Legierungselemente aus Edelstahl
Legierungselemente aus Edelstahl
Wenn es um Edelstahl geht, stehen viele Qualitäten zur Auswahl. Abhängig von den zugesetzten Legierungselementen können die Eigenschaften erheblich variieren. Es kommt darauf an, die am besten geeignete kosteneffiziente Option basierend auf den Anforderungen der Anwendung auszuwählen. Sehen wir uns an, welche Legierungselemente hinzugefügt werden können und wie sie sich auf das Endprodukt auswirken.
Chrom
Chrom ist das entscheidende Legierungselement in Edelstahl. Es gibt Stahl sein"rostfrei"Eigenschaften. Die Passivierungsschicht aus Chromoxid verhindert zusammen mit der Oberflächenschutzschicht außerdem die Diffusion von Sauerstoff in das Metall und schützt so die innere Struktur des Metalls vor Korrosion. Die Chromoxid-Ionen haben zudem eine ähnliche Größe wie die Stahlmoleküle, wodurch eine starke Bindung zwischen beiden entsteht. Dadurch können sich die Oxidionen unter normalen Betriebsbedingungen fest an der Oberfläche anlagern. Stahl muss mindestens 10,5 % betragen"rostfrei". Um die Korrosionsbeständigkeit zu erhöhen, ist es jedoch üblich, mehr Chrom hinzuzufügen. Chrom wirkt auch als Ferritstabilisator und führt zur Bildung einer Ferrit-Mikrostruktur in der Legierung.
Nickel
Zur weiteren Verbesserung der Korrosionsbeständigkeit wird Nickel hinzugefügt. Es ist auch ein Austenitstabilisator und fördert die Bildung von Austenit. Ein Zusatz von 8–9 % Nickel führt zu einem vollständig austenitischen Gefüge, das eine hervorragende Schweißbarkeit bietet. Eine weitere Erhöhung des Nickelanteils führt zu einer besseren Bearbeitbarkeit und Korrosionsbeständigkeit.
Kupfer
Kupfer wirkt auch als Austenitstabilisator und verbessert die Korrosionsbeständigkeit und die Kaltverfestigungseigenschaften. Es wird hinzugefügt, um Edelstahlprodukte herzustellen, die für die Kaltbearbeitungsbedingungen geeignet sind, die für Schrauben und Nägel erforderlich sind.
SiliziumDer Zusatz von Silizium erhöht die Beständigkeit von Edelstahl gegenüber hohen Konzentrationen von Salpeter- und Schwefelsäure. Außerdem fördert es die Bildung von Ferrit und macht das Metall resistent gegen Oxidation.
Stickstoff
Stickstoff ist ein Austenitstabilisator, der die Festigkeit und den Widerstand gegen lokale Korrosion erhöht. Unter lokaler Korrosion versteht man Lochfraßkorrosion, Spaltkorrosion, interkristalline Korrosion und andere Phänomene.
Molybdän
Molybdän und Wolfram verbessern die allgemeine und lokale Korrosionsbeständigkeit. Bei ersteren handelt es sich um Ferritstabilisatoren, die bei Verwendung in austenitischen Legierungen daher mit Austenitstabilisatoren ausbalanciert werden müssen, um die austenitische Zusammensetzung aufrechtzuerhalten. Molybdän verbessert auch die Hochtemperaturfestigkeit, wenn es martensitischen Edelstählen zugesetzt wird. Auch der Zusatz von Wolfram und Molybdän verbessert die oben genannten Eigenschaften.
Mangan
Mangan erhöht die Festigkeit, Zähigkeit und Härtbarkeit von Edelstahl. Durch die Zugabe von Mangan verbessert sich die Leistung des Metalls bei der thermischen Verarbeitung. Mangan fördert auch die Auflösung von Stickstoff in Edelstahl, sodass Mangan hinzugefügt werden kann, um Nickel in Edelstahl durch Stickstoff zu ersetzen.
