Edelstahl: Zusammensetzung einfach erklärt

Edelstahl ist unter anderem dank seiner rostfreien Eigenschaften, seiner Stabilität, seiner tollen Optik und seiner Verträglichkeit mit Hygieneanforderungen ein äußerst beliebtes Metall. Aber woraus besteht Edelstahl eigentlich und welche Bestandteile sorgen für welche dieser vorteilhaften Eigenschaften? Wir von Laserteileonline sind Experten im Bereich Metallbearbeitung und haben uns die Zusammensetzung von Edelstahl einmal im Detail angesehen. Unser Wissen geben wir gerne in diesem Artikel an Sie weiter.

Ist Edelstahl ein Metall?

Klären wir zunächst einmal die Grundlagen: Edelstahl ist ein Metall, genauer gesagt eine Legierung. Das bedeutet, dass es sich nicht um ein reines Element handelt, sondern dass es eine Mischung aus verschiedenen Bestandteilen darstellt. Die Hauptkomponente von Edelstahl ist jedoch – wie der Name schon verrät – Stahl. Bei diesem handelt es sich um ein Metall, weshalb auch Edelstahl zu den Metallen gezählt wird. Er weist außerdem auch viele typische Eigenschaften von Metallen auf, wie zum Beispiel elektrische Leitfähigkeit, Verformbarkeit und nicht zuletzt die metallisch glänzende Optik.

Seine Eigenschaften machen den Edelstahl beliebt für die verschiedensten Projekte. Benötigen auch Sie für Ihren Betrieb oder für den Privatgebrauch Edelstahlbleche nach Maß, dann können Sie diese gern bei uns anfragen – wir führen alle Bearbeitungsschritte vom Laserzuschnitt über das Schweißen, Abkanten, Fräsen und vieles mehr für Sie durch! Ihre Spezifikationen können Sie uns ganz einfach online über unseren Laser- und Kantteilekonfigurator zukommen lassen.

Komplexe Zusammensetzung: Die vielen Bestandteile von Edelstahl

Wie wir bereits geklärt haben, handelt es sich bei Edelstahl um eine Legierung, welche aus verschiedenen Bestandteilen zusammengesetzt ist. Zunächst einmal ist es wichtig zu erwähnen, dass Edelstahl nicht gleich Edelstahl ist. Die Zusammensetzungen können sich je nach Art deutlich unterscheiden. Abhängig von den Legierungselementen weist der Edelstahl auch verschiedene Eigenschaften auf. Wir haben Ihnen eine komplette Liste der Stoffe erstellt, die in Edelstahl enthalten sein können:

• Aluminium

• Chrom

• Cobalt

• Kohlenstoff

• Mangan

• Molybdän

• Nickel

• Niob

• Phosphor

• Schwefel

• Silizium

• Stickstoff

• Tantal

• Titan

• Vanadium

• Wasserstoff

Selbstverständlich sind nicht in jedem Edelstahl alle diese Stoffe enthalten, stattdessen werden sie je nach gewünschten Eigenschaften beigefügt. Beliebt sind zum Beispiel reine Chromlegierungen, Chrom-Nickel-Stahl-Legierungen oder Chrom-Mangan-Stahl-Legierungen. Auf ein paar der am häufigsten genutzten Stoffe möchten wir im Folgenden etwas genauer eingehen:

Chrom

Chrom ist besonders beliebt als Bestandteil von Edelstahl, da es ihn unempfindlicher gegenüber Rost macht. Schon ab einem Anteil von rund 13 % sorgt er dafür, dass der Edelstahl korrosionsbeständig ist. Zudem reduziert er die kritische Abkühlgeschwindigkeit und erhöht die Zugfestigkeit des Materials.

Nickel

Nickel wird gerne zusammen mit Molybdän oder mit Chrom verwendet. Es verbessert die mechanischen Eigenschaften des Edelstahls, zum Beispiel indem es seine Festigkeit erhöht und die Zähigkeit auch bei niedrigen Temperaturen verbessert. Auch die chemische Beständigkeit wird von Nickel positiv beeinflusst. Nickel im Edelstahl hat zudem den Vorteil, dass das Material widerstandsfähiger gegen Säuren wird.

