Fünf Eigenschaften von Edelstahl

austenitischer Edelstahl

Austenitischer Edelstahl basiert hauptsächlich auf der kubisch-flächenzentrierten (fcc)-Gitterstruktur des Austenits (γ-Phase). Gängige Beispiele hierfür sind 304, 316 usw.

Nicht magnetisch, hauptsächlich durch Kaltverformung verstärkbar.

Die mechanischen Eigenschaften können nicht durch Wärmebehandlung verändert werden, sondern nur durch Kaltverformung.

Nicht magnetisch, gute Tieftemperatur-Eigenschaften, einfache Umformbarkeit und Schweißbarkeit sind wichtige Eigenschaften dieser Stahlsorte.

ferritischer Edelstahl

Ferritischer Edelstahl ist eine Art Edelstahl, der hauptsächlich aus Ferrit besteht. Gängige Beispiele hierfür sind 405, 430 usw.

Die Spannungsrisskorrosionsbeständigkeit ist der austenitischen Serie von Edelstahl überlegen; sie weist bei Raumtemperatur starke Magnetität auf; sie kann nicht durch Wärmebehandlung gehärtet werden und besitzt eine ausgezeichnete Kaltverformbarkeit.

Aufgrund des stabilen Vorhandenseins der Ferritphase kann ferritischer Edelstahl nicht durch Abschrecken gehärtet werden. Er zeigt im geglühten Zustand maximale Duktilität und Korrosionsbeständigkeit. Dieser Stahl ist bei Raumtemperatur magnetisch. Er zeichnet sich durch hohe Wärmeleitfähigkeit, geringen thermischen Ausdehnungskoeffizienten, ausgezeichnete Oxidationsbeständigkeit sowie überlegene Spannungsrisskorrosionsbeständigkeit aus, wodurch er für die Fertigung von Bauteilen geeignet ist, die Korrosion durch Atmosphäre, Dampf, Wasser und oxidierende Säuren standhalten müssen. Allerdings weist dieser Stahltyp Nachteile wie schlechte Duktilität sowie deutlich verringerte Schweißbarkeit und Korrosionsbeständigkeit nach dem Schweißen auf, was seine Anwendung begrenzt. Er findet breite Verwendung in Innenraumdekorationen, Komponenten für Schweröl-Brenner, Haushaltsgeräten und Einrichtungsgegenständen.

Martensitischer rostfreier Stahl (M)

Martensitischer rostfreier Stahl bezieht sich auf eine Martensit-Struktur als Grundmasse, übliche Typen sind beispielsweise 403, 416, 420, 440;

Die wesentlichen Eigenschaften von martensitischem rostfreiem Stahl sind, dass er bei Raumtemperatur stark magnetisch ist, seine Korrosionsbeständigkeit nicht besonders hervorragend ist, dafür aber eine hohe Festigkeit aufweist und häufig als hochfester Konstruktionsstahl verwendet wird.

Starke Härteneigung, neigt zu Kaltverformungsrissen. In Bereichen des Schweißguts, die auf über 1150 °C erhitzt wurden, vergrößert sich das Korn erheblich. Sowohl zu schnelle als auch zu langsame Abkühlraten können eine Versprödung des Gefüges verursachen, beispielsweise eine 475 °C-Versprödung. Zwischenkristalline Korrosion tritt seltener auf. Die Stähle 30Cr13, 40Cr13, 40Cr17Mo und 95Cr18 weisen eine besonders ausgeprägte Härteneigung auf und sind im Allgemeinen nicht schweißgeeignet. Martensitische Edelstähle besitzen einen klaren Umwandlungspunkt und können durch Abschrecken verstärkt werden. Aufgrund ihres hohen Chromgehalts weisen sie eine gute Härtbarkeit auf, wobei Härte, Festigkeit und Zähigkeit im Anlassbehandlungsprozess über einen breiten Bereich reguliert werden können. Hochkohlenstoffhaltige martensitische Edelstähle verfügen über eine hohe Härte und sind daher sowohl für strukturelle als auch für werkzeugtechnische Anwendungen geeignet. Sie finden häufig Verwendung in Komponenten wie Wellen, Kolbenstangen, Pumpen, Ventilen, Federn und Befestigungselementen, bei denen hohe mechanische Eigenschaften, gute Härtbarkeit sowie Korrosionsbeständigkeit gegen Salpetersäure und organische Säuren erforderlich sind.

