Arten von rostfreiem Stahl: Eigenschaften, Güten und Anwendungen

Edelstahl gibt es in verschiedenen Sorten, die jeweils unterschiedliche Eigenschaften und Vorteile bieten. Von hoher Korrosionsbeständigkeit bis hin zu Festigkeit bei extremen Temperaturen sind diese Materialien in Branchen wie dem Bauwesen, der Automobilindustrie und der Luft- und Raumfahrt unverzichtbar. In diesem Leitfaden untersuchen wir die einzigartigen Eigenschaften, Güteklassen und Anwendungen der fünf wichtigsten Edelstahlsorten, um Ihnen bei der Auswahl der besten Option für Ihr Projekt zu helfen.

Welche Arten von Edelstahl gibt es?

Es gibt 5 Haupttypen: Austenitischer Edelstahl, Ferritischer Edelstahl, Martensitischer Edelstahl, Duplex-Edelstahl und ausscheidungshärtender (PH) Edelstahl. Jeder Typ hat unterschiedliche Zusammensetzungen und Eigenschaften, die für unterschiedliche industrielle Anwendungen geeignet sind. Lassen Sie uns sie nacheinander untersuchen.

Austenitischer rostfreier Stahl

Was ist austenitischer rostfreier Stahl?

Austenitischer rostfreier Stahl, mit einer Zusammensetzung von etwa 70% Eisen, 16-26% Chrom und 10-22% Nickel, ist eine der 5 Edelstahlklassen. Es hat eine kubisch-flächenzentrierte Kristallstruktur, wodurch es nicht magnetisch und durch Wärmebehandlung nicht härtbar ist. Es hat eine gute Korrosionsbeständigkeit und Formbarkeit und wird häufig in der Lebensmittelverarbeitung, der Chemie- und der Nuklearindustrie eingesetzt. 

Was sind die Eigenschaften von austenitischem Edelstahl?

Austenitische rostfreie Stähle werden am häufigsten verwendet. Sie weisen eine austenitische Kristallstruktur auf, die der von hochwarmfestem Eisen ähnelt. Sie haben typischerweise einen höheren Chromgehalt als andere Typen und sind im Allgemeinen nicht magnetisch.

• Korrosionsbeständigkeit: Der hohe Chromgehalt bildet eine passive Oxidschicht, die vor Korrosion schützt, selbst in rauen Umgebungen wie im Meer oder in der Industrie. Dies macht es sehr widerstandsfähig gegen Rost, Flecken und Lochfraß.

• Stärke und Zähigkeit: Trotz des breiten Temperaturbereichs, der von kryogenen Bedingungen bis zu großer Hitze reicht, behält austenitischer Edelstahl seine Festigkeit und Zähigkeit bei. Durch Kaltverfestigung kann seine Festigkeit weiter erhöht werden, und er eignet sich für Anwendungen, die eine hohe Haltbarkeit erfordern.

• Verformbarkeit: Dieser Stahl lässt sich sehr gut verformen, so dass er leicht in komplexe Formen gebracht werden kann, ohne dass er reißt oder an Festigkeit verliert. Er kann gewalzt, gezogen und in verschiedene Formen gebogen werden und eignet sich daher ideal für die Herstellung komplizierter Bauteile.

• Schweißeignung: Der nichtmagnetische Charakter und das stabile Gefüge machen austenitischen Edelstahl leicht schweißbar. Er erfordert keine Wärmebehandlung nach dem Schweißen, um seine Korrosionsbeständigkeit zu erhalten, was den Schweißprozess vereinfacht und die Kosten senkt.

• Nichtmagnetisch: Austenitischer Edelstahl ist im Allgemeinen nicht magnetisch, aber bei der Kaltbearbeitung kann sich ein Teil seiner Struktur in Martensit umwandeln und nach Prozessen wie starker Umformung oder Bearbeitung einen leichten Magnetismus aufweisen.

• Hygienische Eigenschaften: Dank seiner glatten Oberfläche und seiner Korrosionsbeständigkeit lässt es sich leicht reinigen und sterilisieren. Dies ist entscheidend für Anwendungen, die strenge Sauberkeitsstandards erfordern, wie z. B. in der Lebensmittelverarbeitung und im medizinischen Bereich.

• Thermische Stabilität: Austenitischer rostfreier Stahl behält seine Festigkeit und wird auch bei hohen Temperaturen nicht brüchig. Dies macht ihn ideal für den Einsatz in Hochtemperaturumgebungen, wie z. B. Ofenkomponenten und Abgasanlagen.

• Chemische Beständigkeit: Es ist beständig gegen verschiedene Chemikalien wie Säuren, Laugen und Chloride und eignet sich daher hervorragend für die Verarbeitung und Lagerung von Chemikalien.

• Geringe Wartung: Austenitischer Edelstahl erfordert aufgrund seiner Korrosionsbeständigkeit und Langlebigkeit nur einen minimalen Wartungsaufwand, was zur Senkung der langfristigen Kosten bei verschiedenen Anwendungen beiträgt.

