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Hauptgruppen Stähle

Die drei Hauptgruppen rost- und säurebeständiger Stähle,

ihre Eigenschaften und Anwendungen:

Man unterscheidet folgende drei Hauptgruppen nach ihrer Gefügeform.
– martensitische Stähle
– ferritische Stähle
– austenitische Stähle.

1. Martensitische Stähle
Bei den martensitischen Stählen handelt es sich vorwiegend um chromstähle mit Chromgehalten von 12 bis 18%; bei einem C-Gehalt von 0,10 bis 1,2%, je nach Qualität, finden sich Zusätze von Ni (0,5-2,5%) und Mo (bis ca. 1,2%).
Die martensitischen Stähle sind magnetisch und können durch entsprechende Wärmebehandlung vergütet bzw. gehärtet und angelassen werden. Wegen der relativ hohen C-Gehalte sind die martensitischen Stähle nicht oder nur mit speziellen Massnahmen schweissbar (Vorwärme/Glühen).

2. Ferritische Stähle
Bei den ferritischen Stählen handelt es sich vorwiegend um reine Chromstähle mit Cr-Gehalten von 12,5 bis 18% und C-Gehalten unter 0,1%. Sie sind magnetisch, nicht härtbar, können aber geschweisst werden; insbesondere werden sie in der Salpetersäureindustrie eingesetzt. Andere Einsatzgebiete sind: Haushaltwaren aller Art, Innenarchitektur sowie Automobilindustrie (Zierleisten, Raddeckel etc.).

3. Austenitische Stähle
Es sind dies die mit Abstand am meisten verwendeten Stähle und auch für die Wasserwirtschaft von grösstem Interesse.

Sie enthalten folgende Legierungselemente: Cr 17-26% ferner, je nach Qualität:
Ni 7-26% Mo 2,0-4,5% | C unter 0,12% Cu 1,5-2,5% sowie allenfalls die Stabilisierungselemente Ti oder Nb.
Die austenitischen Stähle sind antimagnetisch, durch Wärmebehandlung nicht härtbar, jedoch im allgemeinen sehr gut schweissbar. Sie zeichnen sich in geglühtem Zustand durch ein niedriges Streckgrenzverhältnis und durch sehr hohe Zähigkeitswerte aus, die auch bei extrem tiefen Temperaturen beibehalten werden (Dehnung bei Raumtemperatur ca 50%). Sie neigen zu starker Kaltverfestigung, insbesondere bei höheren C-Gehalten, d.h. ihre Festigkeitswerte können durch Kaltumformung sehr stark erhöht werden bei gleichzeitig stark verminderter Dehnung.

Die hauptsächlich verwendeten Qualitäten sind:

1. Oberbegriff V2A

- AISI Type 304 / WN 1.4301: C max. 0,07%, Cr 17-19%, Ni 8,5-10,5 %.
Diese Qualität findet eine ausserordentlich breite Anwendung in allen Industrien, z.B. für Haushaltgeräte und Maschinen, für Besteck, in der Nahrungs- und Genussmittelindustrie, für Heizungs- und Klimaanlagen, in der chemischen Industrie, der Papierindustrie, für korrosionsbeanspruchte Konstruktionsteile in der Maschinenindustrie sowie im Anlagenbau.
Varianten dieser Grundqualität sind:
– AISI Type 304L / WN 1.4306 mit eingeschränktem CGehalt von max. 0,03%: bessere Schweissbarkeit bzw. keine Karbidausscheidungen (interkristalline Korrosion).
– AISI Type 321 WV 1.4541 mit Zusatz von Ti als Stabilisierungselement: siehe auch WN 1.4306!

2. Oberbegriff V4A

- AISI Type 316 / WN 1.4401: C max. 0,07%, Cr 16,5- 18,5%, Ni 10,5-13,5%, Mo 2-2,5%.
Die Säurebeständigkeit des Stahls wird durch den Zusatz von Mo ganz wesentlich verbessert. Damit das Gefüge austenitisch bleibt (Mo ist Ferritbildner!), wird dem Stahl gleichzeitig mehr Ni zulegiert (min. 10,5%). Ferner bewirkt die Zulegierung von Mo eine wesentlich verbesserte Beständigkeit gegen Lochfrass sowie allgemein reduzierende Säuren.
– AISI Type 316L / WN 1.4435 (BN2!)
mit eingeschränktem C-Gehalt von max. 0,03%, Cr 17-18%, Mo 2,5-3,0%, Ni 12,5-14,0%; Schweissbar ohne thermische Nachbehandlung, kornzerfallbeständig.- AISI Type 316 Ti / WN 1.4571.
Wie WN 1.4401, jedoch zusätzlich mit Ti stabilisiert, schweissbar ohne thermische Nachbehandlung, kornzerfallbeständig. Die Qualität WN 1.4571 ist die in der chemischen Industrie sowie in Abwasserbehandlungsanlagen am häufigsten eingesetzte Qualität.

Die Qualitäten WN 1.4401 / 4435 sind auch die im Rohrleitungsbau / Sanitärbereich am häufigsten eingesetzten Qualitäten, insbesondere im Kontakt mit weichem Wasser, mit reduzierenden Säuren und Medien,  deren Zusammensetzung und Aggressivität nur abgeschätzt, nicht aber mit Sicherheit festgestellt werden können.

Eigenschaften Edelstahl (PDF 512KB)