Biphasischer Edelstahl bezeichnet, dass Ferrit und Austenit jeweils etwa 50 % ausmachen, allgemein beträgt der Anteil der einzelnen Phasen mindestens 30 % des Edelstahls. Diese Stahlsorte weist die Eigenschaften von austenitischem und ferritischem Edelstahl auf. Häufig verwendete Typen: 2205.

Im Vergleich zu Ferrit weist dieser Edelstahl eine höhere Plastizität und Zähigkeit auf, keine Sprödigkeit bei Zimmertemperatur, deutlich verbesserten Widerstand gegen Korngrenzenkorrosion und verbesserte Schweißeigenschaften, behält jedoch die 475-°C-Sprödigkeit des ferritischen Edelstahls, hohe Wärmeleitfähigkeit und Superplastizität bei.

Im Vergleich mit austenitischem Edelstahl ist die Festigkeit höher, der Widerstand gegen Korngrenzenkorrosion und Chloridspannungsrisskorrosion deutlich verbessert.

Duplex-Edelstähle mit Molybdän weisen bei niedriger Belastung eine gute Beständigkeit gegen Chloridspannungsrisskorrosion auf.

Gute Korrosionsmüdigkeits- und Verschleißkorrosionsbeständigkeit. Eignet sich gut zum Herstellen von Pumpen, Ventilen und anderen Anlagenteilen unter bestimmten korrosiven Mediumbedingungen.

Die umfassenden mechanischen Eigenschaften sind gut. Es weist eine hohe Festigkeit und Ermüdungsfestigkeit auf.

Gute Schweißbarkeit, geringe Neigung zu Wärmeverzugrissen, vor dem Schweißen in der Regel keine Vorwärmung erforderlich, nach dem Schweißen keine Wärmebehandlung notwendig.

Im Vergleich zu austenitischem Edelstahl hat es eine hohe Wärmeleitfähigkeit und einen niedrigen linearen Ausdehnungskoeffizienten, wodurch es für die Auskleidung von Geräten und die Herstellung von Verbundplatten geeignet ist. Es eignet sich auch zur Herstellung von Wärmetauscherrohren, wobei die Wärmeübertragungseffizienz höher ist als bei austenitischem Edelstahl.

Es sollte nicht unter Arbeitsbedingungen eingesetzt werden, die höher als 300 °C liegen.

Duplex-Edelstahl kann in Wärmetauschern, Kaltkondensatoren sowie in Geräten, die gegen Seewasser, hohe Temperaturen und konzentrierte Salpetersäure resistent sein müssen, in Branchen wie Erdölraffination, Düngemittelproduktion, Papierherstellung, Erdöl- und chemischer Industrie verwendet werden.

niederschlagsgehärteter Edelstahl

Edelstahl mit austenitischer oder martensitischer Matrix, der durch Ausscheidungshärtung (auch als Alterungshärtung bekannt) gehärtet (stark) wird. Gängige Beispiele sind 630, 660 usw.

Gesintert gehärteter Edelstahl vereint die Eigenschaften dieser Stahlsorten, mit der Korrosionsbeständigkeit von austenitischem Edelstahl und der hohen Festigkeit von martensitischem Edelstahl.

Gesintert gehärteter Edelstahl zeichnet sich durch hohe Festigkeit und gute Korrosionsbeständigkeit aus. Die Korrosionsbeständigkeit hängt nicht nur von der chemischen Zusammensetzung ab, sondern auch von der Wärmebehandlung, insbesondere eng mit der Alterungstemperatur verbunden.

Ausscheidungshärtender Edelstahl ist eine Art hochfester Edelstahl. Bei industriellen Anwendungen ist besondere Aufmerksamkeit auf Wasserstoffrissbildung und Spannungsrisskorrosion zu richten.

Es wird häufig in Bauteilen eingesetzt, die sowohl hohe Festigkeit als auch hohe Korrosions- und Oxidationsbeständigkeit erfordern, wie z. B. Niederdruckturbinenwellen, Leitschaufeln, Arbeitsblätter, Ventilatorkörper, Brennkammerbauteile von Flugzeugtriebwerken, Petrochemie, Schiffe, Kernreaktoren, Dampfturbinen, hochfeste Schmiedeteile, Ventile von Hochdruckanlagen usw.