Edelstahl

Edelstahl (fachlich nichtrostender Stahl, englisch stainless steel) ist Stahl mit mindestens 10,5 % Chrom und höchstens 1,2 % Kohlenstoff (nach DIN EN 10088-1). Das Chrom bildet an der Oberfläche eine dünne Passivschicht, die den Stahl vor Korrosion schützt und sich nach mechanischer Beschädigung unter Sauerstoffzutritt neu bildet. Nickel verbessert Zähigkeit und Umformbarkeit, Molybdän die Beständigkeit gegen Lochkorrosion in chloridhaltiger Umgebung. Streng genommen umfasst der Begriff Edelstahl nach EN 10020 auch nicht rostfreie Stähle mit besonders hohem Reinheitsgrad, im Alltag ist damit aber fast immer nichtrostender Stahl gemeint.

Am weitesten verbreitet sind austenitische Stähle: 1.4301 (X5CrNi18-10, AISI 304, umgangssprachlich V2A) für normale Umgebungen und 1.4404 (X2CrNiMo17-12-2, AISI 316L, umgangssprachlich V4A) mit Molybdän für chloridhaltige Umgebungen, Lebensmittelindustrie und Chemie. Sie lassen sich gut schweißen und umformen, sind im lösungsgeglühten Zustand nicht magnetisch und nicht härtbar. Ferritische Stähle (etwa 1.4016, AISI 430) sind günstiger und magnetisch, aber weniger beständig. Martensitische Stähle (1.4021, 1.4034) sind härtbar und dienen für Messer, chirurgische Instrumente oder Wellen. Duplexstähle (1.4462) und ausscheidungshärtende Stähle (etwa 1.4542, bekannt als 17-4PH) verbinden höhere Festigkeit mit guter Korrosionsbeständigkeit.

Austenitische Stähle haben eine Dichte von etwa 7,9 g/cm³, einen E-Modul von rund 200 GPa, eine Zugfestigkeit von meist 500 bis 750 MPa und im lösungsgeglühten Zustand eine Mindeststreckgrenze von 190 bis 230 MPa. Duplexstähle erreichen etwa die doppelte Streckgrenze. Die Wärmeleitfähigkeit austenitischer Stähle beträgt nur etwa 15 W/(m·K), rund ein Drittel von Baustahl, die Wärmeausdehnung ist etwa ein Drittel höher. Beides macht sich beim Zerspanen und beim Verzug nach dem Schweißen bemerkbar.

Wählen Sie Edelstahl, wenn das Teil mit Wasser, Feuchtigkeit, Lebensmitteln, Reinigungs- und Desinfektionsmitteln oder der Witterung in Berührung kommt und eine Beschichtung auf normalem Stahl nicht ausreichen oder sich abreiben würde: Lebensmittel- und Pharmamaschinen, Medizin- und Laborausstattung, Teile für die chemische Industrie, Geländer, Beschläge oder Verbindungselemente. Für Innenräume und leicht feuchte Umgebungen genügt meist 1.4301, für Salz, Chloride oder aggressive Reinigung wählen Sie 1.4404.

Verbindungselemente aus Edelstahl werden mit A2 (Gruppe entsprechend 304) oder A4 (Gruppe 316 mit Molybdän) und der Festigkeitsklasse gekennzeichnet, zum Beispiel A2-70 oder A4-80 nach DIN EN ISO 3506.

Edelstahl rostet nur unter geeigneten Bedingungen nicht. In chloridhaltiger Umgebung (Meeresluft, Streusalz, Schwimmbäder, manche Reinigungsmittel) greifen Loch- und Spaltkorrosion den Stahl 1.4301 an. Die Beständigkeit mindern auch Anlauffarben nach dem Schweißen, die durch Beizen und Passivieren entfernt werden müssen, sowie Partikel von normalem Stahl, die über Werkzeuge, Schleifscheiben oder bei der Lagerung eingetragen werden und Rostflecken verursachen (Fremdrost). Für Schweißteile wählen Sie kohlenstoffarme L-Sorten (1.4307, 1.4404) oder titanstabilisierte Sorten (1.4541, 1.4571).

Austenitische Stähle verfestigen sich beim Zerspanen und leiten die Wärme schlecht ab, die Bearbeitung ist daher langsamer und teurer als bei Baustahl oder Aluminium. Der besser zerspanbare 1.4305 (AISI 303) enthält Schwefel und ist deshalb weniger korrosionsbeständig und schlechter schweißbar. Edelstahlschrauben in Edelstahlmuttern neigen zum Fressen, dagegen hilft eine Anti-Seize-Paste. Ein Magnet ist kein verlässlicher Test: Austenitischer Stahl wird durch Kaltumformung teilweise magnetisch. Geben Sie in der Anfrage die Werkstoffnummer an, bei Blechen auch die Oberfläche (zum Beispiel 2B oder geschliffen), und fordern Sie für wichtige Teile ein Abnahmeprüfzeugnis 3.1 nach DIN EN 10204 an.