Verschiedene Edelstahlsorten im Überblick
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Bei Projekten im Außenbereich greifen viele zu den bekannten Edelstahlschrauben. Doch die wenigsten wissen, welche Edelstahlsorte für welche Anwendungen am besten geeignet ist. Die meisten Hand- und Heimwerker kennen die Schrauben aus Edelstahl A2 und Edelstahl A4, doch damit hört das Wissen oftmals auf. In diesem Blogartikel erfahren Sie mehr über Edelstahl sowie die wichtigsten Edelstahlsorten und ihre Anwendungsbereiche.
Schauen Sie sich passend zu diesem Thema auch den Blogartikel "Edelstahlschrauben für Holzarbeiten im Außenbereich" an.
Inhalt
Was ist eigentlich Edelstahl?
Edelstahl ist ein hochreiner Stahl und besteht überwiegend aus Eisen und Kohlenstoff. Normalerweise enthält Stahl auch noch weitere Bestandteile, wie beispielsweise Phosphor, Aluminium, Schwefel oder Silizium. Doch bei der Herstellung von Edelstahlsorten werden diese durch spezielle Verfahren herausgelöst, damit ein besonders hoher Reinheitsgrad erreicht wird. Das Wort „Edelstahl“ sagt also aus, dass Stoffe, welche die Reinheit von Materialien beeinträchtigen, bei der Herstellung herausgelöst werden.
Allgemein wird zwischen legiertem und unlegiertem Edelstahl unterschieden. Bei legiertem Edelstahl wird Stahl mit verschiedenen Anteilen eines oder mehrerer Elemente gemischt, um die Eigenschaften und Qualität zusätzlich zu verbessern. Unlegierter Edelstahl enthält jedoch nur Eisen und einen kleinen Teil an Kohlenstoff, ohne dass weitere Legierungselemente hinzugefügt wurden.
Eigenschaften von Edelstahl
Edelstahl zeichnet sich durch verschiedene positive Eigenschaften aus:
- hohe Korrosionsbeständigkeit
- gute Witterungsbeständigkeit
- hohe Langlebigkeit
- hohe Keimresistenz
- vielseitiger Einsatz für unterschiedliche Anwendungen
- hält hohen Belastungen und großen Temperaturschwankungen stand
- gute und einfache Verarbeitung, hauptsächlich beim Schweißen
- leitfähig
- hochwertiges Erscheinungsbild
Kann Edelstahl rosten?
Häufig wird Edelstahl auch als rostfreier Stahl bezeichnet. Das ist allerdings nicht ganz richtig. Denn die Korrosionsbeständigkeit der einzelnen Edelstahlsorten ist unterschiedlich stark ausgeprägt. Der Chromgehalt ist hierfür entscheidend. Chrom reagiert nämlich mit Sauerstoff und bildet hierdurch eine Schutzschicht auf der Oberfläche des Edelstahls. Deshalb sollte der Chromgehalt bei mindestens 12 % liegen, damit der Edelstahl als nicht rostend gilt. Zudem kann die Korrosionsbeständigkeit durch weitere Legierungselemente, wie Nickel und Molybdän zusätzlich erhöht werden.
Übersicht der Edelstahlsorten
Eines der wichtigsten Merkmale zur Unterscheidung verschiedener Edelstahlsorten ist die Zusammensetzung der Legierung. Es kommt darauf an, welche Elemente zugesetzt werden und wie hoch ihr prozentualer Anteil ist. Edelstahl lässt sich daher in drei Gruppen unterschieden:
Austenitischer Edelstahl
Der austenitische Edelstahl ist die wichtigste, wohl bekannteste und am häufigsten verwendete Edelstahlsorte, da sie vielseitig einsetzbar ist. Er wird aber auch als Chrom-Nickel-Stahl oder Chrom-Nickel-Molybdän-Stahl bezeichnet. Austenit ist also grob gesagt ein Kristallgemisch aus Eisen und Legierungen. Je mehr Chrom oder Molybdän genutzt wird, umso korrosionsbeständiger ist der Edelstahl. Dieser Stahl kann jedoch nicht gehärtet werden und ist daher sehr weich. Die Dehnbarkeit garantiert dennoch eine gute Kaltumformung. Aufgrund der hohen Beständigkeit gegen aggressive Umgebungsbedingungen, insbesondere Korrosion und Säuren, sowie der hohen Verformbarkeit findet austenitischer Edelstahl Anwendung im Bauwesen, im Automobilbau, in der Industrie sowie der chemischen Industrie. Abkürzungen für diese Edelstahlsorte sind A1, A2, A3, A4 und A5. Diese Bezeichnungen beziehen sich auf die Gruppen von Edelstahl nach der ISO 3506 Norm, die speziell für die Klassifizierung von rostfreien Stählen für Schrauben, Muttern und ähnliche Befestigungselemente verwendet wird. Hierbei gibt es Festigkeitsklassen von 50 (weich), 70 (kaltverfestigt) oder 80 (hochfest).
Edelstahl A1
A1 ist eine Bezeichnung für eine Gruppe von austenitischen Edelstählen mit einer relativ niedrigen Korrosionsbeständigkeit gegenüber bestimmten aggressiven Umgebungen im Vergleich zu anderen austenitischen Edelstählen. A1-Stähle enthalten in der Regel kein Molybdän und haben einen niedrigeren Nickelgehalt. Sie werden daher häufig in Innenanwendungen verwendet, wo keine hohe Korrosionsbeständigkeit erforderlich ist.