• Wiederverwertbarkeit: Austenitischer rostfreier Stahl ist vollständig recycelbar, was die Nachhaltigkeit fördert und die Umweltbelastung minimiert.

What’s more, austenitic stainless steel has a melting point range of 1371-1454°C (2500-2650°F), making it suitable for high-temperature applications.

Welche Sorten von austenitischem rostfreiem Stahl gibt es?

Gängige Edelstahlsorten für austenitischen Edelstahl sind die Serien 200 und 300, jede mit einzigartigen Eigenschaften für unterschiedliche Anwendungen.

• 201: Enthält 16-18% Chrom, 3,5-5,5% Nickel und 5,5-7,5% Mangan. Bekannt für seine hohe Kaltverfestigung und hervorragende Zähigkeit bei niedrigen Temperaturen. Es wird häufig für die Herstellung von Küchengeräten, Spülbecken und verschiedenen architektonischen Projekten verwendet.

• 202: Ähnlich wie 201, jedoch mit etwas höherem Mangan- und geringerem Nickelgehalt. Bietet gute Festigkeit und Korrosionsbeständigkeit. Wird in Küchen- und Restaurantausrüstungen sowie in der Automobilverkleidung verwendet.

• 304: Enthält 18-20% Chrom und 8-10,5% Nickel. Diese Sorte ist die am weitesten verbreitete, bekannt für seine außergewöhnliche Korrosionsbeständigkeit und leichte Formbarkeit. Er ist für verschiedene Temperaturen geeignet. Sie wird häufig in Küchengeräten, Lagertanks und Rohrleitungen verwendet.

• 316: Enthält 16-18% Chrom, 10-14% Nickel und 2-3% Molybdän. Der Zusatz von Molybdän erhöht die Beständigkeit gegen Lochfraß und Spaltkorrosion, insbesondere in chloridhaltiger Umgebung. Außerdem bietet es eine höhere Kriechbeständigkeit, Spannungsbruchfestigkeit und Zugfestigkeit bei höheren Temperaturen. Es wird in der Schifffahrt, in der chemischen Verarbeitung und in medizinischen Geräten eingesetzt.

• 310: Es enthält 24-26% Chrom und 19-22% Nickel. Der erhöhte Chrom- und Nickelgehalt verbessert seine Oxidationsbeständigkeit bei erhöhten Temperaturen. Er behält seine Festigkeit und Zähigkeit bei Temperaturen von bis zu 1150°C (2100°F) bei. Es wird für Hochtemperaturanwendungen wie Ofenteile, Wärmetauscher, Ofenauskleidungen und Brennkammern verwendet. Es wird auch in der Energieerzeugung und in der thermischen Verarbeitungsindustrie verwendet.

• 303: Ähnlich wie 304, jedoch mit Schwefelzusatz (0,15-0,35%). Es hat eine verbesserte Bearbeitbarkeit aufgrund von Schwefel hinzugefügt, die seine Leichtigkeit des Schneidens und der Bearbeitung verbessert. Durch diesen Zusatz wird jedoch seine Korrosionsbeständigkeit im Vergleich zu 304 leicht verringert. Er wird für die Herstellung von Schrauben, Bolzen, Muttern und anderen Komponenten verwendet, die eine umfangreiche Bearbeitung erfordern. Es ist ideal für Hochgeschwindigkeitsbearbeitungen.
• 308: Enthält normalerweise etwa 20% Chrom und 10% Nickel und bietet eine ausgezeichnete Korrosionsbeständigkeit, insbesondere in Chloridumgebungen. Der ausgewogene Chrom- und Nickelgehalt verringert das Risiko thermischer Risse beim Schweißen und sorgt für eine gute Schweißbarkeit. Es wird häufig im Bauwesen, in der chemischen Verarbeitung und in der Lebensmittelindustrie verwendet.

Welche Anwendungen gibt es für austenitischen rostfreien Stahl?

Austenitische rostfreie Stähle werden in einer Vielzahl von Anwendungen eingesetzt, darunter Küchengeräte, medizinische Geräte, Industriemaschinen und architektonische Strukturen.

• Küchenausstattung: Spülbecken, Kochgeschirr, Besteck und Geräte für die Lebensmittelverarbeitung aus den Qualitäten 304 und 316, da sie korrosionsbeständig und leicht zu reinigen sind.

• Medizinische Geräte: Chirurgische Instrumente, Implantate und medizinische Geräte aus 316 aufgrund seiner Biokompatibilität und Beständigkeit gegenüber Sterilisationsverfahren.

• Industrielle Ausrüstung: Lagertanks, Rohrleitungen, Wärmetauscher und chemische Verarbeitungsanlagen, die aufgrund ihrer Beständigkeit gegen korrosive Chemikalien aus 304 und 316 hergestellt werden.

• Architektonische Strukturen: Strukturelle Komponenten, Verkleidungen, Handläufe und dekorative Elemente werden aufgrund ihrer Festigkeit, Haltbarkeit und Ästhetik aus verschiedenen Materialien hergestellt.

