Für gewöhnlich enthalten rostfreier Stahl, wie auch weitere legierte Stähle, 10 bis 30 Prozent Chrom. Chrom verleiht in Verbindung mit einem niedrigen Kohlenstoffgehalt eine bemerkenswerte Beständigkeit gegenüber Hitze und Korrosion. Es können weitere Elemente wie Nickel, Molybdän, Titan, Aluminium, Niob, Kupfer, Stickstoff, Schwefel, Phosphor oder Selen hinzugefügt werden. Dies dient dazu, die Korrosionsbeständigkeit gegenüber spezifischen Umgebungen zu erhöhen, die Oxidationsbeständigkeit zu verbessern und dem ganzen spezielle Eigenschaften zu verleihen.
Nichtrostende Stähle werden zuerst in Elektrolichtbogen- oder Sauerstoff-Basisöfen geschmolzen. Anschließend werden diese in einem weiteren Stahlherstellungsgefäß raffiniert. Es dient hauptsächlich dazu, den Kohlenstoffgehalt zu senken. Bei dem Argon-Sauerstoff-Entkohlungsverfahren wird eine Mischung aus Sauerstoff und Argon-Gas in den flüssigen Stahl injiziert. Durch das Variieren des Verhältnissen von Sauerstoff und Argon ist es möglich, Kohlenstoff auf kontrollierte Niveaus zu entfernen. Kohlenmonoxid wird oxidiert, ohne teures Chrom zu oxidieren und zu verlieren. Für diesen Vorgang können daher günstigere Rohmaterialien, wie Ferrochrom mit einem hohen Kohlenstoffgehalt, in dem anfänglichen Schmelzvorgang verwendet werden.
Edelstahl Rostfrei Stahl
Es existieren mehr als 100 Sorten Edelstahl. Die Mehrheit der nichtrostenden Stähle wird in fünf Hauptgruppen eingeteilt: austenitische, ferritische, martensitische, Duplex- und Ausscheidungshärtung.
Die höchste Korrosionsbeständigkeit haben meist die austenitischen Stähle, welche zwischen 16 und 26 Prozent Chrom sowie bis zu 35 Prozent Nickel enthalten. Durch ihre Wärmebehandlung sind sie nicht zu härten und nicht magnetisch. Der am häufigsten verwendete Stahltyp ist der 18/8 oder auch 304 Grad. Er enthält 18 Prozent Chrom und 8 Prozent Nickel.
Typische Anwendungsbereiche umfassen Flugzeuge und die Milch- und Nahrungsmittelindustrie.
Standardferritische Stähle enthalten 10,5 bis 27 Prozent Chrom und sind nickelfrei. Aufgrund ihres niedrigen Kohlenstoffgehalts (weniger als 0,2 Prozent) sind sie durch die Wärmebehandlung nicht zu härten und besitzen weniger kritische Antikorrosionsanwendungen, wie beispielsweise Architektur- und Autoverkleidungen.
Martensitische Stähle enthalten im Normalfall zwischen 11,5 und 18 Prozent Chrom und bis zu 1,2 Prozent Kohlenstoff. Gelegentlich wird Nickel zugesetzt. Sie sind durch Wärmebehandlung zu härten und haben eine mäßige Korrosionsbeständigkeit. Verwendung finden diese in Bestecken, chirurgischen Instrumenten, Schraubenschlüsseln und Turbinen.
Eine Kombination aus austenitischen und ferritischen rostfreien Stählen – in gleichen Mengen – sind Duplex-Edelstähle. Sie enthalten 21 bis 27 Prozent Chrom, 1,35 bis 8 Prozent Nickel, 0,05 bis 3 Prozent Kupfer und 0,05 bis 5 Prozent Molybdän. Duplex-Edelstähle sind fester und korrosionsbeständiger als austenitische und ferritische nichtrostende Stähle. Dies ist für den Lagerbehälterbau, die chemische Verarbeitung und für die Behälter zum Transport von Chemikalien von großem Nutzen.
Ausscheidungsgehärteter rostfreier Stahl zeichnet sich durch seine Festigkeit aus, welche aus der Zugabe von Aluminium, Kupfer und Niob zur Legierung in Mengen von weniger als 0,5 Prozent der Gesamtmasse der Legierung resultiert. Vergleichbar ist es in Bezug auf seine Korrosionsbeständigkeit mit austenitischem rostfreiem Stahl. Er enthält 15 bis 17,5 Prozent Chrom, zwischen 3 und 5 Prozent Nickel und Kupfer. Ausscheidungsgehärteter Edelstahl wird beim Bau langer Wellen verwendet.