Ausführlicher Ratgeber zum Reinigen von rostfreiem Stahl, Teil 2

Ausführlicher Ratgeber zum Reinigen von rostfreiem Stahl, Teil 2

Wenn die Arbeiten abgeschlossen sind, sollte ein rostfreier Stahl eine glatte, saubere und fehlerfreie Oberfläche haben. Diese Anforderung hat aber nicht nur etwas mit Ästhetik oder hygienischen Gesichtspunkten zu tun, sondern spielt auch für den Korrosionswiderstand eine Rolle. In einer mehrteiligen Beitragsreihe haben wir einen ausführlichen Ratgeber zum Reinigen von rostfreiem Stahl zusammengestellt.

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Ausführlicher Ratgeber zum Reinigen von rostfreiem Stahl, Teil 2

Dabei ging es in Teil 1 um Grundsätzliches und um die Begrifflichkeiten bei der abschließenden Oberflächenbehandlung. Hier ist Teil 2!:

Unterschiedliche Gruppen rostfreier Stähle

Die Bezeichnung rostfreier Stahl steht nicht für eine einzige, bestimmte Stahlsorte. Vielmehr handelt es sich um einen Oberbegriff, der eine Vielzahl von unterschiedlichen Legierungen aus Eisen, Kohlenstoff und Chrom einschließt.

Dabei entscheidet die Gefügestruktur des Stahls über die mechanischen Eigenschaften, den Korrosionswiderstand, die Schweißbarkeit und ähnliche Faktoren. Und die Gefügestruktur ergibt sich im Wesentlichen aus der chemischen Zusammensetzung.

Aus diesem Grund teilt die Euronorm EN 10088 rostfreie Stähle in die vier Gruppen

  • martensitisch,

  • ferritisch,

  • austenitisch und

  • austenitisch-ferritisch

ein. In aller Regel wird ein Stahl mit Legierungselementen angereichert, um seinen Widerstand gegenüber Korrosion zu erhöhen. Die Art und auch die Menge der hinzugefügten Elemente wirken sich aber ebenso darauf aus, ob und wie gut der Stahl gebeizt werden kann.

Und hier gilt als Faustregel, dass das Beizen umso schwieriger wird, je mehr Legierungselemente ein Stahl enthält und je höher sein Korrosionswiderstand ist.

Martensitische Stähle

Der Chrom-Anteil in martensitischen, rostfreien Stählen bewegt sich in einem Bereich zwischen 11 und 17 Prozent. Gleichzeitig ist ihr Gehalt an Kohlenstoff höher als bei ferritischen Stählen. Nickel enthalten sie nicht.

Martensitische Stähle sind nur begrenzt widerstandsfähig gegenüber Korrosion, zeichnen sich dafür aber durch eine hohe Festigkeit aus.

Sie werden deshalb in erster Linie dort genutzt, wo es auf Härte, Festigkeit und wenig Neigung zu Verschleiß ankommt. Besteck, Rasiermesser, Lüfterräder oder Turbinenschaufeln sind Beispiele für Produkte, die aus solchen Stählen gefertigt werden.

Ferritische Stähle

Was den Korrosionswiderstand angeht, stehen ferritische, rostfreie Stähle zwischen martensitischen und austenitischen Stählen. Sie enthalten keinen Nickel, ihr Chrom-Gehalt liegt meist bei 12 oder 17 Prozent.

Ferritische Stähle mit 12 Prozent Chrom werden überwiegend über strukturelle Anwendungen und im Autobau für Auspuffe verwendet.

Aus ferritischen Stählen mit 17 Prozent Chrom hingegen werden zum Beispiel Katalysatoren, Wasserboiler, Waschmaschinen, Haushaltswaren und Innenstrukturen von Gebäuden gebaut.

Austenitische Stähle

Unter den rostfreien Stählen sind die austenitischen Stähle die Stahltypen, die am häufigsten zum Einsatz kommen. Sie enthalten mindestens 7 Prozent Nickel, wodurch sie austenitisch werden.

Die Zugabe von Nickel verleiht den Stählen nichtmagnetische Eigenschaften, verbessert ihre Zähigkeit und erhöht ihre Schweißbarkeit.

Außerdem eignen sich austenitische Stähle für Anwendungen in einem sehr weiten Temperaturbereich. Die Palette an Dingen, die aus austenitischen Stählen hergestellt werden, reicht von Haushaltswaren über Tanks, Industrierohre oder Behälter bis hin zu Gebäudegerüsten und Fassaden.