• Autoindustrie: Auspuffanlagen, Katalysatoren und Verkleidungsteile aus 304 und 321 wegen ihrer Hochtemperatur- und Korrosionsbeständigkeit.

• Luft- und Raumfahrtindustrie: Teile von Düsentriebwerken, Flugzeugrahmen und Strukturbauteile aus 310 und 321 wegen ihrer Hochtemperaturstabilität und Festigkeit.

• Lebensmittel- und Getränkeindustrie: Produktions- und Lagerausrüstungen, einschließlich Biertanks und Molkereianlagen, die aufgrund ihrer hygienischen Eigenschaften und Korrosionsbeständigkeit aus 304 und 316 hergestellt werden.

Ferritischer rostfreier Stahl

Was ist ferritischer rostfreier Stahl?

Ferritischer rostfreier Stahl, besteht aus etwa 85% Eisen und 10-30% Chrom, hat einen geringen Nickelgehalt und ist daher kostengünstiger als andere Typen. Seine kubisch-raumzentrierte Struktur macht ihn magnetisch und durch Wärmebehandlung nicht härtbar. Er bietet eine gute Korrosionsbeständigkeit in milden Umgebungen und wird hauptsächlich in Autoabgassystemen, Industrieanlagen und Küchenutensilien verwendet. Ferritischer Edelstahl wird normalerweise durch Kaltwalzen verarbeitet und umfasst Standard- und stabilisierte Varianten.

Was sind die Eigenschaften von ferritischem rostfreiem Stahl?

Ferritischer Edelstahl ist bekannt für seine gute Korrosionsbeständigkeit, hohe Festigkeit, magnetische Eigenschaften und hervorragende Wärmeleitfähigkeit.

• Korrosionsbeständigkeit: Er weist eine ausgezeichnete Korrosionsbeständigkeit auf, insbesondere in oxidierenden Umgebungen, ist jedoch im Vergleich zu austenitischen Güten weniger beständig gegen chloridinduzierte Lochfraß- und Spaltkorrosion.

• Festigkeit und Duktilität: Es bietet hohe Festigkeit und mäßige Duktilität.

• Wärmeleitfähigkeit: Höhere Wärmeleitfähigkeit als austenitische nichtrostende Stähle, daher ideal für Wärmetauscher und andere thermische Anwendungen.

• Magnetische Eigenschaften: Ferritische nichtrostende Stähle sind magnetisch, was je nach Anwendung von Vorteil oder von Nachteil sein kann.

• Schweißeignung: Hat im Allgemeinen eine schlechtere Schweißbarkeit als austenitische Güten und erfordert eine sorgfältige Kontrolle der Schweißbedingungen, um Versprödung zu vermeiden.

• Kosten-Nutzen-Verhältnis: Hoher Chromgehalt, aber wenig oder gar kein Nickel machen ihn preiswerter als austenitische Stähle. Geeignet für Anwendungen, die eine mäßige Korrosionsbeständigkeit und magnetische Eigenschaften erfordern, ohne die hohen Kosten für Nickel.

Darüber hinaus hat ferritischer rostfreier Stahl einen Schmelzpunkt von 1425-1510°C (2600-2750°F), was ihn ideal für Anwendungen macht, die eine hohe Wärmeleitfähigkeit und eine minimale Wärmeausdehnung erfordern, wie z.B. Auspuffanlagen von Autos und Industrieanlagen.

Welche Sorten von ferritischem rostfreiem Stahl gibt es?

Die Sorten für ferritische und martensitische nicht rostende Stähle sind die 400er-Serie. Zu den 400er-Serien gehören die ferritischen nicht rostenden Stähle 409, 430, 434 und 446.

• 409: Enthält 10,5-11,75% Chrom und ist eine der kostengünstigsten Sorten. Sie hat eine hohe Oxidationsbeständigkeit und wird häufig in Auspuffanlagen von Kraftfahrzeugen verwendet.

• 430: Enthält 16-18% Chrom und ist bekannt für seine gute Korrosionsbeständigkeit und Verformbarkeit. Es wird häufig für Küchengeräte, Automobilverkleidungen und architektonische Anwendungen verwendet.

• 434: Enthält 16-18% Chrom und 0,75-1,25% Molybdän und sorgt für eine bessere Korrosionsbeständigkeit, insbesondere in chloridhaltiger Umgebung. Wird in Automobilkomponenten und Geräten verwendet.

• 446: Enthält 23-27% Chrom und bietet eine ausgezeichnete Beständigkeit gegen Hochtemperaturoxidation und Korrosion. Wird häufig für Ofenkomponenten, Wärmetauscher und Kesselkomponenten verwendet.

Was sind die Anwendungen von ferritischem Edelstahl? 

Ferritischer rostfreier Stahl wird in der Automobilindustrie, für Küchengeräte, Industrieanlagen, architektonische Strukturen und Haushaltsgeräte verwendet.