Mangan

Auch Mangan wird eingesetzt, um den Edelstahl zäher und fester zu machen. Es kann zudem die Verformungsfähigkeit verbessern und sorgt dafür, dass der Edelstahl weniger spröde ist. Das kann es unter anderem erleichtern, das Material zu schweißen. Indem es den Sauerstoffgehalt im Stahl reduziert, kann Mangan zudem die Korrosionsbeständigkeit erhöhen. 

Molybdän

Soll der Edelstahl unter extremen Bedingungen eingesetzt werden, dann kommt gerne eine Legierung mit Molybdän zum Einsatz. Dieses verstärkt zum Beispiel die Widerstandsfähigkeit von Edelstahl in sehr heißen, aber auch in maritimen oder chemischen Umgebungen. 

Kohlenstoff

Kohlenstoff hat einige vorteilhafte Eigenschaft als Bestandteil von Edelstahl. Er beeinflusst die Härte und die Festigkeit: Bei einem geringen Anteil wird der Edelstahl besser schweißbar und das Risiko einer interkristallinen Korrosion erhöht sich. Ist der Anteil zu hoch, können die Kaltumformbarkeit sowie auch die Rostbeständigkeit abnehmen.

Stickstoff

Wird der Legierung Stickstoff hinzugefügt, dann stabilisiert dies das Austenitgefüge des Edelstahls, was wiederum für eine höhere Festigkeit und verbesserte mechanische Eigenschaften bei Hitze sorgt. Allerdings kann der Stahl dadurch auch zäher werden. 

Die verschiedenen Edelstahlgruppen und ihre Zusammensetzungen

Um sie besser zu unterscheiden, werden die Edelstahllegierungen in vier verschiedene Gruppen unterteilt. Wir haben diese Gruppen einmal übersichtlich mit ein paar Beispielen für Sie zusammengefasst:

Austenitische Edelstähle

Diese Gruppe ist wohl die bekannteste und auch die größte der Edelstahlgruppen. In den austenitischen Legierungen sind mindestens 8 % Nickel und 18 % Chrom enthalten. Dadurch wird der Edelstahl sehr korrosionsbeständig und ist nicht magnetisch. Beispiele für diese Gruppe sind zum Beispiel 1.4301 (V2A) mit 18 % Chrom und 8 % Nickel sowie 1.4404 (V4A), in dem zusätzlich noch 2-3 % Molybdän enthalten sind, um das Material beständiger gegen Säuren und Salze zu machen.

Ferritische Edelstähle

Ferritische Edelstähle zeichnen sich dadurch aus, dass sie kein oder nur wenig Nickel enthalten. Sie sind sehr beständig gegenüber Spannungsrisskorrosion. Beliebt sind sie auch, weil sie günstiger sind als austenitische Edelstähle. Zudem sind sie magnetisch, was für manche Anwendungen von Vorteil sein kann. Ein Beispiel für einen ferritischen Edelstahl ist der 1.4016 mit 16 bis 18 % Chrom und meist ohne Nickel – diese Legierung wird oft in Haushaltsgeräten verwendet.

Martensitische Edelstähle

Diese Legierungen haben einen höheren Kohlenstoffanteil (etwa 0,1 bis 1,2 %) und sind dadurch sehr härtbar. Gerne werden sie deshalb eingesetzt, um Klingen oder Werkzeuge herzustellen. Beispielsweise ist 1.4116 oft in hochwertigen Messern zu finden.

Duplexstähle

Unter Duplexstählen versteht man eine Mischung aus austenitischen und ferritischen Edelstahllegierungen, was eine besonders hohe Widerstandsfähigkeit gegenüber Korrosion und mechanischer Einwirkung verspricht. Diese Stähle enthalten oft 22 bis 25 % Chrom, 5 bis 7 % Nickel und 3 bis 5 % Molybdän. Ein bekanntes Beispiel ist 1.4462, was besonders widerstandsfähig gegenüber Meerwasser und aggressiven Chemikalien ist.

Interessieren Sie sich besonders für eine dieser Edelstahlarten und möchten ein Werkstück daraus herstellen lassen? Gerne können Sie uns über unsere Direktanfrage kontaktieren – wir beraten Sie zu dem passenden Edelstahl in unserem Sortiment und kümmern uns anschließend um die Umsetzung Ihres Projekts!

