Rostet Werkzeugstahl? Korrosionsbeständigkeit bei Werkzeugstahl

Die meisten Werkzeugstähle können rosten, doch Stähle mit höherem Legierungsgehalt oder speziellen Beschichtungen sind korrosionsbeständiger.

Härte und Zähigkeit sind bei Werkzeugstählen normalerweise wichtiger als die Korrosionsbeständigkeit. Manche suchen jedoch immer noch nach Informationen zur Rostbeständigkeit verschiedener Werkzeugstähle für die richtigen Werkzeuge oder Messer. Für diese Leute bietet die SteelPro Group die Antworten und Produkte, die Sie benötigen.

Rostet Werkzeugstahl?

Ja, Werkzeugstahl kann rosten. Werkzeugstahl besteht sowohl aus Kohlenstoffstahl als auch aus legiertem Stahl. Obwohl er bestimmte Legierungselemente enthält, ist er weit von rostfreiem Stahl entfernt. In Gegenwart von Sauerstoff und Feuchtigkeit in der Umgebung kommt es zur Eisenoxidation, die die Integrität und das Aussehen des Stahls beeinträchtigt. Werkzeugstähle sind gegen diese Reaktion nicht immun.

Faktoren, die Werkzeugstahlrost beeinflussen

Chemische Zusammensetzung

• Chrom (Cr)

Chrom ist ein wichtiges Legierungselement, das die Korrosionsbeständigkeit verbessert, indem es eine stabile, haftende Chromoxidschicht auf der Stahloberfläche bildet. Dieser passive Film dient als Schutz, verhindert weiteres Rosten und schützt das darunterliegende Metall vor schädlichen Substanzen.

• Molybdän (Mo)

Molybdän verbessert die Lochfraßbeständigkeit von Werkzeugstahl, insbesondere in chloridhaltigen Umgebungen. Es wirkt synergetisch mit Chrom, um die allgemeine Korrosionsbeständigkeit zu verbessern und die Integrität der Passivschicht unter aggressiven Bedingungen aufrechtzuerhalten.

• Vanadium (V)

Vanadium trägt zur Bildung harter Carbide bei, die nicht nur die Verschleißfestigkeit erhöhen, sondern auch die Mikrostruktur des Stahls beeinflussen. Während Vanadium selbst Rost nicht direkt verhindert, kann seine Anwesenheit die Beständigkeit der Legierung gegen Korrosionsangriffe verbessern.

• Nickel (Ni) und Mangan (Mn)

Diese Elemente verbessern die Zähigkeit und Duktilität von Werkzeugstahl, was sich indirekt auf die Korrosionsbeständigkeit auswirken kann, indem die Wahrscheinlichkeit der Rissbildung verringert wird, an der Korrosion entstehen und sich ausbreiten könnte.

Das genaue Gleichgewicht dieser Legierungselemente bestimmt die Gesamtkorrosionsbeständigkeit des Werkzeugstahls. Hochlegierte Werkzeugstähle mit hohem Chrom- und Molybdängehalt weisen im Vergleich zu niedriglegierten oder kohlenstoffreichen Werkzeugstählen eine höhere Rostbeständigkeit auf.

Allerdings macht das Vorhandensein dieser Elemente den Stahl nicht völlig korrosionsbeständig, da ihre Konzentration nicht hoch genug ist. 

Oberflächenbehandlung und Finish

Zur Verbesserung der Korrosionsbeständigkeit von Werkzeugstahl sind praktische und wirksame Oberflächenbehandlungen und -veredelungen unabdingbar. 

Durch den Einsatz weit verbreiteter Methoden wie Schutzbeschichtungen, Schwarzoxidbehandlung, Passivierung und Pulverbeschichtung können wir die Lebensdauer Ihrer Werkzeugstahlprodukte deutlich verlängern und die Leistungsfähigkeit aufrechterhalten.

Mechanische Beanspruchung und Ermüdung

Mechanische Belastung und Ermüdung können die Korrosion von Werkzeugstahl durch Mechanismen wie Spannungsrisskorrosion (SCC) und Korrosionsermüdung verschlimmern.

• Spannungsrisskorrosion (SCC): Das gleichzeitige Vorhandensein von Zugspannungen und einer korrosiven Umgebung kann zur Entstehung und Ausbreitung von Rissen im Stahl führen und so seine strukturelle Integrität erheblich beeinträchtigen.
• Korrosionsermüdung: Wiederholte mechanische Belastungen in einer korrosiven Umgebung können die Entstehung und das Wachstum von Ermüdungsrissen beschleunigen und so zu einem vorzeitigen Ausfall des Werkzeugs führen.

Diese Risiken lassen sich durch die Minimierung von Eigenspannungen mithilfe geeigneter Herstellungsverfahren und die Auswahl von Werkzeugstählen mit geeigneten Legierungselementen mindern.

Korrosionsbeständigkeit verschiedener Werkzeugstahlsorten

Um einen klaren Überblick über die Korrosionsbeständigkeit verschiedener Arten von Werkzeugstahl, die folgende Tabelle fasst ihre relativen Widerstandsstufen zusammen:

Wie verhindert man das Rosten von Werkzeugstahl?

Auswahl des Materials

Wählen Sie je nach Einsatzbedingungen eine geeignete Werkzeugstahlsorte aus. Die Auswahl von Werkzeugstahl mit höherem Legierungsgehalt kann die Korrosionsbeständigkeit verbessern, ohne dass auf rostfreie Sorten zurückgegriffen werden muss. 

Beschichtungen und Behandlungen

Tragen Sie Schutzbeschichtungen auf Werkzeugstahl auf, um Rost zu verhindern.

• Spezialbeschichtungen: Tragen Sie eine Verchromung oder Schwarzoxidbeschichtung auf, um einen Schutzschild gegen Feuchtigkeit und Sauerstoff zu bilden.
• Oberflächenbehandlungen: Prozesse wie Nitrieren können sowohl die Härte als auch die Korrosionsbeständigkeit erhöhen.

Richtige Lagerung

Lagern Sie Ihre Werkzeuge an einem trockenen, gut belüfteten Ort und fern von direkten Feuchtigkeitsquellen. Verwenden Sie luftdichte Behälter oder Werkzeugschränke mit Feuchtigkeitskontrolle, um den Kontakt mit Luft und Feuchtigkeit zu minimieren. 

Regelmäßige Wartung

Wenn Sie Produkte aus Werkzeugstahl wie Messer verwenden, sollten Sie diese zur Pflege regelmäßig ölen und schärfen. Sollten Rostflecken auftreten, reinigen Sie diese umgehend mit einem feinen Schleifschwamm oder einem Rostlöser. Diese Maßnahmen tragen dazu bei, dass Ihre Messer scharf bleiben.

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