Austenitisch-ferritische Stähle

Die Gitterstruktur dieser rostfreien Stähle ist sowohl austenitisch als auch ferritisch. Eine andere Bezeichnung für die Stahltypen dieser Gruppe lautet deshalb Duplex-Stähle.

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Um die teilweise austenitische Gefügestruktur zu erhalten, wird den Stählen ein gewisser Anteil an Nickel als Legierungselement hinzugefügt.

Da sich Duplex-Stähle durch Zähigkeit und Festigkeit auszeichnen, werden sie hauptsächlich in der Zellstoff-, Papier- und Petrochemie sowie im Schiffsbau verwendet. Der Korrosionswiderstand ähnelt den austenitischen Stählen.

Legierungen auf Nickelbasis

In der Industrie spielen Legierungen auf der Basis von Nickel eine wichtige Rolle als Ergänzung zu den rostfreien Stählen. Denn solche Legierungen kommen auch mit schwierigen Bedingungen durch eine starke korrosive Belastung, hohe Temperaturen und mechanische Beanspruchung zurecht.

Nickel sorgt für den Korrosionswiderstand und bildet gleichzeitig eine gute Grundlage, um spezielle, hochfeste und auf die jeweilige Anwendung zugeschnittene Legierungen zu entwickeln.

Andersherum macht es ein höherer Korrosionswiderstand schwerer, den Werkstoff zu beizen. Damit es nicht zu einem Überbeizen kommt, müssen deshalb mildere Beizmittel gewählt und die Beizzeiten verkürzt werden.

Die Oberflächengüte von rostfreiem Stahl

Eine glatte und haltbare Oberfläche, die nicht zu Rissen oder zu einem Abblättern neigt, verschmutzt weniger und lässt sich einfacher reinigen. Dabei ist die Auswahl an rostfreien Stählen mit unterschiedlichen Oberflächenstrukturen groß.

Welcher Stahl im konkreten Fall die beste Wahl ist, hängt in erster Linie davon ab, in welchem Umfang das Produkt an seinem Einsatzort Korrosion ausgesetzt ist. Aber auch die Qualität der Oberfläche spielt mit Blick auf die Korrosion und die Schmutzanfälligkeit eine Rolle.

Im Nahrungsmittelbereich oder in der Pharmaindustrie zum Beispiel sind das wichtige Aspekte.

Tatsächlich hat die Oberflächengüte nicht nur etwas mit der Optik zu tun. Denn je rauer eine Oberfläche ist, desto eher bleiben Verunreinigungen daran hängen, setzen sich dort fest und lassen sich nur mühsam wieder entfernen.

Warmgewalzte Oberflächen mit einer rauen Struktur sind in der Reinigung deshalb deutlich anspruchsvoller als kaltgewalzte Oberflächen mit einem glatten Finish.

Bei der Bewertung der Oberflächengüte bleiben gelegentliche Makel, die auf mechanische oder metallurgische Ursachen zurückgehen, außen vor. Maßgeblich sind vielmehr Unregelmäßigkeiten auf der Oberfläche, die typischerweise bei den einzelnen Methoden im Zuge der Produktion und der Endbearbeitung entstehen.

In einer strengen Definition besagt die Oberflächengüte deshalb, inwieweit die vorliegende Oberfläche von einer optimalen, glatten Oberfläche abweicht. Und um diese Abweichungen zu beschreiben, werden die Begriffe Rauheit, Lage und Welligkeit verwendet.

Die Rauheit misst im Prinzip die Höhe der Unregelmäßigkeiten. Sie gibt an, wie groß die Abweichungen sind, die das Oberflächenmuster im Vergleich zu einer ganz glatten Oberfläche hat.

Die Lage definiert die Richtung des Oberflächenmusters. Rillen, die beim Schleifen entstanden sind, würden zum Beispiel zu einem Oberflächenmuster in senkrechter oder waagerechter Lage führen. Die Welligkeit wiederum sagt etwas über die Abstände zwischen den Unregelmäßigkeiten aus.

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Rudolf Bozart, Baujahr 1964 Schweißfachingenieur, Gerd Meinken geboren 1972, Schweißwerkmeister, Thorsten Kamps, geboren 1981 Coautor und Christian Gülcan, Betreiber der Webseite, schreiben hier alles Wissenswerte zu Schweißtechniken und Schweißverfahren, geben Tipps und Anleitungen zu Berufen, Schweißgeräten, Materialkunde und Weiterbildung.

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