• Autoindustrie: Aufgrund seiner guten Korrosionsbeständigkeit und hohen Festigkeit wird es häufig für Auspuffanlagen (409), Fahrzeugverkleidungen und Strukturbauteile verwendet.

• Küchenausstattung: Wird für Küchenspülen, Arbeitsplatten und Geräte (430) verwendet, weil es ästhetisch ansprechend und leicht zu reinigen ist.

• Industrielle Ausrüstung: Ideal für Wärmetauscher, Ofenteile und Heizkessel (446) aufgrund seiner ausgezeichneten Wärmeleitfähigkeit und starken Oxidationsbeständigkeit.

• Architektonische Strukturen: Aufgrund seiner guten Formbarkeit und Korrosionsbeständigkeit wird es für dekorative und strukturelle Bauelemente wie Fassadenverkleidungen und Geländer verwendet.

• Häusliche Anwendungen: Wird in Waschmaschinentrommeln, Geschirrspülern und Innenverkleidungen verwendet, da es kostengünstig und ausreichend korrosionsbeständig ist.

Martensitischer rostfreier Stahl

Was ist martensitischer rostfreier Stahl?

Martensitischer rostfreier Stahl, bestehend aus 70–80% Eisen, 12–18% Chrom und 0,1–1,2% Kohlenstoff, ist unter den 5 Edelstahlsorten am seltensten. Er wird wegen seiner hohen Festigkeit, Härte und magnetischen Eigenschaften geschätzt, weist jedoch eine geringere Korrosionsbeständigkeit und Schweißbarkeit auf. Mit einer raumzentrierten tetragonalen Struktur kann er durch Wärmebehandlung gehärtet werden. Martensitischer Edelstahl wird hauptsächlich in Besteck, chirurgischen Instrumenten und Industrieklingen verwendet, wird durch Warmwalzen verarbeitet und umfasst kohlenstoffreiche und kohlenstoffarme Varianten.

Was sind die Eigenschaften von martensitischem Edelstahl?

Martensitischer rostfreier Stahl hat eine hohe Festigkeit, Härte, Verschleißfestigkeit, mäßige Korrosionsbeständigkeit und magnetische Eigenschaften.

• Hohe Festigkeit und Härte: Da er einen hohen Kohlenstoffgehalt aufweist, kann martensitischer Edelstahl wärmebehandelt werden, um eine hohe Festigkeit und Härte zu erreichen. Dies ist ideal für Anwendungen, die Haltbarkeit und Verschleißfestigkeit erfordern.

• Mäßige Korrosionsbeständigkeit: Bietet eine gute Korrosionsbeständigkeit in milden Umgebungen, ist aber im Vergleich zu austenitischen und ferritischen Güten weniger beständig.

• Abnutzungswiderstand: Da es gehärtet und angelassen werden kann, ist es für Schneidwerkzeuge und Maschinenteile geeignet.

• Magnetische Eigenschaften: Martensitische nichtrostende Stähle sind magnetisch, was bei bestimmten Anwendungen von Vorteil sein kann.

• Wärmebehandelbarkeit: Wärmebehandlungsverfahren wie das Härten und Anlassen können eingesetzt werden, um das Material zu härten und die gewünschten mechanischen Eigenschaften zu erzielen.

Darüber hinaus liegt der Schmelzpunkt von martensitischem rostfreiem Stahl zwischen 1400 und 1450°C (2550 bis 2650°F), wodurch er sich für Anwendungen eignet, die hohe Festigkeit und Härte erfordern.

Wärmebehandlungsschritte für martensitischen Edelstahl

Martensitischer Edelstahl durchläuft einen mehrstufigen Wärmebehandlungsprozess:

1. Austenitisierung: Erhitzen Sie den Stahl auf 950–1050 °C (1740–1920 °F), um Austenit zu bilden und ihn auf die Härtung vorzubereiten.
2. Abschrecken: Schnelles Abkühlen des Stahls, normalerweise in Luft oder Öl, um Martensit zu bilden und eine hohe Härte zu erreichen.
3. Anlassen: Erneut auf 150–600 °C (300–1100 °F) erhitzen, um Härte und Zähigkeit anzupassen und Sprödigkeit zu reduzieren.

Diese Schritte optimieren Festigkeit und Haltbarkeit je nach Anwendungsbedarf.

Welche Qualitäten von martensitischem Edelstahl gibt es?

Mehrere nichtrostende Stähle der Serie 400, wie 410 und 420, sind martensitische Edelstahlsorten.

• 410: Enthält 11,5-13,5% Chrom und bis zu 0,15% Kohlenstoff. Es ist die am häufigsten verwendete martensitische Sorte, die für ihre ausgezeichnete Härte und Korrosionsbeständigkeit bekannt ist. Sie wird häufig für Besteck, Dampf- und Gasturbinenschaufeln und Küchenutensilien verwendet.

• 420: Enthält 12-14% Chrom und 0,15-0,40% Kohlenstoff. Bekannt für seine höheren ha Ventile.

