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Thema: Edelstahl oder Edelstahl...?

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    Idee Edelstahl oder Edelstahl...?

    Der Begriff hochlegierte, nichtrostende Edelstähle umfaßt einen Bereich von Stahlsorten, welche sich in ihren Eigenschaften sehr stark voneinander unterscheiden. Es handelt sich hierbei um hochlegierte Stähle, die in Abhängigkeit von der Kristallstruktur und den Legierungen in Austenitische, Martensitische und Ferritische Stähle eingestuft werden. Und damit wären wir auch schon bei der Bezeichnungsirritation im Bereich des Edelstahls. Die Bezeichnung V4A entstammt der Beschreibung Friedrich Krupps, mit dem Chrom-Nickelstahl einen rostfreien Stahl zu entwickeln. Er bezeichnete die jeweilig entstandenen Stähle dann ganz einfach zum Beispiel als V2A oder V4A, was nichts anderes bedeutet als Versuchsreihe 2 oder 4, Typ Austenit.

    Im Laufe der Jahre wurde die Palette der Edelstähle stark erweitert und man hat in Fachkreisen eine präzisere Art der Bezeichnung finden müssen. Die Norm EN ISO 3506-1 (Stand 1997) unterscheidet zwischen fünf wesentlichen Austenitischen Stahlsorten (A 1 bis A 5), welche sich dann zusätzlich aus unterschiedlichen Werkstoffnummern zusammensetzen. Diese sind zwar nicht so einprägsam, kennzeichnen den Werkstoff aber weitaus exakter. Lediglich die Bezeichnung A 4 sagt noch nicht viel über die Eigenschaften des Werkstoffs aus, weitaus wichtiger sind also die Werkstoffnummern, welchen man mit Hilfe des „Stahlschlüssels“ den prozentualen Anteil der Legierungsbestandteile zuordnen kann.

    Warum sind Edelstähle rostfrei?

    Die Hauptlegierungsbestandteile bei diesen Stählen sind Chrom, Nickel und Molybdän. Der jeweilige Anteil der beigefügten Legierung und deren Anwesenheit überhaupt bestimmt wesentlich die Eigenschaften des entsprechenden Edelstahls (Festigkeit, Rostbeständigkeit etc.). Als sehr wichtiger Bestandteil des Edelstahls hat sich das Element Chrom erwiesen. Da es unedler als Eisen ist, lagert sich der Sauerstoff bevorzugt an das Chrom und nicht an das Eisen (Eisenoxid=Rost) und bildet an der Oberfläche eine nicht sichtbare Chromoxidschicht (Passivschicht). Bei Beschädigungen ist diese in der Lage, sich bei Anwesenheit von Sauerstoff selbständig wieder nachzubilden. Sie ist lediglich wenige µ (my) stark und hält angreifende Medien von der Materialoberfläche fern.

    Da sich Chrom bei erhöhten Temperaturen auch mit dem Kohlenstoff verbindet, entstehen häufig anstelle der erwünschten Chromoxide Chromkarbide. Um Edelstähle auch unter diesen Bedingungen einsetzen zu können, hat man die stabilisierten Edelstähle entwickelt. Bei diesen fügt man der Legierung zum Bspl. Titan bei, welches den Kohlenstoff bindet . Somit kann sich das Chromoxid (Passivschicht) in vollem Umfang ausbilden. Diese titanstabilisierten Stähle werden seit 1997 unter der Bezeichnung A 3 (1.4541) bzw. A 5 (1.4571) gehandelt (ist aber noch relativ unbekannt).

    Das Meerwasser stellt eine besondere Beanspruchung für Edelstähle dar. Es enthält mehr als 50 chemische Verbindungen, welche teils als Gas und teils in Ionenform auftreten. Faktoren wie Salzgehalt, Sauerstoffgehalt, Temperatur sowie chemische und biologische Verunreinigungen beeinflußen seine Aggressivität wesentlich. Edelstähle der Gruppe A 2 sind für einen Einsatz im Meerwasser nicht geeignet, da in ihnen kein Molybdän enthalten ist. Dieses besitzt einen großen Einfluß auf die Lochfraßrestistenz.

    Ein weiterer Vorteil des Edelstahls ist seine hohe Festigkeit und Elastizität (hat nichts mit „weich“ zu tun). So ist es als Vorteil zu erachten, wenn sich eine Edelstahlkette im Gegensatz zur verzinkten Ausführung bei außergewöhnlichen Belastungen erst dehnt, bevor sie (bei einer ähnlichen Belastung) gleich zu Bruch geht.

    Einen Vergleich der entsprechenden Festigkeiten am Beispiel einer 8mm Kette findet Ihr in folgender Tabelle:

    Kettendurchmesser Werkstoff Prüflast Bruchlast

    8 mm 1.4571 (A5) 2,5 t 4,0 t
    8 mm normal verzinkte
    Stahlkette GK3 2,0 t 3,2 t

    GK3 bedeutet Güteklasse 3 (Auch Stahlkette ist nicht gleich Stahlkette!).

    Entscheidend ist eben, daß man darauf achtet, welcher konkrete Werkstoff zum Einsatz kommt, damit man nicht in Gefahr läuft, „Äpfel mit Birnen“ zu vergleichen. So ist es sinnvoll, sich beim Kauf der Ketten vom Lieferanten den entsprechenden Werkstoff bestätigen zu lassen. Dabei ist zusätzlich zu beachten, daß nicht alle Werkstoffnummern für den Einsatz im Meerwasser zu empfehlen sind (1.4401 wird vom Germanischen Lloyd als bedenklich eingeschätzt).

    Außerordentlich wichtig ist, daß das Material durch sorgfältiges Polieren eine sehr glatte Oberfläche aufweist, denn auch diese hat einen Einfluß auch die Rostbeständigkeit des Materials. Bei WASI MARITIM bestehen die Ketten (ab ø 6mm) aus dem Werkstoff 1.4571. Sie werden nach der Herstellung vom Germanischen Lloyd (GL) abgenommen und somit mit einer vorgeschriebenen Prüflast getestet. Zusätzlich wird das verwendete Material mit einem 3.1 B-Zeugnis (Werkszeugnis) nachgewiesen.

    Natürlich werden gerade im maritimen Bereich aus ökonomischen Gründen vielfach verzinkte Ketten eingesetzt. Hier handelt es sich jedoch um einen reinen Oberflächenschutz, welcher den Eisenkern wie ein Mantel umhüllt. Klar ist, daß bei der geringsten mechanischen Beschädigung diese Schicht zerstört wird. Da sich die Schicht nicht wie beim Edelstahl selbständig erneuert, wird das Material zwangsläufig zu rosten anfangen. Außerdem besteht bei verzinktem Material die Gefahr, daß die Oberfläche elektrolytisch abgebaut wird, was Sie von Ihren Opferanoden zur Genüge kennen.
    Zusätzlich neigt dieses Material zur Versprödung, da es vor der Verzinkung mit Säure behandelt wird.

    Abschließend ist noch zu bemerken, daß bei den meisten üblichen Austenitischen Stählen bei einer Wassertemperatur von über 25 °C und einer hohen Chloridionen-Konzentration eine vollständige Korrosionsbeständigkeit nicht immer garantiert werden kann.

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    Anhang 329

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