Edelstahl A2
A2, auch bekannt als 304 oder 18/8, ist der am häufigsten verwendete austenitische Edelstahl. Er hat eine gute Korrosionsbeständigkeit und ist für die meisten Standardanwendungen geeignet, einschließlich Bauwesen, Lebensmittelverarbeitung und Haushaltsgeräte. A2 ist jedoch nicht für den Einsatz in Meeresumgebungen oder in Gegenwart von Chloriden geeignet.
Edelstahl A3
Die Bezeichnung A3 wird seltener verwendet und ist nicht so gebräuchlich wie A2 oder A4. A3-Edelstähle können eine Variation von A2 mit spezifischen Eigenschaften für bestimmte Anwendungen sein. Es gibt aber keine allgemein anerkannte Definition oder spezifische Zusammensetzung für A3 in der ISO 3506.
Edelstahl A4
A4, auch bekannt als 316 oder 18/10, ist ein austenitischer Edelstahl mit einer höheren Korrosionsbeständigkeit als A2, dank des Zusatzes von Molybdän. A4-Edelstähle sind besonders geeignet für den Einsatz in Meeresumgebungen, bei der Chemikalienverarbeitung und in anderen hoch korrosiven Umgebungen. Sie sind somit die bevorzugte Wahl für Befestigungselemente in aggressiven Bedingungen, wie sie in der Nähe von Salzwasser oder Chloriden vorkommen.
Edelstahl A5
Die Bezeichnung A5 ist nicht standardisiert und wird selten verwendet. Es gibt keine spezifische Definition für A5 im Zusammenhang mit der ISO 3506. In einigen Fällen könnte es sich um eine spezielle Legierung für bestimmte Anwendungen handeln.
Martensitischer Edelstahl
Dem martensitischen Edelstahl, auch bekannt als Martensit, können Chrom und verschiedenste weitere Legierungselemente beigefügt werden. Wichtig ist hierbei, dass der Chromanteil zwischen 10,5 und 13 % sowie der Kohlenstoffgehalt zwischen 0,2 und 1 % liegen. Die Legierung muss außerdem im Verhältnis zum Kohlenstoff eine Wärmebehandlung – das sogenannte Vergüten – gewährleisten. Denn dadurch lässt sich der Stahl härten, um eine Festigkeitssteigerung zu erreichen. Aufgrund der hohen Festigkeit, der großen Härte und der guten Korrosionsbeständigkeit wird martensitischer Edelstahl im Bauwesen, im Automobilbau, im Maschinenbau, in der Luftfahrt, bei der Öl- und Gasgewinnung, in Wasserkraftwerken und sogar zur Herstellung von Schneidwaren eingesetzt. Abkürzungen für diese Edelstahlsorte sind C1, C3 und C4. Hierbei gibt es Festigkeitsklassen von 50 (weich) oder 70/80/110 (vergütet).
Edelstahl C1
C1 ist der am häufigsten verwendete martensitische Edelstahl. Er enthält 12 bis 14 % Chrom und 0,1 bis 0,25 % Kohlenstoff. C1-Edelstahl ist korrosionsbeständig und zäh und wird häufig im Bauwesen, im Maschinenbau und in der Automobilindustrie eingesetzt.
Edelstahl C3
C3 ist eine Weiterentwicklung von C1-Edelstahl. Er enthält 12,5 bis 14 % Chrom und 0,3 bis 0,4 % Kohlenstoff. C3-Edelstahl ist härter und verschleißfester als C1-Edelstahl und wird häufig in Anwendungen eingesetzt, bei denen hohe Belastungen auftreten, wie z. B. in Getrieben und Zahnrädern.
Edelstahl C4
C4 ist der härteste und verschleißfesteste der martensitischen Edelstähle. Er enthält 14 bis 16 % Chrom und 0,4 bis 0,5 % Kohlenstoff. C4-Edelstahl wird häufig in Anwendungen eingesetzt, bei denen extreme Belastungen auftreten, z. B. in Stahltriebwerken.
Ferritischer Edelstahl
Der ferritische Edelstahl wird auch als Ferrit bezeichnet, was sich von dem lateinischen Begriff „Ferrum“ ableitet und Eisen bedeutet. Der Chromanteil ist hier sehr hoch und liegt zwischen 12 und 19 %. Der Kohlenstoffgehalt hingegen beträgt weniger als 0,1 % und ist somit sehr gering. Dadurch kann der Stahl nicht gehärtet werden. Er lässt sich somit leicht verformen, hat ebenfalls eine geringe Wärmedehnung und besitzt magnetische Eigenschaften. Da sich ferritischer Edelstahl aufgrund des hohen Chromgehalts gut reinigen lässt, wird er häufig in Branchen mit hohen Hygienestandards eingesetzt, wie beispielsweise in der Lebensmittel- und Getränkeindustrie sowie der Gastronomie. Die Abkürzung für diese Edelstahlsorte ist F1. Hierbei gibt es Festigkeitsklassen von 45 (weich) oder 60 (kaltverfestigt).
Edelstahl F1
F1 enthält 12 bis 14 % Chrom und weniger als 0,2 % Kohlenstoff. Er zeichnet sich durch seine gute Korrosionsbeständigkeit, Verformbarkeit und Wirtschaftlichkeit aus. F1-Edelstahl wird häufig in der Lebensmittelindustrie, aber auch im allgemeinen Haushalt verwendet.