• 440A, 440B, 440C: Diese Sorten enthalten 16-18% Chrom und einen unterschiedlichen Kohlenstoffgehalt (0,6-1,2%). Sie sind bekannt für ihre hohe Härte und Verschleißfestigkeit, wobei 440C die härteste und verschleißfesteste ist. Sie werden für hochwertige Bestecke, Lager und Ventilkomponenten verwendet.

• 431: Enthält 15-17% Chrom und 0,2-0,4% Kohlenstoff. Bietet eine hervorragende Kombination aus Korrosionsbeständigkeit, Zähigkeit und Festigkeit. Wird in Flugzeugteilen, Pumpenwellen und Schiffsausrüstung verwendet.

Was sind die Anwendungen von martensitischem Edelstahl? 

Martensitischer Edelstahl wird unter anderem für Besteck, medizinische Instrumente, Industrieausrüstungen, Komponenten für die Luft- und Raumfahrt und Automobilteile verwendet.

• Besteck und Klingen: Wird aufgrund seiner Härte und der Beibehaltung der Schärfe für Messer, Scheren und chirurgische Instrumente verwendet.

• Medizinische Instrumente: Wird für chirurgische und zahnmedizinische Instrumente verwendet, da es sehr widerstandsfähig ist und sterilisiert werden kann.

• Industrielle Ausrüstung: Ideal für Pumpenwellen, Ventilkomponenten und Lager, bei denen eine hohe Festigkeit und Verschleißfestigkeit erforderlich ist.

• Luft- und Raumfahrtindustrie: Wird für Turbinenschaufeln und andere stark beanspruchte Komponenten verwendet, da es hohen mechanischen Belastungen standhält.

• Autoindustrie: Wird für Bauteile wie Wellen, Zahnräder und Befestigungselemente verwendet, die eine hohe Festigkeit und Verschleißfestigkeit erfordern.

Duplex-Edelstahl

Was ist Duplex-Edelstahl?

Duplex-Edelstahl ist eine Art von rostfreiem Stahl, der aus etwa 50-70% Eisen, 22-25% Chrom und 5-7% Nickel besteht. Mit einer gemischten kristallinen Struktur aus Austenit und Ferrit bietet er eine hervorragende Festigkeit und außergewöhnliche Korrosionsbeständigkeit. Duplex-Edelstahl wird in der chemischen Verarbeitung, bei der Öl- und Gasexploration und in der Schifffahrt eingesetzt. Er wird im Warmwalzverfahren verarbeitet. Untergruppen für rostfreien Duplexstahl sind Magerduplex-, Standardduplex- und Superduplexvarianten.

Was sind die Eigenschaften von rostfreiem Duplexstahl?

Duplex-Edelstahl ist bekannt für seine bemerkenswerte Festigkeit, hervorragende Korrosionsbeständigkeit, Beständigkeit gegen Spannungsrisskorrosion, gute Schweißbarkeit, hohe Zähigkeit und mäßige magnetische Eigenschaften.

• Hohe Festigkeit: Duplex-Edelstahl hat eine etwa doppelt so hohe Streckgrenze wie austenitischer Edelstahl. Er eignet sich für Anwendungen mit hoher Beanspruchung.

• Ausgezeichnete Korrosionsbeständigkeit: Der hohe Chrom- und Molybdänanteil sorgt für eine gute Beständigkeit gegen Lochfraß, Spaltkorrosion und allgemeine Korrosion in rauen Umgebungen.

• Widerstandsfähigkeit gegen Spannungsrisskorrosion: Die ferritische Phase im Gefüge verbessert die Beständigkeit gegen Spannungsrisskorrosion, insbesondere in chloridhaltigen Umgebungen.

• Gute Schweißeignung: Nichtrostender Duplex-Stahl kann mit Standardtechniken geschweißt werden, aber es ist wichtig, die Wärmezufuhr und die Abkühlungsgeschwindigkeit sorgfältig zu steuern, um das ausgewogene Gefüge zu erhalten.

• Hohe Zähigkeit und Duktilität: Er bietet eine gute Zähigkeit und Duktilität, wenn auch nicht so hoch wie austenitischer rostfreier Stahl. Er erbringt gute Leistungen, egal ob die Temperatur hoch oder niedrig ist.

• Wärmeleitfähigkeit: Höhere Wärmeleitfähigkeit und geringere Wärmeausdehnung im Vergleich zu austenitischen nichtrostenden Stählen, wodurch er sich für Anwendungen mit Temperaturschwankungen eignet.

• Magnetische Eigenschaften: Aufgrund seiner ferritischen Phase hat nichtrostender Duplexstahl mäßige magnetische Eigenschaften, die höher sind als bei austenitischen nichtrostenden Stählen, aber niedriger als bei vollferritischen Stählen.

Der Schmelzpunkt von rostfreiem Duplexstahl liegt in der Regel zwischen 1350 und 1400°C (2460 bis 2550°F), wodurch er sich für hochbeanspruchte Anwendungen eignet.

Welche Arten von Duplex-Edelstahl gibt es?

