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Was ist Edelstahl? Der ABRAMS Stahlberater® klärt auf!

Was ist Edelstahl

Aus technischer Sicht ist Edelstahl ein Stahl mit besonders hoher Reinheit. Edelstahl darf nur als Edelstahl bezeichnet werden, wenn seine Eisenbegleitstoffe Schwefel und Phosphor den Wert von 0,025 % nicht überschreiten, da diese sich negativ auf die Gebrauchseigenschaften des Stahls auswirken. Somit kann jeder Stahl mit hoher Reinheit als Edelstahl bezeichnet werden, ist dabei allerdings nicht gleich nichtrostend.

Edelstahl wird zudem auch noch im Stahlschlüssel in legierte und unlegierte Edelstähle aufgeteilt:

  • Unlegierte Edelstähle haben dabei die Stahlgruppen Nr. 10 – 18
  • Legierte Edelstähle die Stahlgruppen Nr. 20 – 89


Legierte Edelstähle
lassen sich noch einmal in niedrig- und hochlegierte Edelstähle unterteilen. Hochlegierte Stähle erkennt man an dem vorangestellten X vor dem Kurznamen des Stahls wie z.B. X5CrNi18-10. In der Industrie können Edelstähle sehr vielseitig eingesetzt werden, z.B. in Form von Werkzeugstahl, Schnellarbeitsstahl, Wälzlagerstahl, Bau-, Maschinenbau- und Behälterstahl, chemisch beständigem Stahl, hitzebeständigem Stahl, hochwarmfestem Stahl und nichtrostendem Stahl.

FAQ - Fragen zum Edelstahl

Nichtrostender Stahl (normal gebräuchlich und auch folgend „Edelstahl“ genannt), ist eine Legierung, die ein Minimum von 10,5 % Chrom und ein Maximum von 1,2 % Kohlenstoff enthält. Stahllegierungen werden als rostfrei bezeichnet, wenn das Material bestimmte korrosions- oder oxidationsbeständige Eigenschaften aufweist. Durch Legierungselemente wie Nickel, Molybdän und Mangan kann die Korrosionsbeständigkeit gesteigert werden.

Hier wird unterschieden zwischen austenitischem, martensitischem und ferritischem Edelstahl.

Austenitische Stähle enthalten immer auch über 8 % Nickel, sogenannte Chrom-Nickel Stähle. Die Kombination aus Chrom, mit einem Mindestgehalt von 13,5 %, und Nickel begünstigt die Korrosionsbeständigkeit, aber auch die Verarbeitbarkeit und die mechanischen Eigenschaften.

 

Mit dem Zusatz von Molybdän, sogenannte CrNiMo-Stähle, wird die Korrosionsbeständigkeit der Werkstoffe noch deutlich erhöht und sie sind beständig gegen Lochfraß in chlorhaltigen Umgebungen und reduzierten Säuren. In aggressiven Medien wie zum Beispiel in der chemischen Industrie, chlorhaltigem Seewasser, aber auch in der Lebensmittelindustrie werden sie eingesetzt. Austenitische „Edelstähle“ sind nicht magnetisierbar.

 

Zu dieser Stahlgruppe gehören z.B. Werkstoffe wie


Martensitische Stähle enthalten zwischen 12 und 18 % Chrom und haben einen Kohlenstoffgehalt von 0,1 bis 1,2 %. Durch den hohen Kohlenstoffgehalt können diese Stähle eine hohe Härte erreichen. Im Umkehrschluss reduziert der Kohlenstoffgehalt jedoch die Korrosionsbeständigkeit und sie sind schlechter verformbar und schlechter schweißbar.

Mit seinen besonderen Eigenschaften reicht der martensitische nichtrostende Stahl an die mechanischen Eigenschaften von Edelbaustählen heran – und bietet darüber hinaus noch eine mittlere bis hohe Korrosionsbeständigkeit.

Martensitische Stähle werden in vier (sich teilweise überlappende) Untergruppen aufgeteilt:

 

1. Fe-Cr-C-Stähle: Sie stellten die ersten martensitischen Sorten dar. Bis heute werden sie verbreitet im Maschinenbau und in verschleiß beanspruchten Bauteilen eingesetzt.

Beispiele:

 

2. Ni-haltige Sorten: In Ihnen ersetzt Nickel einen Teil des Kohlenstoffs. Im Vergleich zur vorgenannten Gruppe weisen sie eine höhere Zähigkeit auf, insbesondere bei niedrigen Temperaturen. Ihr höherer Chromanteil führt auch zu einer höheren Korrosionsbeständigkeit. Molybdänzusätze verbessern die Stähle in den Untergruppen 1 und 2 weiter.

