Edelstahl ist eine Abkürzung für rostfreien und säurebeständigen Stahl. Stähle, die gegenüber schwach korrosiven Medien wie Luft, Dampf und Wasser beständig sind oder rostbeständige Eigenschaften besitzen, werden als Edelstahl bezeichnet. Stähle, die gegen chemische Korrosion (Säuren, Laugen, Salze usw.) beständig sind, werden als säurebeständiger Stahl bezeichnet.
Aufgrund der Unterschiede in der chemischen Zusammensetzung ist Edelstahl nicht unbedingt beständig gegen chemische Korrosion, während Edelstahl im Allgemeinen rostbeständige Eigenschaften besitzt. Die Korrosionsbeständigkeit von Edelstahl hängt von den darin enthaltenen Legierungselementen ab.
Es wird üblicherweise nach seiner metallografischen Struktur klassifiziert:
Im Allgemeinen wird gewöhnlicher Edelstahl basierend auf der metallografischen Struktur in drei Kategorien unterteilt: austenitischer Edelstahl, ferritischer Edelstahl und martensitischer Edelstahl. Basierend auf diesen drei grundlegenden metallografischen Strukturen wurden Duplex-Edelstahl, ausscheidungs-härtender Edelstahl und hoch-legierter Stahl mit einem Eisengehalt von weniger als 50 % für spezifische Anforderungen und Zwecke abgeleitet.
1. Austenitischer Edelstahl
Die Matrix besteht hauptsächlich aus einer austenitischen Struktur (CY-Phase) mit einer kubisch-flächenzentrierten Kristallstruktur. Es ist nicht-magnetisch und wird hauptsächlich durch Kaltbearbeitung verstärkt (was zu etwas Magnetismus führen kann). 1. **2. **Ferritischer Edelstahl:** Edelstahl mit einer überwiegend körper-zentrierten kubischen Ferritmatrix (-Phase). Es ist magnetisch und kann im Allgemeinen nicht durch Wärmebehandlung gehärtet werden, durch Kaltbearbeitung kann es jedoch leicht gestärkt werden. Das American Iron and Steel Institute (AISI) bezeichnet es als 430 und 446.
3. **Martensitischer Edelstahl:** Edelstahl mit einer martensitischen (körper-zentrierten kubischen oder kubischen) Matrix. Es ist magnetisch und seine mechanischen Eigenschaften können durch Wärmebehandlung angepasst werden. Die AISI bezeichnet es als 410, 420 und 440. Martensit weist bei hohen Temperaturen eine austenitische Struktur auf; Bei angemessener Abkühlung auf Raumtemperatur wandelt sich die austenitische Struktur in Martensit um (dh Härtung).
**3. **Martensitischer Edelstahl:** Edelstahl mit einer martensitischen (körper-zentrierten kubischen oder kubischen) Matrix. Es ist magnetisch und seine mechanischen Eigenschaften können durch Wärmebehandlung angepasst werden. Die AISI bezeichnet ihn als 410, 420 und 440. 4.austenitischen-ferritischen (Duplex) Edelstahl
Diese Art von Edelstahl hat eine Matrix, die sowohl aus austenitischen als auch aus ferritischen Phasen besteht, wobei die kleinere Matrixphase typischerweise mehr als 15 % ausmacht. Es ist magnetisch und kann durch Kaltumformung verstärkt werden. 329 ist ein typisches Beispiel für Duplex-Edelstahl. Im Vergleich zu austenitischem Edelstahl weist Duplex-Edelstahl eine höhere Festigkeit und eine deutlich verbesserte Beständigkeit gegen interkristalline Korrosion, Chloridspannungskorrosion und Lochfraß auf.
5. Ausscheidungshärtender Edelstahl
Diese Art von Edelstahl hat eine austenitische oder martensitische Matrix und kann durch Ausscheidungshärtungsbehandlung gehärtet werden. Das American Iron and Steel Institute bezeichnet es mit Zahlen der 600er-Reihe, beispielsweise 630, was 17-4PH entspricht.
Im Allgemeinen weist austenitischer Edelstahl mit Ausnahme von Legierungen eine ausgezeichnete Korrosionsbeständigkeit auf. Ferritischer Edelstahl kann in Umgebungen mit geringer-Korrosion verwendet werden. Wenn in leicht korrosiven Umgebungen eine hohe Festigkeit oder Härte erforderlich ist, können martensitische und ausscheidungshärtende Edelstähle verwendet werden.
Dickendifferenzierung
1. Während des Walzprozesses in Stahlwerken kommt es durch die Hitze zu einer leichten Verformung der Walzen, was zu Dickenabweichungen der gewalzten Bleche führt, die in der Regel in der Mitte dicker und an den Rändern dünner sind. Nationale Vorschriften schreiben vor, dass die Dicke der Platte in der Mitte der Oberkante gemessen werden muss.
2. Toleranzen ergeben sich aus Markt- und Kundenanforderungen und werden im Allgemeinen in große oder kleine Toleranzen eingeteilt. Zum Beispiel:
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Welche Art von Edelstahl ist weniger anfällig für Rost?
