Edelstahl
Edelstahl ist der Oberbegriff für alle Arten von Stahl, die durch spezielle Herstellungsverfahren einen hohen Reinheitsgrad aufweisen und gleichmäßig auf vorgesehene Wärmebehandlungen reagieren. Diese Definition besagt, dass Edelstähle nicht zwingend legierte oder hochlegierte Stähle sein müssen. Für unsere weitere Betrachtung konzentrieren wir uns jedoch auf hochlegierte Edelstähle mit einem Chromgehalt von mindestens 10,5 %.
Hochlegierte Edelstähle
Hochlegierte Edelstähle lassen sich basierend auf ihrem Gefüge in die folgenden Gruppen einteilen:
- Ferritische Edelstähle
- Martensitische Edelstähle
- Austenitische Edelstähle
- Ferritisch-austenitische Edelstähle (Duplex-Stähle)
Ferritische Edelstähle
Die ferritischen Edelstähle werden wiederum in zwei Unterkategorien unterteilt:
- Ferritische Edelstähle mit einem Chromgehalt von ca. 11 bis 13 %
- Ferritische Edelstähle mit einem Chromgehalt von ca. 17 %
Chromstähle mit einem Chromgehalt von 10,5 bis 13 % werden aufgrund ihres niedrigen Chromanteils als korrosionsträge bezeichnet. Sie finden Anwendung in Bereichen, in denen Langlebigkeit, Sicherheit und geringer Wartungsaufwand im Vordergrund stehen und keine speziellen Anforderungen an das Erscheinungsbild gestellt werden. Ein Beispiel hierfür ist der Container-, Waggon- und Fahrzeugbau.
Martensitische Edelstähle
Martensitische Edelstähle enthalten 12 bis 18 % Chrom und Kohlenstoffgehalte über 0,1 %. Bei Temperaturen über 950 - 1050 °C werden sie austenitisch. Durch schnelles Abkühlen (Abschrecken) entsteht eine martensitische Struktur. Diese Struktur besitzt besonders im gehärteten Zustand eine hohe Festigkeit, die mit zunehmendem Kohlenstoffgehalt weiter steigt. Martensitische Edelstähle finden Anwendung in der Herstellung von Rasierklingen, Messern oder Scheren.
Austenitische Edelstähle
Austenitische Edelstähle, auch bekannt als Chrom-Nickel-Stähle, enthalten mehr als 8 % Nickel und bieten eine vorteilhafte Kombination aus Verarbeitbarkeit, Korrosionsbeständigkeit und mechanischen Eigenschaften. Ihre herausragende Eigenschaft ist ihre hohe Beständigkeit gegen Korrosion. Daher werden austenitische Edelstähle in Bereichen mit aggressiven Medien eingesetzt, wie beispielsweise in Kontakt mit chloridhaltigem Seewasser sowie in der chemischen und Lebensmittelindustrie.
Austenitisch-ferritische Edelstähle
Austenitisch-ferritische Edelstähle, oft auch als Duplex-Stähle bezeichnet, bestehen aus zwei Gefügekomponenten. Ihre Kombination aus hoher Dehnbarkeit und verbesserten Korrosionseigenschaften macht sie besonders geeignet für den Einsatz in der Offshore-Technik.
Am Ende des Bearbeitungsprozesses werden viele Bauteile aus Edelstahl geschliffen. Klingspor bietet eine Vielzahl von Schleifmitteln an, die speziell für die Bearbeitung dieses Materials geeignet sind. Dennoch gibt es einige materialtypische Besonderheiten zu beachten, um ein dauerhaft zufriedenstellendes Ergebnis zu erzielen. Die werksseitige Oberflächenausführung, einschließlich des gewalzten, gebeizten und/oder wärmebehandelten Materials, sollte so gewählt werden, dass sie der gewünschten Oberfläche möglichst nahe kommt. Um die Korrosionsbeständigkeit von Edelstahlwerkstücken zu gewährleisten, ist es wichtig, das Material vor der Bearbeitung richtig zu lagern und zu transportieren.