• 2205: Die am weitesten verbreitete Duplexsorte, die 22% Chrom, 5-6% Nickel und 3% Molybdän enthält. Sie weist eine hohe Korrosionsbeständigkeit und Festigkeit auf und eignet sich für die chemische Verarbeitung, die Öl- und Gasexploration sowie für die Schifffahrt.

• 2507 (Super Duplex): Enthält 25% Chrom, 7% Nickel und 4% Molybdän und bietet damit eine noch höhere Festigkeit und Korrosionsbeständigkeit als 2205. Es wird in extrem korrosiven Umgebungen eingesetzt, wie z. B. bei der Offshore-Öl- und Gasförderung und der chemischen Verarbeitung.

• 2304: Enthält 23% Chrom und 4% Nickel, aber kein Molybdän. Es bietet eine gute Korrosionsbeständigkeit und Festigkeit und ist gleichzeitig günstiger als 2205. Wird für strukturelle Anwendungen, Lagertanks und Wasseraufbereitungsanlagen verwendet.

• 2101 (Mageres Duplex): Enthält geringere Mengen an Nickel und Molybdän und ist damit eine kostengünstige Alternative mit guten mechanischen Eigenschaften und Korrosionsbeständigkeit. Wird in architektonischen Strukturen, Warmwasserbereitern und Speichertanks verwendet.

Was sind die Anwendungen von Duplex-Edelstahl? 

Duplex-Edelstahl wird in der chemischen und petrochemischen Industrie, in der Öl- und Gasindustrie, in der Schifffahrt, im Bauwesen und in der Architektur, in Wasseraufbereitungsanlagen sowie in der Zellstoff- und Papierindustrie verwendet.

• Chemische und petrochemische Industrie: Es wird in Prozessanlagen, Lagertanks und Rohrleitungssystemen eingesetzt, da es aggressiven Chemikalien und hohen Temperaturen standhält.

• Öl- und Gasindustrie: Wird aufgrund seiner Festigkeit und Korrosionsbeständigkeit in rauen Meeresumgebungen für Offshore-Plattformen, Pipelines und Verarbeitungsanlagen verwendet.

• Schiffsindustrie: Wird wegen seiner ausgezeichneten Korrosionsbeständigkeit gegenüber Meerwasser im Schiffbau, in Entsalzungsanlagen und bei Schiffsbauteilen verwendet.

• Bauwesen und Architektur: Es wird für Brücken, Gebäudefassaden und verschiedene strukturelle Anwendungen verwendet, bei denen es auf hohe Festigkeit und Haltbarkeit ankommt.

• Wasseraufbereitungsanlagen: Wird in Entsalzungs- und Wasseraufbereitungsanlagen eingesetzt, da es korrosions- und bewuchsresistent ist.

• Zellstoff- und Papierindustrie: Ideal für Fermenter, Bleichanlagen und andere Geräte, die mit korrosiven Chemikalien und hohen Temperaturen konfrontiert sind.

Ausscheidungshärtung von rostfreiem Stahl

Was ist ausscheidungsgehärteter rostfreier Stahl?

Ausscheidungshärtung von rostfreiem Stahl, also called PH stainless steel, is a stainless steel composed of approximately 70% iron, 17% chromium, 4% nickel, and small amounts of aluminum and copper, forming a solid metal material. It has high strength, strong resistance to corrosion, and notable toughness. It is primarily used in the aerospace, petrochemical, and medical device industries. This steel is processed through solution treatment and aging treatment. Precipitation Hardening Stainless Steel is mainly classified into four categories: martensitic, semi-austenitic, welding, and austenitic.

Was sind die Eigenschaften von ausscheidungsgehärtetem rostfreiem Stahl?

Ausscheidungshärtender rostfreier Stahl hat eine hohe Festigkeit, Härte, gute Korrosionsbeständigkeit, gute Duktilität, Zähigkeit, Schweißbarkeit und Umformbarkeit.

• Hohe Festigkeit und Härte: Durch die Wärmebehandlung wird die Festigkeit und Härte des Stahls deutlich erhöht, so dass er sich ideal für hochbeanspruchte Anwendungen eignet.

• Gute Korrosionsbeständigkeit: Er bietet eine gute bis ausgezeichnete Korrosionsbeständigkeit, die mit der von austenitischen Edelstählen vergleichbar ist, und ist damit ideal für Anwendungen unter rauen, korrosiven Bedingungen.

• Gute Duktilität und Zähigkeit: Trotz seiner außergewöhnlichen Festigkeit verfügt der rostfreie PH-Stahl über eine ausgezeichnete Duktilität und Zähigkeit, was für strukturelle Anwendungen entscheidend ist.

• Schweißeignung: Es kann mit Standardtechniken geschweißt werden, doch ist häufig eine Wärmebehandlung nach dem Schweißen erforderlich, um die Eigenschaften wiederherzustellen.

• Verformbarkeit: Es kann im erweichten Zustand geformt und bearbeitet werden und anschließend durch Wärmebehandlung gehärtet werden, um die gewünschten Eigenschaften zu erzielen.