Beispiele:

 

3. Ausscheidungshärtende, nichtrostende Stähle: Sie stellen die beste Kombination zwischen Festigkeit und Zähigkeit dar.

 

4. Kriechbeständige Sorten: mit einem Chromanteil von rund 11 % unterscheiden sie sich von den Stählen der Untergruppe 1 durch Legierungszusätze von Kobalt, Niob, Vanadium und Wismut, welche die Hochtemperatur- und Dauerfestigkeit (bis zu 650 °C) erhöhen.

Ein korrosionsbeständiger „Edelstahl“ ist ein Stahl, der einen besonderen Reinheitsgrad und einen hohen Legierungsanteil an Chrom besitzt. Durch den hohen Chromanteil von mind. 10,5 % bildet sich an der Oberfläche des korrosionsbeständigen „Edelstahls“ eine schützende Passivschicht aus Chromoxid. Aus dieser Patina resultiert die Korrosionsbeständigkeit dieses Stahltyps.

 

Zwar gewährt ein solcher Chromgehalt nicht zwingend eine vollständige Rostfreiheit, verhindert jedoch einen technisch problematischen Lochfraß. Durch die Zugabe weiterer Legierungselemente, bspw. Nickel, Molybdän, Mangan und Niob, lässt sich eine noch höhere Korrosionsbeständigkeit oder verbesserte mechanische Eigenschaften herbeiführen. Das Legierungselement Nickel, mit einem Anteil von mindestens 10 %, macht einen korrosionsbeständigen Stahl zudem auch noch säurebeständig.

Der Begriff „V2A“ steht für „Versuchsschmelze 2 Austenit“ und bezeichnet eine Gruppe von rostfreien Stählen, die häufig in der Industrie und im Bauwesen verwendet wird. V2A enthält einen hohen Chrom- und Nickelanteil, der Chromanteil verleiht dem Stahl seine Korrosionsbeständigkeit, während der Nickelgehalt zur Festigkeit und Zähigkeit beiträgt.

V2A Stahl ist ein im Alltag häufig auftretender Edelstahl, der z.B. beim Bau von Geländern, Fahrzeugen und Spülbecken genutzt wird und Anwendung in der Getränke-, Pharma- und Kosmetikindustrie findet.

Beispiele:

Der Begriff „V4A“ steht für „Versuchsschmelze 4 Austenit“, er enthält neben einem hohen Chromanteil und Nickel auch Molybdän. Die Kombination dieser Legierungselemente geben diesen „Edelstählen“ eine höhere Korrosionsbeständigkeit und machen ihn besonders widerstandsfähig gegenüber Einflüssen wie Feuchtigkeit, Salzwasser oder chemischen Substanzen. Aufgrund seiner ausgezeichneten Korrosionsbeständigkeit ist V4A Stahl ideal für den Einsatz im Freien geeignet.

Beispiele:

Die Edelstahlsorten V2A und V4A unterscheiden sich durch ihre Legierungselemente. Die Legierungselemente des V2A-Edelstahls sind hauptsächlich 18 % Chrom und 8 % Nickel. Typischerweise enthält V4A Edelstahl neben 16 % Chrom und 10 % Nickel noch 2-3 % Molybdän.

Nicht jeder „Edelstahl“ ist magnetisierbar. Ob ein „Edelstahl“ magnetisierbar ist, hängt von seiner Verarbeitung und seinem Gefüge ab. Ein austenitisches Gefüge ist nicht magnetisierbar, martensitische und ferritische Gefüge hingegen sind magnetisierbar. Bei einem gemischten ferritischem und austenitischen Gefüge bestimmt der Anteil des Ferrits, ob der Stahl magnetisierbar ist oder nicht.

 

Austenitische Legierungen haben einen sehr hohen Anteil von Nickel, dieser sorgt dafür, dass das Material nicht magnetisch ist. Diese Edelstahlgruppe macht ca. 70 % aller verwendeten korrosionsbeständigen „Edelstähle“ aus. Durch das Umformen kann die Gefügestruktur so hingehend verändert werden, dass eine gewisse magnetische Anziehungskraft entsteht, hierbei wird durch das Umformen ein austenitisches Gefüge in ein martensitisches Gefüge umgewandelt.

 

Ferritische „Edelstähle“ haben dagegen einen hohen Chromanteil und niedrigen Kohlenstoffanteil, welche ihm seine magnetischen Eigenschaften geben.

Martensitische „Edelstähle“ sind aufgrund ihres Gefüges magnetisierbar und werden z.B. nach dem Härten noch magnetischer.

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