Den richtigen Partner für jeden Einsatz – Edelstahlproduktion
Ein wichtiger Werkstoff für die Moderne
Mit dem Begriff Edelstahl wird umgangssprachlich häufig rostfreier Stahl bezeichnet, doch dies ist nicht vollständig zutreffend. So gibt es durchaus einige Edelstahlsorten welche oxidieren können. In der Werkstoffwissenschaft versteht man unter Edelstahl legierte oder unlegierte Stähle, beide Arten weisen spezifische Eigenschaften auf, welche sie für den vorgesehenen Einsatz verwendbar machen. Diese bei der Edelstahlproduktion entstehenden Eigenschaften sind die Unterschiede zwischen Stahl und Edelstahl.
Aus unserem Alltag sind Edelstähle heute nicht mehr wegzudenken. Ob als Besteck, Geländer, als Bauteile in Fahrzeugen oder als Spezialwerkzeug kann dieser Werkstoff in vielen Varianten eingesetzt werden.
Verbesserung des Reinheitsgrades
Unlegierte Edelstähle kennzeichnen sich durch eine Verbesserung der Werkstoffeigenschaften, indem die nichtmetallischen Bestandteile des Grundstahles reduziert werden. Der Reinheitsgrad ist der Maßstab für eine solche Veredlung und bemisst sich am Anteil der nichtmetallischen Einschlüsse im Werkstoff. Einschlüsse in metallischen Werkstoffen beziehen sich bei der Bestimmung der Reinheit immer auf Nichtmetalle, welche sich innerhalb des Werkstoffes, also innerhalb des Atomgitters, befinden.
Bei der Edelstahlproduktion von unlegierten Edelstählen werden beispielsweise die Gehalte von Schwefel, Phosphor und Kohlenstoff durch ein erneutes Einschmelzen und teilweise Zugabe von chemischen Reaktionspartnern reduziert. Auch der Gehalt von anderen metallischen Einschlüssen wie Mangan oder Aluminium kann auf diese Weise angepasst werden. Unlegierte Edelstähle eigenen sich, insbesondere für eine nachträgliche Wärmebehandlung wie die Vergütung oder Randschichthärtung.
Spezifische Eigenschaften erzeugen
Legierte Edelstähle zeichnen sich durch die Verbindung von Stahl und anderen metallischen Werkstoffen aus. Dabei bestimmt der vorgesehene Einsatz den Legierungspartner und dessen Anteil im Edelstahl. Das Legierungselement, welches am häufigsten zum Einsatz kommt, ist Chrom. Chromstahl ist der bekannteste Vertreter der Edelstähle und erzeugt die rostfreie Eigenschaft, indem es eine Chromoxidschicht auf der Oberfläche des Werkstoffes bildet und ein Oxidieren des Stahls verhindert. Weitere Elemente, die bei der Legierung zum Einsatz kommen, sind Nickel, meist in Verbindung mit Chrom, Titan, Molybdän und Niob. Für den Einsatz in Werkzeugstählen werden oft Wolfram, Vanadium und Kobalt bzw. eine Kombination dieser Elemente hinzugegeben.
Legierte Edelstähle werden analog zu unlegierten Edelstählen ebenfalls durch erneutes Einschmelzen hergestellt. Hierbei werden jedoch die ausgewählten Legierungspartner hinzugegeben. Je nach Anteil und Art des Legierungselemente ändert sich auch der Schmelzpunkt des Werkstoffes, wodurch bei dieser Edelstahlproduktion oftmals höhere Temperaturen erforderlich sind. Kombinationen von Stahl und Wolfram oder Vanadium müssen bei Temperaturen von über 3000 °C eingeschmolzen werden. Hierzu werden größtenteils Lichtbogenöfen eingesetzt, welche im Vergleich zum herkömmlichen Hochofenverfahren deutlich kosteneffizienter Temperaturen von 3500 – 4500 °C erzeugen können.
Die legierten Edelstähle werden anhand ihrer Legierungselemente unterschieden, welche sich an der genormten Schreibweise ablesen lassen. Ab einem Legierungsanteil von über 5 % wird von hochlegierten Stählen gesprochen.
Weitere Informationen kann auf Seiten wie, von Badische Stahl-Engineering GmbH, nachgelesen werden.