CHARAKTERISTIK VON NICHT ROSTENDEN STÄHLEN UND ALLGEMEINE INFORMATIONEN ÜBER ANWENDUNG, BEARBEITUNG, SCHWEIßEN UND MÖGLICHE KORROSION

Der Grundtyp ist chrom-nickel austenitischer Stahl AISI 304 (1.4301). Es geht um meist verbreiteten und benutzten nicht rostenden Stahl auf dem Markt, der niedrigen Kohlenstoffinhalt aufweist und ist so gut schweißbar. Zu den Eigenschaften gehören auch gute Kaltbruchdehnung, Verfestigung bei der Verformung, gute Biegsamkeit und Abkantung, lässt sich sehr gut polieren und ist gegen Temperaturen bis zum 350 °C beständig. Zerspanbarkeit ist nicht gut, aber dies kann man mit geschärften Instrumenten verbessern. Stahl ist wasser-, dampf- und feuchtigkeitsbeständig und gegen essbare, schwache organische und anorganische Säuren beständig. Stahl steht auch Witterungseinflüssen wider, außer maritime Gebiete oder Gebiete mit höherer Konzentration aggressiver chemischen Werkstoffen. Anwendungsspektrum ist breit. Man verwendet ihn in Lebensmittelindustrie, chemischer Industrie, Molkereien, Brauereien, Weinbau, Pharmaindustrie und Kosmetikindustrie. Sein Anteil in Architektur, Design, Automobilfertigung, Haushalt, chirurgischen und anderen Instrumenten, Gesundheitseinrichtungen, Schmuckproduktion, Haushalts- und Gastronomiegeräten und Schankanlagen ist auch von hoher Bedeutung.

AISI 304L (1.4306) hat extrem niedrigen Kohlenstoffgehalt, was die Beständigkeit gegen interkristalline Korrosion erhöht. Nickelinhalt ist auch erhöht. Das Material eignet sich zum Schweißen, lässt sich gut verformen und kaltbiegen und ist gut polierbar. Gegen Temperaturen bis zum 350 °C ist er beständig. Zerspanbarkeit ist schlechter, aber trotzdem geht es. Am meisten benutzt man ihn, wenn die übliche Qualität AISI 304 nicht reicht. Er ist beständiger gegen interkristalline und allgemeine Korrosion. Auch Kaltverformung ist hier besser als bei der Qualität AISI 304. Als Äquivalent zu der Qualität AISI 304L benutzt man oft Qualität 1.4307, die sich mehr in allen oben angegebenen Eigenschaften und Zusammensetzung der AISI 304 (1.4301) nähert, aber hat im Vergleich zu dieser Qualität sehr niedrigen Kohlenstoffgehalt. Die Anwendung ist ähnlich wie bei der Qualität AISI 304L.

AISI 303 (1.4305) umgangssprachlich auch als „Automatenstahl“ bezeichnet, der zum Zweck guter Zerspanbarkeit mit Schwefel legiert ist. Damit ist Verarbeitung auf CNC Automaten möglich. Aufgrund des höheren Schwefelinhalts ist die Korrosionsbeständigkeit gesenkt und mechanische Eigenschaften verschlechtern sich auch. Man kann ihn kaum schweißen.

AISI 321 ( 1.4541) austenitischer, chrom-nickel Stahl, der mit Titan stabilisiert ist. Nach dem Schweißen ist er gegen interkristalline Korrosion beständig ohne zusätzliche thermische Behandlung und sogar bei dickeren Abmessungen. Für Druckbehälter ist Stahl bis zum 400 °C genehmigt, als Stahl beständiger gegen Zunder bei Luftoxidation kann man ihn bis zum 800 °C anwenden. Lichtbogenschweißen ist gut bei allen Schweißmethoden. Man kann nicht Gasschmelzschweißen anwenden. Wegen Titanzusatz geht es nicht, Stahl in hohen Glanz zu polieren. Verformbarkeit ist gut. Zerspanbarkeit ist nicht so gut, aber man kann hochwertige Instrumente benutzen. Anwendung ist ähnlich wie bei der Qualität AISI 304. Dieses Material ist passend vor allem für Konstruktionen mit Materialstärke über 6 mm, die man nicht nach dem Schweißen thermisch behandeln kann. Im Vergleich zu AISI 304 hat er Vorteile bei den mechanisch mehr angestrengten Geräten, Konstruktionsteilen und Verbindungselementen, was sich aus höherer Streckgrenze ergibt. Man wendet ihn in Pharmaindustrie, chemischer und energetischer Industrie an.

AISI 316L (1.4404) säurebeständiger chrom-nickel-molybdän Stahl mit niedrigem Kohlenstoffgehalt bis zum 0,03..