Der Schmelzpunkt von ausscheidungshärtendem rostfreiem Stahl liegt in der Regel zwischen 1400 und 1450°C (2550 bis 2650°F), wodurch er sich für hochbelastete Anwendungen eignet.

Welche Sorten von ausscheidungsgehärtetem Edelstahl gibt es?

Es gibt verschiedene Sorten von ausscheidungshärtendem rostfreiem Stahl, die jeweils für bestimmte Anwendungen geeignet sind:

• 17-4 PH (UNS S17400): Enthält 17% Chrom, 4% Nickel und 4% Kupfer. Es handelt sich um den am häufigsten verwendeten rostfreien PH-Stahl, der für seine hervorragende Festigkeit, Härte und Korrosionsbeständigkeit bekannt ist. Er wird in der Luft- und Raumfahrt, in der chemischen Verarbeitung und in der Schifffahrt verwendet.

• 15-5 PH (UNS S15500): Ähnlich wie 17-4 PH, aber mit höherer Zähigkeit. Enthält 15% Chrom, 5% Nickel und zusätzliches Kupfer. Wird in Komponenten für die Luft- und Raumfahrt, Druckbehältern und Hochleistungsschäften verwendet.

• 13-8 Mo (UNS S13800): Enthält 13% Chrom, 8% Nickel und 2% Molybdän. Bekannt für seine überragende Zähigkeit und Spannungsrisskorrosionsbeständigkeit. Wird in der Luft- und Raumfahrt, in der Petrochemie und im Nuklearbereich eingesetzt.

• PH 13-8 Mo (UNS S13800): Bekannt für hohe Festigkeit, Zähigkeit und hervorragende Spannungsrisskorrosionsbeständigkeit. Enthält 13% Chrom, 8% Nickel und 2% Molybdän. Wird in der Luft- und Raumfahrt, der Nuklearindustrie und der chemischen Industrie verwendet.

• 17-7 PH (UNS S17700): Enthält 17% Chrom, 7% Nickel und Aluminium. Bekannt für seine hohe Festigkeit und gute Formbarkeit. Wird in Komponenten für die Luft- und Raumfahrt, Federn und Unterlegscheiben verwendet.

Was sind die Anwendungen von ausscheidungsgehärtetem Edelstahl? 

Ausscheidungshärtender Edelstahl wird für Bauteile in der Luft- und Raumfahrt, in der Automobilindustrie, in der Industrie, in medizinischen Geräten, in der chemischen Industrie und in der Schifffahrt eingesetzt.

• Luft- und Raumfahrtindustrie: Wird aufgrund seines ausgezeichneten Verhältnisses von Festigkeit zu Gewicht und seiner Korrosionsbeständigkeit für Luftfahrtkomponenten, Turbinenschaufeln und Fahrwerke verwendet.

• Autoindustrie: Wird wegen seiner Langlebigkeit und Verschleißfestigkeit in Hochleistungsmotoren, Getriebeteilen und Auspuffanlagen eingesetzt.

• Industrielle Ausrüstung: Ideal für die Herstellung von Werkzeugen, Befestigungselementen und Federn, die eine hohe Festigkeit und Ermüdungsbeständigkeit erfordern.

• Medizinische Geräte: Wird in chirurgischen Instrumenten, orthopädischen Implantaten und zahnmedizinischen Werkzeugen verwendet, da es biokompatibel ist und scharfe Kanten beibehalten kann.

• Chemische Verarbeitung: Geeignet für Geräte, die korrosiven Chemikalien und hohen Temperaturen ausgesetzt sind, wie z. B. Ventile, Pumpen und Wärmetauscher.

• Marine Anwendungen: Wird aufgrund seiner hervorragenden Korrosionsbeständigkeit für Propellerwellen, Befestigungselemente und andere Komponenten verwendet, die Salzwasser ausgesetzt sind.

Auswirkungen der Zugabe unterschiedlicher Materialien zu unterschiedlichen Stahlsorten

Durch das Hinzufügen von Legierungselementen und den Einsatz verschiedener Produktionstechniken entstehen verschiedene Edelstahlsorten. Nachfolgend finden Sie eine einfache Erklärung, wie sich jedes chemische Element auf die Leistung auswirkt.

1. Chrom (Cr): Verbessert die Korrosionsbeständigkeit, wichtig für Edelstahl.
2. Nickel (Ni): Verbessert die Formbarkeit und Korrosionsbeständigkeit, wird in austenitischem Stahl verwendet.
3. Molybdän (Mo): Erhöht die Beständigkeit gegen Loch- und Spaltkorrosion, vorteilhaft in chloridreichen Umgebungen.
4. Kohlenstoff (C): Verleiht Festigkeit und Härte, kann in hohen Konzentrationen jedoch die Korrosionsbeständigkeit verringern.
5. Stickstoff (N): Verbessert die Festigkeit und lokale Korrosionsbeständigkeit, insbesondere bei Duplexstählen.