Es gibt drei Hauptfaktoren, die die Korrosion von Edelstahl beeinflussen:
1. Der Gehalt an Legierungselementen
Im Allgemeinen ist Stahl mit einem Chromgehalt von 10,5 % weniger anfällig für Rost. Ein höherer Chrom- und Nickelgehalt führt zu einer besseren Korrosionsbeständigkeit. Beispielsweise erfordert Edelstahl 304 8 % bis 10 % Nickel und 18 % bis 20 % Chrom; Solcher Edelstahl rostet im Allgemeinen nicht.
2. Der Schmelzprozess des produzierenden Unternehmens beeinflusst auch die Korrosionsbeständigkeit von Edelstahl.
Große Edelstahlwerke mit guter Schmelztechnologie, fortschrittlicher Ausrüstung und fortschrittlichen Prozessen können die Kontrolle über Legierungselemente, die Entfernung von Verunreinigungen und die Kühltemperatur der Knüppel gewährleisten. Daher sind ihre Produkte von stabiler und zuverlässiger Qualität, mit guter Innenqualität und nicht anfällig für Rost. Umgekehrt verfügen einige kleine Stahlwerke über veraltete Anlagen und Prozesse, und Verunreinigungen können während des Schmelzprozesses nicht entfernt werden, wodurch ihre Produkte eher rosten.
3. Äußere Umgebung: Trockene und gut belüftete Umgebungen sind weniger anfällig für Rost.
Umgebungen mit hoher Luftfeuchtigkeit, anhaltendem Regenwetter oder hohem Säure-/Alkaligehalt der Luft sind jedoch anfälliger für Rost. Sogar Edelstahl 304 rostet, wenn die Umgebungsbedingungen zu schlecht sind.
Wie gehe ich mit Rostflecken auf Edelstahl um?
1. Chemische Methode:
Verwenden Sie Beizpaste oder -spray, um die verrosteten Stellen wieder zu passivieren und so einen Chromoxidfilm zu bilden, der die Korrosionsbeständigkeit wiederherstellt. Nach dem Beizen ist es sehr wichtig, gründlich mit klarem Wasser abzuspülen, um alle Verunreinigungen und Säurerückstände zu entfernen. Nach allen Behandlungen mit Poliergerät nachpolieren und mit Polierwachs versiegeln. Bei kleineren, punktuellen Rostflecken kann eine 1:1-Mischung aus Benzin und Motoröl verwendet werden, um diese mit einem sauberen Tuch abzuwischen.
2. Mechanische Methoden
Kugelstrahlen unter Verwendung von Mikropartikeln aus Glas oder Keramik zum Strahlen, Entgraten, Bürsten und Polieren. Mit mechanischen Methoden können Verunreinigungen von zuvor entfernten Materialien, Poliermaterialien oder Entgratungsmaterialien entfernt werden. Besonders in feuchter Umgebung können Verunreinigungen jeglicher Art, insbesondere Fremdeisenpartikel, zu Korrosionsquellen werden. Daher sollten maschinell gereinigte Oberflächen idealerweise trocken gereinigt werden. Mechanische Methoden reinigen lediglich die Oberfläche und verändern nicht die inhärente Korrosionsbeständigkeit des Materials. Daher empfiehlt es sich, nach der mechanischen Reinigung mit Poliergeräten nachzupolieren und mit Polierwachs zu versiegeln.
Gängige Edelstahlsorten und Eigenschaften für Instrumente
1. 304 Edelstahl. Einer der am häufigsten verwendeten austenitischen Edelstähle, geeignet für die Herstellung von Tiefziehteilen, Säureleitungen, Behältern, Strukturbauteilen, verschiedenen Instrumentenkörpern usw. Er kann auch zur Herstellung von nicht-magnetischen, kryogenen Geräten und Komponenten verwendet werden.
2. 304L Edelstahl. Um der starken interkristallinen Korrosionstendenz von Edelstahl 304 unter bestimmten Bedingungen aufgrund der Ausfällung von Cr23C6 entgegenzuwirken, wurde austenitischer Edelstahl mit extrem niedrigem Kohlenstoffgehalt entwickelt. Seine Beständigkeit gegen interkristalline Korrosion im sensibilisierten Zustand ist der von Edelstahl 304 deutlich überlegen. Abgesehen von der etwas geringeren Festigkeit ähneln seine anderen Eigenschaften denen von Edelstahl 321. Es wird hauptsächlich für korrosionsbeständige Geräte und Komponenten verwendet, die geschweißt werden müssen, aber nicht einer Lösungsbehandlung unterzogen werden können, und kann zur Herstellung verschiedener Instrumentenkörper usw. verwendet werden.
3. 304H Edelstahl. Ein interner Zweig aus Edelstahl 304 mit einem Kohlenstoffmassenanteil von 0,04–0,10 %. Seine Hochtemperaturleistung ist der von Edelstahl 304 überlegen.
