflege verlängert.
• Rostfreier Stahl: Die Lebensdauer wird verlängert, wenn man sie sauber hält und den Kontakt mit korrosiven Stoffen vermeidet, so dass weniger intensive Pflege erforderlich ist.

Vorteile und Nachteile von Stahl und Edelstahl

Lassen Sie uns abschließend einen einfachen, schnellen Überblick über ihre Vor- und Nachteile geben:

Vorteile und Nachteile von Stahl

Vorteile und Nachteile von rostfreiem Stahl

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Ist rostfreier Stahl leichter als Stahl?

Nein, nichtrostender Stahl ist nicht leichter als normaler Stahl; beide haben eine ähnliche Dichte. Allerdings enthält rostfreier Stahl zusätzliche Elemente wie Chrom und Nickel, die sein Gewicht leicht erhöhen können.

Ist rostfreier Stahl zum Kochen besser als Stahl?

ür das Kochen ist rostfreier Stahl im Allgemeinen besser geeignet als normaler Stahl, da er rost-, korrosions- und fleckenbeständig ist. Außerdem ist er nicht reaktiv, was bedeutet, dass er den Geschmack von säurehaltigen Speisen nicht beeinträchtigt, und er lässt sich leichter reinigen, was ihn zu einem beliebten Kochgeschirr macht.

Was ist besser für Schmuck: Stahl oder Edelstahl?

Edelstahl eignet sich besser für Schmuck, da er rost-, anlauf- und korrosionsbeständig ist und somit langlebiger und pflegeleichter als normaler Stahl.

Was ist besser, unlegierter Stahl oder rostfreier Stahl?

Edelstahl ist im Allgemeinen besser als Baustahl, da er korrosionsbeständiger und stabiler ist und eine längere Lebensdauer hat. Baustahl ist jedoch billiger und in nicht korrosiven Umgebungen leichter zu verarbeiten. Die Wahl hängt vom jeweiligen Anwendungsfall ab.

Zusammenfassung & Sonstiges

In diesem Artikel werden die wichtigsten Unterschiede zwischen Stahl und Edelstahl erörtert, einschließlich Zusammensetzung, Eigenschaften, Herstellungsverfahren, Verarbeitungsmerkmale, Anwendungen, Kosten und anderer wichtiger Aspekte. Wenn Sie mehr über Stahl, rostfreien Stahl oder andere Stahlsorten erfahren möchten, schauen Sie unter unser Blog oder Kontakt zu unseren Metallspezialisten.

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