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1. Ferritische Stähle

Die ferritischen Stähle sind fast ausschließlich reine Chromstähle mit einem

Chromgehalt von 12 - 18 %. Kohlenstoffgehalt: < 0,1 %.

Wichtigste Eigenschaften:

- magnetisch

- nicht härt- bzw. vergütbar

- gut schweißbar

2. Martensitische Stähle

Chromstähle mit Zusätzen je nach Qualität von Nickel (0,5-2,5 %) und

Molybdän (< 1,2 %) . Kohlenstoffgehalt: 0,1 - 1,2 %

Wichtige Eigenschaften:

- magnetisch

- durch Wärmebehandlung können diese Stähle vergütet bzw. gehärtet und

angelassen werden

-          i.d.R. nicht schweißbar

-           

3. Austenitische Stähle

Die bedeutendste und bekannteste Gruppe der rostfreien Stähle.

Sie lässt sich zuerst aufteilen in die Gruppe der Chrom-Nickel-

und jene der Chrom-Nickel-Molybdän-Stähle.

-          Chrom-Nickel-Stähle

 

diese werden auch als V2A-Stähle bezeichnet. Z.B.:

W.-Nr . 1.4301, 1.4306, 1.4541

-          Chrom-Nickel-Molybdän-Stähle

-           

diese werden auch als V4A-Stähle bezeichnet. Z.B.:

W.-Nr. 1.4401, 1.4436, 1.4571

Aufgrund ihrer guten Verform- und Verarbeitbarkeit eignen sich die

austenitische Stähle für fast alle Anwendungsbereiche.

Die Abgrenzung zu den ferritische und martensitischen Stählen ist sehr

einfach, da die Austeniten nicht magnetisch sind.

Es ist jedoch zu beachten, daß durch starke Kaltumformungen z.Bsp. beim BKanten  und Biegen die austenitische Stähle zur Kaltverfestigung neigen und u.U. auch magnetisch werden können.

 

 

1) Chrom (Cr)

Spricht man von EDELSTAHL-ROSTFREI, so ist dieses Element eigentlich

der zentrale Bestandteil.

Chrom ist der chem. Bestandteil, der durch die Bildung einer Passivschicht in

Verbindung mit Sauerstoff die Korrosion des Materials verhindert. Chrom ist ein

Karbidbilder , aus diesem Grunde muss der Kohlenstoff (C) möglichst niedrig

gehalten oder durch Elemente wie Titan (Ti) oder Niob (Nb) gebunden werden,

sofern die Gefahr der interkristallinen Korrosion besteht.

 

2) Kohlenstoff (C)

Kohlens toff stabilisiert das austenitische Gefüge des rostfreien Stahls und

erhöht die Festigkeit bzw. bei martensitischen Stählen die Härtbarkeit.

In Verbindung mit Chrom kann es jedoch zur Bildung von Chromkarbiden

kommen, die zur Folge interkristalline Korrosion haben.

Interkristalline Korrosion:

Innerhalb der sogenannten kritischen Temperaturzone ( ferritische Stähle:

> 900° C, austenitische Stähle: 450 - 900 ° C) verbinden s ich die

Bestandteile Chrom und Kohlens toff zu Chromkarbiden, die s ich an den

Korngrenzen des Gefüges absetzen bzw. durch chem. Angriff sogar

heraus lösen, was bis zum Bruch des Materials führen kann. Durch die

Chromkarbidbildung wird der Chromanteil des Stahls und somit seine

Korrosionsbeständigkeit ganz erheblich reduzier t.

Für Anwendungsbereiche, bei denen das Material stark erhitzt wird (z .B.

beim Schweißen) muss  dafür Sorge getragen werden, daß die Abkühlung

möglichst schnell erfolgt, damit es zu vorgenannter Karbidausscheidung

nicht kommen kann. Die Abkühlung an Luft ist für Schweißungen von

Material mit einer Stärke < 6 mm aus reichend. Bei größeren Dicken muß

der Kornzerfall durch den Einsatz von geeigneten Werkstoffen verhindert

werden:

- niedergekohlte Werkstoffe

Kohlenstoffgehalt < 0,03 % z .B. 1.4306, 1.4404 und 1.4435

- stabilisierte Werkstoffe

durch Titan oder Niob wird der Kohlens toff

gebunden z .B. 1.4541 und 1.4571

3) Nickel (Ni)

Nickel verbessert die Korrosionsbeständigkeit und die Kerbschlagzähigkeit

(vor allem bei tiefen Temperaturen) . Nickel ist der Legierungsbestandteil, der

ab einem Gehalt von 7 % das Gefüge eines rostfreien Stahls von einem Ferrit in

einen Austenit umwandelt.

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4) Molybdän (Mo)

Molybdän erhöht vor allem die Säurebeständigkeit und die Festigkeit des Stahls .

Die Anfälligkeit für Lochfraß wird erheblich reduzier t. Mo ist ein Ferritbildner , zur

Stabilisierung des austenitischen Gefüges ist aus diesem Grunde der

Ni-Gehalt der molybdänhaltigen Stähle erhöht.

5) Titan (Ti) und Niob (Nb)

Als starke Karbidbilder werden diese Stabilisierungselemente zulegiert, um den

Kohlens toff zu binden. Es wird hierdurch eine höhere Beständigkeit gegen

interkristalline Korrosion ohne Wärmebehandlung nach dem Schweißen er reicht.

 

6) Mangan (Mn)

Erhöht die Festigkeit, insbesondere die Verschleißfestigkeit.

 

7) Stickstof f (N)

Wird vor allem in tiefgekohlten rostbeständigen Stählen zulegiert (z .B.

W.-Nr . 1.4311 und 1.4429) , um das austenitische Gefüge zu stabilisieren

und die Festigkeit zu erhöhen.

8) Schwefel (S)

Wird zugesetzt, um die Zerspanbarkeit zu verbessern. Diese Stähle sind bekannt

unter dem Begriff der Automatenstähle (W.-Nr . 1.4104, 1.4105 und 1.4305) .

Ansonsten zählt Schwefel zu den Verunreinigungen im Stahl, da u.a. die

Schweißbarkeit erheblich abnimmt.