Edelstahl Legierungselemente

Welches Element bringt welche Eigenschaften?

Edelstahl besteht nicht nur aus einem Stoff, sondern ist ein perfektes Zusammenspiel aus unterschiedlichen Elementen. Diese verschiedenen Legierungen geben dem Stahl wichtige Eigenschaften wie Korrosionsbeständigkeit oder machen Edelstahl rostfrei. Wir zeigen Ihnen hier, welche Edelstahl-Legierungselemente welche Eigenschaften mit sich bringen.
 

Legierungselemente von A bis Z

  • Aluminium: Aluminium sorgt im Edelstahl für die Desoxidation und wird zusammen mit Stickstoff zu Nitrid. In seiner Eigenschaft als Legierungselement verringert Aluminium die magnetischen Eigenschaften des Stahls (Koerzitiv) und verstärkt bei hoher Legierung das Ferritgefüge.
  • Beryllium: Dieses Legierungselement steigert Austenit im Gefüge, d.h., es trennt Austenit vom Stahlgefüge ab. Gleichzeitig hat Beryllium eine stark desoxydierende Wirkung. Dafür verringert sich die Zähigkeit in Legierungen mit höherem Beryllium-Anteil. Zum Einsatz kommt Beryllium z.B. bei Federstahl.
  • Bor: Durch die Legierung mit Bor wird Edelstahl noch fester, indem es im Eisen die Neutronen aufnimmt. Der negative Nebeneffekt ist, dass Edelstahl mit Bor weniger korrosionsbeständig ist.
  • Cerium: Dieses Element wirkt desoxidierend und verringert die Gefahr, dass der Edelstahl seine Oxydschicht verliert (Zunderbeständigkeit).
  • Chrom: Chrom ist eines der wichtigsten Legierungselemente für Edelstahl. Durch den Zusatz von Chrom wird der Stahl verschleißärmer, die Zugfestigkeit erhöht sich und die Korrosionsbeständigkeit wird gesteigert. Edelstahl (V2A oder V4A) enthält mindestens 12,2 Prozent Chrom. Nachteilig ist, dass sich Edelstahl aufgrund des Chromgehalts schwieriger schweißen lässt. Gleichzeitig werden Wärmeleitfähigkeit und elektrische Leitfähigkeit reduziert.
  • Kohlenstoff: Kohlenstoff in Edelstahl ist wichtig, um das Material zu härten und zugfest zu machen. Allerdings darf der Kohlenstoffgehalt nicht zu hoch sein, denn sonst wird der Stahl zu spröde.
  • Kupfer: Enthält Edelstahl Kupfer, wird dadurch die Festigkeit sowie die Witterungsbeständigkeit des Materials verbessert. Gleichzeitig sinkt die Gefahr, dass das Material durch Dehnung bricht.
  • Mangan: Wird der Edelstahl-Legierung Mangan beigefügt, lässt sich das Material besser schmieden und schweißen. Darüber hinaus wird der Stahl fester und verschleißärmer.
  • Molybdän: Dieses Legierungselement macht den Edelstahl noch härter und zugfester. Gleichzeitig lässt sich Edelstahl mit höherem Molybdän-Anteil leichter schweißen. Dafür wird dieser Edelstahl weniger dehnbar und schmiedbar.
  • Nickel: Ab einem Gehalt von acht Prozent Nickel wird Edelstahl korrosionsbeständig. Somit ist Nickel wichtig, damit der Stahl rostfrei ist. Nickel ist außerdem erforderlich, um die Zugfestigkeit und die sogenannte „Streckgrenze“ des Edelstahls zu erhöhen. In anderen Worten: Der höhere Nickelanteil sorgt dafür, dass höhere Spannung auf den Edelstahl einwirken kann, ohne dass sich das Material verformt.
  • Phosphor: Phosphor macht Edelstahl härter und erhöht die Korrosionsbeständigkeit. Allerdings kann das Material auch spröder werden und somit bei Belastung leichter brechen.
  • Schwefel: Durch den Zusatz von Schwefel kann Edelstahl einfacher gebohrt, gefräst oder gedreht werden (=Erhöhung der Zerspanbarkeit). Dafür wird jedoch die Duktilität verringert. Das bedeutet, dass der Stahl leichter verformbar ist.
  • Silizium: Mit Silizium wird die Zunderbeständigkeit von Edelstahl verbessert. Beim Stahlgießen wird die Schmelze mit Silizium dünnflüssiger. Silizium stärkt darüber hinaus die Zugfestigkeit und die Streckgrenze.
  • Titan: Als Legierungselement blockiert Titan die sogenannte „interkristalline Korrosion“. Das bedeutet, dass Titan verhindert, dass der Edelstahl von innen an den Grenzen der einzelnen Elemente unter bestimmten Bedingungen korrodiert und somit „zerbröselt“.
  • Vanadium: Durch den Zusatz von Vanadium wird Edelstahl zugfester und kann gleichzeitig einfacher verarbeitet werden. Der Stahl kann mit Vanadium vor Überhitzung geschützt werden. Dafür verringert sich die Verschleißfestigkeit.
  • Wolfram: Das Legierungselement Wolfram macht Edelstahl zugfester.

Spätestens jetzt wird klar, was Edelstahl ist: Ein regelrechtes „Gemisch“ aus Elementen, ein Material, dessen Eigenschaften je nach Legierung optimiert werden können.

Haben wir Ihrer Meinung nach ein wichtiges Element vergessen? Dann lassen Sie es uns wissen!