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Edelstahl - ein Rohstoff der viele Vorteile bietet

Begriffsdefinition

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. Der entscheidende Durchbruch gelang 1912 in Deutschland. Durch die Kombination von Nickel und Chrom in Verbindung mit einer genau dosierten Wärmebehandlung erzielte man erstmals ein Optimum an Korrosionsbeständigkeit und zugleich gute mechanische Eigenschaften.
Die damals als V für Versuch und A für Austenit gebildeten Bezeichnungen V2A und V4A werden nach wie vor als Synonyme für Edelstahl Rostfrei gebraucht. Die beiden größten deutschen Hersteller haben für ihre Erzeugnisse dieser Gruppe die Bezeichnungen Nirosta und Remanid als Markennamen eingeführt. International gebräuchlich ist die Bezeichnung 18/10 oder 18/8, womit das gebräuchlichste Legierungsverhältnis von Chrom und Nickel und rostfreiem Stahl gekennzeichnet wird. Wenn es aber unter Fachleuten darum geht, die verschiedenen rostfreien Stähle genauestens zu unterscheiden, dann benutzt man DIN- genormte Werkstoffnummern, z.B. 1.4301.

Materialeigenschaften und Vorteile

Edelstahl 1.4301 ist ein austenitischer, säurebeständiger 18/10 Cr-Ni-Stahl, der wegen seines niedrigen Kohlenstoffgehaltes ein sehr gutes Korrosionsverhalten aufweist. Er ist für eine Temperaturbeanspruchung bis 300 Grad Celsius zugelassen. Bei höheren Arbeitstemperaturen sollte der titanstabilisierte Stahl nach W Nr. 1.4541 verwendet werden. 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 und in der Medizintechnik.

Die Vorteile von rostfreiem Edelstahl auf einen Blick:
  • Korrosionsbeständig
  • Temperaturbeständig
  • Leitfähig
  • Schweißbar
  • Hygienisch
  • Wartungsarm
  • Langlebig

Rostfrei?

Seine Korrosionsbeständigkeit verdankt Edelstahl Rostfrei einer einfachen chemischen Reaktion: Verursacht durch den Chromgehalt des Stahls in Verbindung mit dem Sauerstoff der Luft oder auch des Wassers bildet sich an der Oberfläche eine hauchdünne Passivschicht. Sie wehrt alle aggressiven Substanzen ab. Und wenn sie durch äußere Einwirkungen einmal beschädigt wird, bildet sie sich in Bruchteilen von Sekunden aus der Matrix des Stahls heraus neu. Die Korrosionsbeständigkeit wird in erster Linie durch den Chromanteil bewirkt. Eine Steigerung kann durch Nickel und Molybdän aber auch durch andere Legierungsmittel erzielt werden. So gibt es heute eine Vielzahl an Edelstahl-Rostfrei-Sorten, die in ganz bestimmten Legierungsvarianten auf spezielle Anwendungen zugeschnitten sind.
Darüber hinaus ist die Korrosionsbeständigkeit abhängig von der Oberfläche, d. h. je glatter und homogener diese ist, desto besser wird die Korrosionsbeständigkeit sein. Insbesondere durch Einschlüsse oder Ablagerungen, z. B. eingepresste Rost- oder Staubteilchen aus der Verarbeitung kann es zu örtlicher Korrosion kommen, die schnell um sich greift.

Folgende Korrosionsarten treten beim Edelstahl auf:

a) Interkristalline Korrosion
Diese interkristalline Korrosion entsteht, wenn sich Chromcarbide in kritischer Form an den Korngrenzen ausscheiden. Dadurch tritt in der Umgebung eine Chromverarmung ein, durch die die passivierende Wirkung verloren geht. Die Werkstoffe 1.4541, 1.4571 und 1.4435 können als beständig gegen interkristalline Korrosion bezeichnet werden.

b) Lochfraß-Korrosion
Bei der Lochfraßkorrosion wird die Passivschicht nur an speziellen Punkten durchbrochen. Als Folge entstehen auf der Oberfläche Grübchen oder Löcher. Lochfraß wird im Wesentlichen durch Halogen-Ionen, vor allem Chlor-Ionen verursacht. Die Lochfraßkorrosion kann vor allen Dingen im Wasser- und Abwasserbereich verstärkt auftreten, da wir es hier häufig mit Chlor- und Chlorid-Ionen zu tun haben.

c) Kontaktkorrosion
Die Kontaktkorrosion ist eine sehr häufig auftretende Form, die entsteht, wenn metallische Werkstoffe unterschiedlichen Potentials bei Vorhandensein eines Elektrolyten Kontakt haben. Hier wird das unedlere Metall vom Elektrolyten angegriffen werden und in Lösung gehen. Die Stärke der Korrosion richtet sich nach der Größe des in diesem galvanischen Element fließenden Stromes. Kontaktkorrosion treffen wir sehr häufig an. Als allseits bekanntes Beispiel ist die Verbindung von Stahl- und Edelstahlflanschen herauszuheben. Bekannt ist die Kontaktkorrosion auch beim Verschrauben von Gussflanschen mit Edelstahlschrauben.
d) Spaltkorrosion
Spaltkorrosion tritt auf, wenn die Passivschicht des Edelstahles zerstört wird, z. B. dadurch, dass aggressive Medien bei gleichzeitigem Fehlen von Sauerstoff vorhanden sind. Die Spaltkorrosion tritt aus diesem Grunde häufig in engen Spalten und kleinen Hohlräumen zutage, z. B. unter Dichtungen oder unter Schraubköpfen. Ein Beispiel, das hier genannt werden muss, ist die Gashaube in Faultürmen, wo an der Innenseite einerseits ein aggressives Medium in Form von Faulgas vorhanden ist, andererseits Sauerstoff völlig fehlt. Hier ist ein besonderes Augenmerk auf die Spaltkorrosion zu richten.

Reinigung und Pflege
Zur Entfernung von Fingerspuren ist eine Spülmittellösung in der Regel ausreichend. Einige Reinigungsmittelhersteller bieten Spezialprodukte an, bei denen die Reinigungswirkung durch eine Pflegekomponente ergänzt wird. Für hartnäckige Verschmutzungen bietet sich haushaltsübliche Reinigungsmilch an, die auch Kalkspuren und leichte Verfärbungen abträgt. Nach dem Reinigen wird die Oberfläche mit klarem Wasser abgespült. Starke ölige und fettige Verschmutzungen lassen sich mit alkoholischen Reinigungs- und Lösungsmitteln, z.B. Spiritus oder Aceton entfernen. Dabei ist darauf zu achten, dass die angelösten Verschmutzungen nicht großflächig auf der Oberfläche verteilt werden. Gegen Farbspuren gibt es spezielle alkalische und lösemittelbasierte Reiniger. Keinesfalls verwendet werden sollten dagegen chloridhaltige, insbesondere salzsäurehaltige Produkte, Bleichmittel und Silberputzmittel.

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