4. 316 Edelstahl. Basierend auf 10Cr18Ni12-Stahl wird Molybdän zugesetzt, was dem Stahl eine gute Beständigkeit gegen reduzierende Medien und Lochfraß verleiht. In Meerwasser und verschiedenen anderen Medien ist seine Korrosionsbeständigkeit der von Edelstahl 304 überlegen und wird hauptsächlich zum Lochfraß von korrosionsbeständigen Materialien verwendet.
5. 316L Edelstahl. Ein Stahl mit extrem niedrigem Kohlenstoffgehalt und guter Beständigkeit gegen sensibilisierte interkristalline Korrosion, geeignet für die Herstellung von geschweißten Komponenten und Geräten mit dicken Querschnitten, wie z. B. korrosionsbeständige Materialien in petrochemischen Geräten.{5}H Edelstahl. Ein interner Zweig aus Edelstahl 316 mit einem Kohlenstoffgehalt von 0,04 %–0,10 %. Seine Hochtemperaturleistung ist besser als die von Edelstahl 316.
7. 317 Edelstahl. Seine Beständigkeit gegen Lochfraß und Kriechen ist besser als die von Edelstahl 316L. Es wird bei der Herstellung von petrochemischen Geräten und Geräten verwendet, die gegen Korrosion durch organische Säuren beständig sind.
8. 321 Edelstahl. Ein mit Titan-stabilisierter austenitischer Edelstahl. Der Zusatz von Titan verbessert die Beständigkeit gegen interkristalline Korrosion und weist gute mechanische Eigenschaften bei hohen Temperaturen auf. Es kann durch austenitischen Edelstahl mit extrem niedrigem Kohlenstoffgehalt ersetzt werden. Mit Ausnahme spezieller Anwendungen wie Hochtemperatur- oder Wasserstoffkorrosionsbeständigkeit wird seine Verwendung im Allgemeinen nicht empfohlen.
9. 347 Edelstahl. Ein mit Niob-stabilisierter austenitischer Edelstahl. Der Zusatz von Niob verbessert die Beständigkeit gegen interkristalline Korrosion. Seine Korrosionsbeständigkeit in Säure-, Alkali- und Salzmedien ist ähnlich wie bei Edelstahl 321. Es ist gut schweißbar und kann sowohl als korrosionsbeständiger Werkstoff als auch als hitzebeständiger Stahl verwendet werden. Es wird hauptsächlich in den Bereichen Wärmekraft und Petrochemie eingesetzt, beispielsweise bei der Herstellung von Behältern, Rohren, Wärmetauschern, Schächten, Ofenrohren in Industrieöfen und Ofenrohrthermometern. 10. 904L Edelstahl. Es handelt sich um einen superaustenitischen Edelstahl, der von Outokumpu, einem finnischen Unternehmen, erfunden wurde. Er hat einen Nickelgehalt von 24–26 % und einen Kohlenstoffgehalt von weniger als 0,02 %. Es weist eine ausgezeichnete Korrosionsbeständigkeit auf und weist eine gute Beständigkeit gegenüber nicht-oxidierenden Säuren wie Schwefelsäure, Essigsäure, Ameisensäure und Phosphorsäure auf. Es verfügt außerdem über eine gute Beständigkeit gegen Spaltkorrosion und Spannungskorrosion. Es eignet sich für den Einsatz mit Schwefelsäure verschiedener Konzentrationen unter 70 Grad und zeigt eine gute Korrosionsbeständigkeit in Essigsäure und gemischten Säuren aus Ameisensäure und Essigsäure jeder Konzentration und Temperatur unter Normaldruck. Die ursprüngliche Norm ASME SB-625 klassifizierte es als Nickelbasislegierung, während die neue Norm es als rostfreien Stahl klassifizierte. In China ist nur Stahl der ungefähren Güteklasse 015Cr19Ni26Mo5Cu2 erhältlich. Einige europäische Instrumentenhersteller verwenden Edelstahl 904L als Hauptmaterial; So besteht beispielsweise das Messrohr des Massendurchflussmessers von E+H aus 904L-Edelstahl, und auch Rolex-Uhrengehäuse bestehen aus 904L-Edelstahl.
11. 440C Edelstahl. Martensitischer Edelstahl, der härteste unter den härtbaren Edelstählen, mit einer Härte von HRC57. Wird hauptsächlich zur Herstellung von Düsen, Lagern, Ventilkernen, Ventilsitzen, Hülsen und Ventilschäften verwendet.
12. 17-4PH-Edelstahl. Martensitischer ausscheidungshärtender Edelstahl mit einer Härte von HRC44. Es verfügt über eine hohe Festigkeit, Härte und Korrosionsbeständigkeit, kann jedoch nicht bei Temperaturen über 300 Grad verwendet werden. Es verfügt über eine gute Korrosionsbeständigkeit gegenüber Luft und verdünnten Säuren oder Salzen, ähnlich wie Edelstahl 304 und 430. Wird bei der Herstellung von Offshore-Plattformen, Turbinenschaufeln, Ventilkernen, Ventilsitzen, Hülsen und Ventilschäften verwendet.
