Edelstahl rostfrei (1.4301) - ist der Werkstoff der Zukunft
Millionen von Tonnen Stahl werden Jahr für Jahr durch Korrosion zerstört. Stahl rostet, keine Frage, schon seit 3000 Jahren lebt der Mensch mit diesem „Naturereignis“. Erst 1912 gelang einem findigen Metallurgen, den wohl vielseitigen und höchst belastbaren Werkstoff Stahl rostfrei (1.4301) und damit unbegrenzt haltbar zu machen.
Gerade angesichts der vielfältigen Beanspruchungen lohnt es sich, Edelstahl mit ökonomischen Augen zu sehen, als einen Werkstoff, der sich durch lange Lebensdauer und minimale Unterhaltskosten bezahlt macht.
Schon lange vor der Jahrhundertwende hatte man entdeckt, dass sich durch Zugabe von Nickel und Chrom das Korrosionsverhalten von Stahl verbessern lässt. Doch die einzelnen, mit diesen Elementen angereicherten Stähle ließen noch viele Wünsche offen.
Edelstahl Rostfrei ist ein in den letzten Jahren zunehmend gefragter Werkstoff. Hinter den gebräuchlichen Bezeichnungen wie V2A und V4A steht eine Materialgruppe, die neben hohen Anforderungen an die Korrosionsbeständigkeit auch hygienischen und vor allem ästhetischen Kriterien gerecht wird. Um die unumstrittenen Vorteile uneingeschränkt nutzen zu können, sind die Verarbeitungstechniken der materialtypischen Besonderheiten des Werkstoffs anzupassen.
Werkstoffnummer 1.4301 (X5CrNi18-10), AISI 304 (V2A)
Ein austenitischer, säurebeständiger 18/10 Cr-Ni-Stahl, der wegen seines niedrigen Kohlenstoffgehaltes nach dem Schweißen bei Blechstärken bis 5 mm auch ohne nachträgliche Wärmebehandlung interkristallin beständig ist. Er ist für eine Temperaturbeanspruchung bis 600 Grad Celsius zugelassen. Bei höheren Arbeitstemperaturen sollte der titanstabilisierte Stahl nach WNr. 1.4841 verwendet werden. Die Schweißbarkeit ist nach allen elektrischen Verfahren gut, ein Gasschmelzschweißen sollte nicht angewendet werden. Der Stahl hat eine sehr gute Polierfähigkeit und eine besonders gute Verformbarkeit durch Tiefziehen, Abkanten, Rollformen etc. Bei der Zerspanung muss wegen der Neigung zur Kaltverfestigung mit Werkzeugen aus hochlegiertem Schnelldrehstahl oder Hartmetall gearbeitet werden.
Verwendung:
Der Stahl ist gegen Wasser, Wasserdampf, Luftfeuchtigkeit, Speisesäuren sowie schwache organische und anorganische Säuren beständig und hat sehr vielfältige Verwendungsmöglichkeiten wie z. B. in der Nahrungsmittelindustrie, bei der Getränkeproduktion, in der Pharma- und Kosmetikindustrie, im chemischen Apparatebau, inder Architektur, im Fahrzeugbau, für Haushaltsgegenstände und -geräte, für chirurgische Instrumente, im Schank- und Küchenbau, bei Sanitäranlagen, für Schmuckwaren und Kunstgegenstände. Die Korrosionsbeständigkeit wird durch das Elektropolieren wesentlich erhöht. Dies wird insbesondere in der Pharma-, Lebensmittel-, Medizin- und Fassadentechnik gefordert. Ungeeignet ist dieser Cr-Ni-Stahl für Anwendungen in Schwimmbädern.
Werkstoffnummer 1.4571 (X6CrNiMoTi17-12-2) AISI 316Ti, (V4A)
Ist ein austenitischer, säurebeständiger 18/12/2 Cr-Ni-Mo-Stahl, der durch einen Titanzusatz stabilisiert ist. Infolge des Mo-Zusatzes weist er eine höhere Säurebeständigkeit auf und vermindert die Gefahr der Lochfraßkorrosion. Durch die Titanstabilisierung ist nach dem Schweißen stärkerer Abmessungen keine Wärmebehandlung erforderlich. Die Schweißbarkeit ist nach allen elektrischen Verfahren gut, Gasschmelzschweißen sollte nicht angewendet werden. Eine Hochglanzpolitur lässt sich wegen des Titanzusatzes bei diesem Stahl nicht erzielen. Die Verformbarkeit durch Tiefziehen, Abkanten, Rollformen etc.
ist gut. Bei der Zerspanung muss wegen der Neigung zur Kaltverfestigung immer mit scharf geschliffenen Werkzeugen aus hochlegiertem Schnelldrahtstahl oder Hartmetall gearbeitet werden.
Verwendung:
Der Stahl eignet sich für Bauteile, Geräte und Apparate der chemischen Industrie, insbesondere beim Einsatz halogenhaltiger Medien und nicht oxidierender Säure und dort, wo die molybdänfreien Qualitäten nicht mehr ausreichen. Es ist dies die Standardqualität im chemischen Apparatebau. Die vergleichsweise höhere Steckgrenze ist bei Konstruktionen und Bauteilen mit höherer Beanspruchung (z. B. Befestigungselement im Bauwesen) von Vorteil. Bewährte Einsatzgebiete sind die Zellstoff-, Zellwolle-, Textil- und Färbereiindustrie, die Düngemittel-, Kunststoff- und Treibstofferzeugung, sowie die Photo- und Pharmaindustrie.
Edelstahl - Einsatzbereiche
Einige Verarbeitungslinien:
Verarbeitungsart | 1.4016 | 1.4301 | 1.4305 | 1.4541 | 1.4571 |
Abkanten | AI | A | - | A | A |
Bohren | A-B | C | B | C | C |
Drücken | A | B-C | - | C | C |
Hartlöten | B | B | D | B | B |
Löten | B | B | C-D | B | B |
Magnetisch | E | FII | FII | FII | FII |
Prägen | A | B | D | C | C-D |
Profilwalzen | A | A | - | A | A |
Sägen | B | C | B | C | C |
Scheren | B | B | C-D | B | C |
Schleifen und Polieren | A | A | D | C | C |
Schweißen (Argonac) | B-C | A | D | A | A |
Schweißen (Autogen) | D | D | D | D | D |
Schweißen (umh. Elektroden) | C | A | D | B-C | B |
Schweißen (Punkt) | C | A | D | A | A |
Schweißen (Sigma) | B-C | A | D | A | A |
Stanzen | A | B | - | B | B |
Tiefziehen | A-B | A | - | B | C |
Zerspannen | B | C | A-B | C | C |
Angaben ohne Gewähr
Zeichenerklärung:
A ausgezeichnet
B gut
C ausreichend
D nicht empfehlenswert
E magnetisch
F nicht magnetisch
I scharfes Abkanten ist zu vermeiden
II wird durch Kaltarbeit magnetisch