Er ist hoch gegen konzentrierte Säuren sowohl organische, als auch anorganische beständig, selbstverständlich bei Einhaltung niedrigerer Konzentration und bei mittlerem Temperaturniveau. Er hat stark erhöhte Beständigkeit gegen alle Korrosionsarten. Diese Qualität hat Neigung zum Lochfrass, der aufgrund Spannung in Chlorlösungen entsteht. Lässt sich sehr gut schweißen und polieren. Sein Vorteil ist, dass Stahl nach dem Schweißen große Beständigkeit gegen interkristalline Korrosion bewährt. Material AISI 316L zeichnet sich durch sehr gute mechanische Eigenschaften bei Pressung, Biegung und Ziehen aus. Dieser Stahl benutzt man in chemischer Industrie, in Geräten, die für Kontakt mit Meerwasser geeignet sind und für Produktion von Zubehör und Technologie für Schwimmbecken.

AISI 316Ti (1.4571) säurebeständiger chrom-nickel-molybdän Stahl, der mit Titan stabilisiert ist. Dank Molybdänzusatz hat er höhere Beständigkeit gegen Säurelösungen, verhindert Entstehung lokaler Korrosion und zeichnet sich durch höhere Streckgrenze und Festigkeit aus. Nach dem Schweißen dickerer Materialien braucht man keine thermische Behandlung. Lichtbogenschweißen ist gut bei allen Schweißmethoden. Man kann nicht Gasschmelzschweißen anwenden. Wegen Titanzusatz geht es nicht, Stahl in hohen Glanz zu polieren. Material AISI 316Tizeichnet sich durch gute mechanische Eigenschaften bei Pressung, Biegung und Ziehen aus.

Hitzebeständige Stähle AISI 309 (1.4828), AISI 309 S (1.4833) sind gegen Luftoxidation bis zum 1000 °C beständig. In anderer Umgebung kann aber die höchste Temperatur bis zum 800 °C sinken. Sie sind gut schweißbar. Zerspanbarkeit ist von auskömmlichem Niveau. Sie sind für interkristalline Korrosion anfällig. Sie lassen sich kaltbiegen, aber bei Kaltverformung neigen sie zur Festigung. Bei Anwendung unter 600-900 °C Stähle verspröden. Sie sind unmagnetisch, aber bei den hohen Temperaturen entsteht oft Restmagnetismus.

Hitzebeständige Stähle AISI 310 und AISI 310S (1.4845) sind gegen Luftoxidation bis zum 1050 °C beständig. In anderer Umgebung kann aber die höchste Temperatur bis zum 850 °C sinken. Sie sind gut schweißbar. Zerspanbarkeit ist schwierig. Sie lassen sich kaltbiegen, aber bei Kaltverformung neigen sie zur Festigung. Bei Anwendung unter 600-950 °C Stähle verspröden. Sie sind unmagnetisch.

AUSTENITISCH – FERRITISCHE NICHT ROSTENDE DUPLEXSTÄHLE
Duplexstähle haben bessere mechanische Eigenschaften und höhere Korrosionsbeständigkeit als Mehrheit üblicher ferritischen und austenitischen Stähle. Das Wort „Duplex“ beschreibt Stahlmikrostruktur, die ungefähr 50 % Ferrits und 50 % Austenits enthält. Typische Zusammensetzung der Mehrheit von Duplexstählen ist 22 – 23 % Chrom, 4,5 – 6,5 % Nickel und 2,5 – 3,5 % Molybdän. Typischer Vertreter von Duplexstählen ist Qualität AISI 317LN (1.4462). Duplexstähle haben höhere Streckgrenze, ca. 400 – 500 MPa. Zähigkeit ist ausreichend. Im Vergleich zu Qualität AISI 304/304L hat er bessere Spannungsrisskorrosion und doppelte Streckgrenze. Mit Anwendung höherer Festigkeit kann man gewisses Konstruktionsgewicht sparen und damit Kostensenkung erzielen. Bei Legierung mit Molybdän, Kupfer, eventuell Stickstoff kann man höhere Korrosionsbeständigkeit gegen verschiedene Korrosionsarten erzielen. Das führt dazu, dass Material in aggressiver Umgebung der Schwefel- und Phosphorsäure, Meerwasser und Chloride anwenden darf. Bei erhöhten Temperaturen von 700 bis zum 1000 °C entsteht Warmaushärtung und also Versprödung. Stahlalterung entsteht bei langfristiger Belastung zwischen Temperaturen von 350 bis zum 550 °C (Stahl auch versprödet). Anwendung von Duplexstählen verbreitet sich und diese Stähle beginnen, austenitische in chemischer, Kern- und Erdölindustrie benutzte Stähle, zu ersetzen.