Es sollten insbesondere folgende Punkte vermieden werden:
Jeder Kontakt mit anderen Stählen (Stahlbürsten, Drahtseile) ist zu vermeiden. Oberflächen- und Kantenbeschädigungen sowie Scheuerstellen sollten vermieden werden. Das Material sollte nicht zusammen mit anderen Stählen (z. B. Walzstahl) in den Bearbeitungsbereichen gelagert werden. In Bezug auf die Korrosionsbeständigkeit gilt: Je feiner die Oberfläche, desto höher ist die Beständigkeit gegen Korrosion.
Die Bearbeitung von Edelstahl
Am Ende des Bearbeitungsprozesses werden viele Bauteile aus Edelstahl geschliffen. Dabei gibt es einige materialtypische Besonderheiten zu beachten, um ein dauerhaft zufriedenstellendes Ergebnis zu erzielen. Die werksseitige Oberflächenausführung, einschließlich des gewalzten, gebeizten und/oder wärmebehandelten Materials, sollte so gewählt werden, dass sie der gewünschten Oberfläche möglichst nahe kommt. Um die Korrosionsbeständigkeit von Edelstahlwerkstücken zu gewährleisten, ist es wichtig, das Material vor der Bearbeitung richtig zu lagern und zu transportieren.
Es sollten insbesondere folgende Punkte vermieden werden:
Jeder Kontakt mit anderen Stählen (Stahlbürsten, Drahtseile) ist zu vermeiden. Oberflächen- und Kantenbeschädigungen sowie Scheuerstellen sollten vermieden werden. Das Material sollte nicht zusammen mit anderen Stählen (z. B. Walzstahl) in den Bearbeitungsbereichen gelagert werden. In Bezug auf die Korrosionsbeständigkeit gilt: Je feiner die Oberfläche, desto höher ist die Beständigkeit gegen Korrosion.
Schleifen
Beim Schleifen von Edelstahl sind einige materialtypische Besonderheiten zu beachten, um am Ende ein dauerhaft zufriedenstellendes Ergebnis zu erzielen. Insbesondere sollten folgende Punkte vermieden werden:
- Jede Art von Kontakt mit anderen Stählen (z.B. Stahlbürsten, Drahtseile)
- Oberflächen- und Kantenbeschädigungen sowie Scheuerstellen
- Die Lagerung des Materials in Bearbeitungsbereichen oder gemeinsam mit anderen Stählen (z.B. Walzstahl)
Zudem gilt in Bezug auf die Korrosionsbeständigkeit: Je feiner die Oberfläche, desto höher die Beständigkeit gegen Korrosion.
Bei der Wahl der Schleifmaschine und der Schleifparameter, wie Schnitt- und Vorschubgeschwindigkeiten, sowie beim Einsatz von Schleifhilfsstoffen wie Ölen und Emulsionen sollten die Auswirkungen auf die Rauigkeit und Optik der geschliffenen Oberfläche berücksichtigt werden. Um Missverständnisse bei der Vereinbarung von gewünschten Oberflächen zu vermeiden, sollten im Vorfeld der Bearbeitung Grenzmuster und Rauigkeitswerte (Ra) festgelegt werden.
Schleifen und Korrosion
Beim Schleifen von nichtrostendem Stahl, unabhängig von der Art des verwendeten Edelstahls, sollten die folgenden Maßnahmen unbedingt beachtet werden:
- Schleifwerkzeuge niemals zuerst auf Normalstahl einsetzen und anschließend auf Edelstahl verwenden!
- Schleifstäube gründlich von allen Oberflächen entfernen!
- Edelstahloberflächen keinesfalls mit glühenden Funkenfontänen in Kontakt bringen!
- Die Bearbeitungstemperaturen müssen niedrig genug gehalten werden, um die Bildung von Chromcarbiden und damit interkristalliner Korrosion zu vermeiden. Sollte das Material anlaufen, ist eine Nachbearbeitung dringend erforderlich!
- Nur durch diese Maßnahmen kann sichergestellt werden, dass sich die Passivschicht in den bearbeiteten Bereichen erneut bildet und andere Flächen nicht durch Lochkorrosion oder interkristalline Korrosion beschädigt werden.