Die Bildung von legiertem Edelstahl

Ohne Edelstahl wären viele Prozesse und Produktentwicklungen kaum vorstellbar.

Inox wurde 1821 erstmalig hergestellt, als der Franzose Berithie Stahl mit 1,5 % Chrom versetzte. Dies tat er ursprünglich mit dem Ziel Geschirr herzustellen.

Im 20. Jahrhundert entdeckten die Menschen systematische Methoden zur Entwicklung von Stahlproduktionstechnologien und viele neue Verfahren. Die einen wesentlichen Beitrag zur Verbesserung der Stahlproduktion geleistet haben.

Die Bedeutung dieses Materials spiegelt sich in der Tatsache wider, dass im Jahr 2011 weltweit insgesamt 1.490,06 Millionen Tonnen Stahl produziert wurden, und diese Zahl hat in den letzten Jahren weiter zugenommen. China ist einer der führenden Edelstahlhersteller, gefolgt von Japan, den USA und Indien. Die besondere Bedeutung von Edelstahl besteht darin, dass er vollständig recycelt werden kann. Der Anteil von recyceltem Inox beträgt hierbei bis zu 80 %.

Chemische Zusammensetzung von Inox

Wie bereits erwähnt, wird bei der Herstellung von rostfreiem Stahl ein bestimmter Prozentsatz an Chrom oder Nickel zugesetzt. Diese Materialien machen Stahl korrosionsbeständig. Eisen und Kohlenstoff werden Chrom beigesetzt, dessen Anteil bis zu 20 % erreichen kann.

Neben Chrom wird der Mischung auch Nickel zugesetzt. Abweichende Standards in der Inox-Produktion erfordern jedoch unterschiedliche Verhältnisse chemischer Elemente. Beispielsweise enthält der Stahl X13 NiCr Si 35-16 bis zu 37 % Nickel und 17 % Chrom.

Das wichtigste Metall in der chemischen Zusammensetzung ist jedoch Chrom, das auf der Oberfläche des Stahls eine Oxidschicht bildet, um den Stahl vor Korrosion und äußeren Einflüssen zu schützen

Herstellungsprozess

Die Grundbasis für den heutigen Herstellungsprozess von Edelstahl bildet die Verwendung von recyceltem Edelstahl.

Dieser wird in einem Hochofen geschmolzen und mit Nickel oder Chrom versetzt. Um eine reine Qualität zu gewährleisten, sollte das Material vorher gemahlen & von Verunreinigungen befreit werden.

Der Ofen hat einen hohen Einfluss auf die erzielte Qualität des Edelstahls bei der Herstellung.

Elektroöfen erzielen hier häufig die besten Ergebnisse. Nach dem Schmelzen wird der Herstellungsprozess im Raffinierofen fortgesetzt.

Da die Stahlschmelze selbst viele andere chemische Elemente enthält, müssen diese Elemente entfernt werden. Dies wird durch einen Raffinierungsprozess erreicht. Der geschmolzene Edelstahl fließt aus dem Raffinierofen und wird zu Stücken mit einer Länge von etwa 64 Metern geformt.

Anschließend werden die Teile gewalzt, um ein Stahlband herzustellen.

Dieses durchläuft einen Reinigungsprozess. Hier kommt es zur Bildung einer Schutzschicht, indem das Chrom mit der Atmosphäre in Kontakt gebracht wird. Dieser Prozess macht Edelstahl so interessant. Dann wird der Edelstahl gemäß den Anforderungen des Kunden geformt oder geschnitten und dann zu Rohren, Zäunen usw. verarbeitet.

Hochofen

Der Herstellungsprozess von Stahl und anderen Metallen beginnt in einem Hochofen. Bei einem Elektroofen wird zum Schmelzen von Stahl ein Lichtbogen oder Induktion verwendet.

Die grundlegende Funktionsweise des Lichtbogens besteht darin, durch elektrische Energie eine hohe Temperatur zwischen der Elektrode und dem Metall zu erzeugen, wodurch der Stahl schmilzt. Es gibt mehrere grundlegende Gründe für die Verwendung eines Elektroofens.

Der Hauptgrund ist einfach, er erreicht hohe Temperaturen, es ist einfacher, die chemische Zusammensetzung zu kontrollieren, es gibt keine Verbrennungsprodukte und es gibt viel weniger Beschichtung auf dem Ofen.

Arten von rostfreiem Stahl

Es gibt verschiedene Arten von Edelstahl die unterteilt werden können:

Ferritischer Edelstahl – diese Art von Inox enthält 13 % bis 17 % Chrom. Er ist sehr säurebeständig, sehr weich und hat die Eigenschaften eines Magneten. Kann beim Schweißen jedoch nur unter erschwerten Bedingungen verwendet werden.

Ausstenitni Inox – der Chromanteil in diesem Stahl beträgt 15 % bis 20 %. Seine Haupteigenschaften sind nicht magnetisch, größere Verformung beim Schweißen, Plastizität und gute Leistung bei niedrigen Temperaturen.

Austenit Ferrit Inox  – der Anteil an Chrom liegt zwischen 22 % und 24 %. Diese Stahlsorte wird üblicherweise in der Bergbau-, Erdöl-, Petrochemie- und der Chemieindustrie verwendet

Martensit Inox – hat einen hohen Kohlenstoffgehalt, was für den Werkzeugbau sehr wichtig ist.