Die Verwendung von Edelstahl in verschiedenen Zusammensetzungen

Entsprechend ihren Eigenschaften werden die verschiedenen Edelstähle für unterschiedliche Zwecke genutzt und sind je nach ihren individuellen Vorzügen besonders in bestimmten Branchen beliebt – natürlich gibt es aber auch hier je nach individuellen Anforderungen Variationen. Das sind nur ein paar Beispiele für die Verwendung unterschiedlicher Edelstähle:

• Lebensmittel und Pharma: Aufgrund ihrer hohen Korrosionsbeständigkeit und den Hygienevorteilen werden hier austenitische Edelstähle gerne eingesetzt – zum Beispiel 1.4301 oder 1.4404.

• Medizintechnik: Hier finden unter anderem Edelstähle mit Titan oder Niob Anwendung – zum Beispiel für Implantate.

• Baugewerbe: Für Konstruktionen werden je nach Anforderungen sowohl ferritische als auch austenitische Edelstähle verwendet.

• Autoindustrie: Beliebt in der Herstellung von Fahrzeugen sind martensitische Stähle, die sehr fest und korrosionsbeständig sind.

• Schiffbau und Chemieindustrie: Hier werden vor allem die sehr beständigen Duplexstähle verwend

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Edelstahl ist noch deutlich vielseitiger als es auf den ersten Blick erscheint und wird je nach Legierung den unterschiedlichsten Anforderungen gerecht. Vielleicht haben ja auch Sie ein Projekt, in dem Edelstahl in einer bestimmten Zusammensetzung benötigt wird? Dann lassen Sie es uns gerne wissen: Wir stellen für Sie ein Edelstahlblech nach Maß her und bearbeiten dieses bei Bedarf ganz nach Ihren Wünschen noch weiter. 

Senden Sie uns Ihren Auftrag einfach über unseren Kant- und Laserteile Konfigurator zu – Sie erhalten sofort darauf eine Machbarkeitsanalyse sowie den Preis. Wir stellen auch gerne Einzelstücke für Sie her! Bei Fragen sind wir selbstverständlich immer gerne für Sie da.

Häufig gestellte Fragen zu der Zusammensetzung von Edelstahl

Sie haben noch offene Fragen? Vielleicht finden Sie in unserem kleinen FAQ zum Thema hilfreiche Informationen:

Aus was besteht Edelstahl?

Edelstahl ist eine Legierung, die aus vielen verschiedenen Bestandteilen bestehen kann. Das Hauptmaterial ist immer Stahl. Darüber hinaus können aber auch Chrom, Nickel, Mangan, Molybdän, Kohlenstoff, Sauerstoff sowie viele weitere Inhaltsstoffe wie Aluminium, Kobalt, Niob, Phosphor, Schwefel, Silizium, Tantal, Titan, Vanadium oder Wasserstoff Teil der Legierung sein. Je nach zugeführten Stoffen unterscheiden sich die Materialeigenschaften des Edelstahls.

Sind Chromstahl und Edelstahl dasselbe?

Bei Chromstahl handelt es sich um einen Edelstahl, der Chrom enthält. Chromstahl ist also Edelstahl, aber nicht jeder Edelstahl ist automatisch Chromstahl. Allerdings enthalten alle rostfreien Edelstähle Chrom, sodass Legierungen ohne Chrom selten sind – zu Edelstählen ohne Chrom gehören zum Beispiel sehr feste Werkzeugstähle.

Ist Edelstahl magnetisch?

Das hängt davon ab, zu welcher Gruppe der Edelstahl gehört – also von seinen Inhaltsstoffen. Ferritische Edelstähle und martensitische Edelstähle sind magnetisch, austenitische Edelstähle hingegen nicht (auch wenn es möglich ist, dass sie durch Kaltverformung magnetisch werden). Bei Duplexstählen hängt es davon ab, wie hoch der ferritische Anteil ist. Sie sind meist schwach magnetisch.

Ist Edelstahl immer rostfrei?

Die meisten Edelstähle sind rostfrei, da das eine sehr beliebte Eigenschaft ist. Es gibt jedoch auch wenige Edelstahlsorten, die anfälliger für Rost sind, etwa, weil sie kein Chrom enthalten.