Das Zusammensetzungsverhältnis der einzelnen Elemente beeinflusst die Leistung verschiedener Edelstahlsorten.

Vergleich lokaler Korrosion bei unterschiedlichen Edelstahlsorten

Lochkorrosion, Spaltkorrosion und Spannungsrisskorrosion unterscheiden sich bei den fünf Edelstahlsorten und beeinträchtigen ihre Leistung in bestimmten Umgebungen. Hier ist ein Vergleich ihrer lokalen Korrosionstrends:

Austenitischer Edelstahl (304)

• Besonderheit: 18% Chrom, 8% Nickel.
• Lokale Korrosion: Anfällig für Lochfraß in Chloriden.

Ferritischer Edelstahl (430)

• Besonderheit: Chrom, kein Nickel.
• Lokale Korrosion: Anfällig für Lochfraß.

Martensitischer Edelstahl (410)

• Besonderheit: Höherer Kohlenstoffgehalt.
• Lokale Korrosion: Neigt zu Lochfraß.

Duplex-Edelstahl (2205)

• Besonderheit: Ausgeglichene Phasen.
• Lokale Korrosion: Hervorragende Lochfraßbeständigkeit.

Ausscheidungshärtender Edelstahl (17-4 PH)

• Besonderheit: Durch Wärmebehandlung verstärkt.
• Lokale Korrosion: Kann unter harten Bedingungen in die Box gehen.

Jeder Typ verhält sich je nach Zusammensetzung anders bei lokaler Korrosion und Sie können den Chrom-, Molybdän- und Stickstoffgehalt erhöhen, um eine bessere Beständigkeit gegen Lochkorrosion zu erzielen.

Was ist besser: Edelstahl 304 oder 316?

Wenn Sie rostfreien Stahl für allgemeine Küchengeräte, Lagertanks oder Rohrleitungen benötigen, ist rostfreier Stahl 304 aufgrund seiner Erschwinglichkeit und hervorragenden Korrosionsbeständigkeit ideal. Für den Einsatz in der Schifffahrt, in der chemischen Industrie oder in der Medizintechnik ist Edelstahl 316 jedoch besser geeignet, da er Molybdän enthält, das insbesondere in chloridhaltigen Umgebungen eine höhere Beständigkeit gegen Lochfraß und Spaltkorrosion bietet.

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Edelstahl 304 vs. Edelstahl 316

Was ist besser: Edelstahl 304 oder 420?

Für Küchengeräte, Lagertanks und architektonische Strukturen ist Edelstahl 304 aufgrund seiner hervorragenden Korrosionsbeständigkeit und Formbarkeit die bessere Wahl. Andererseits eignet sich rostfreier Stahl 420 besser für Besteck, chirurgische Instrumente und Industrieklingen, da er eine höhere Härte und Verschleißfestigkeit bietet, obwohl er im Vergleich zu 304 weniger korrosionsbeständig ist.

Wie kann man die Arten von rostfreiem Stahl erkennen?

Sie können die Arten von rostfreiem Stahl durch verschiedene Methoden identifizieren. 

Der Magnettest ist nützlich: Austenitische nichtrostende Stähle wie 304 und 316 sind im Allgemeinen nicht magnetisch, während ferritische und martensitische Stähle wie 430 und 420 magnetisch sind. Bei der Funkenprüfung wird der Stahl geschliffen und die Funkenbildung beobachtet; verschiedene nichtrostende Stähle erzeugen unterschiedliche Funkenmuster. Chemische Tests, z. B. mit Salpetersäure, helfen bei der Identifizierung von Stählen anhand ihrer Reaktionen. Für eine genaue Identifizierung können professionelle Methoden wie Röntgenfluoreszenz (XRF)-Analysatoren die genaue Zusammensetzung des nichtrostenden Stahls bestimmen.

Welche Edelstahlsorte rostet nicht?

Kein Edelstahl ist vollkommen rostfrei, aber Edelstahlsorten wie 304 und 316 sind aufgrund ihres hohen Chrom- und Nickelgehalts äußerst rostbeständig. 316 mit zusätzlichem Molybdän bietet eine überragende Rostbeständigkeit, insbesondere in rauen oder maritimen Umgebungen bieten diese Sorten hervorragenden Schutz gegen Korrosion.

Schlussfolgerung

Rostfreier Stahl ist vielseitig und in vielen Branchen unverzichtbar. Jeder Typ - ob austenitisch, ferritisch, martensitisch, duplex oder ausscheidungsgehärtet - hat einzigartige Stärken. Wählen Sie die richtige Sorte je nach Ihren Anforderungen, sei es in Bezug auf Haltbarkeit, Korrosionsbeständigkeit oder Festigkeit.

Sind Sie bereit, Ihr nächstes Projekt in Angriff zu nehmen? Entdecken Sie die verschiedenen Arten von rostfreiem Stahl und finden Sie diejenige, die Ihren Anforderungen am besten entspricht. Handeln Sie jetzt und nutzen Sie das Beste aus rostfreiem Stahl!