„Edel sei der Stahl, rostfrei und gut“
Der Werkstoff im Überblick
Was gemeinhin als Edelstahl, rostfreier Stahl oder (wissenschaftlich ausgedrückt) als „nichtrostender und säurebeständiger Stahl“ bezeichnet wird, kann mittlerweile auf eine fast 100-jährige Geschichte zurückblicken.
Mit der Patentanmeldung für Stähle mit „hoher Widerstandskraft gegen Korrosion“ im Jahre 1912 begann die industrielle Anwendung. Daraus hat sich, besonders seit 1950, eine Werkstoffgruppe von über 120 Edelstahl-Sorten entwickelt, die weltweit in allen Bereichen eingesetzt werden.

Wodurch ist Edelstahl so widerstandsfähig?
Allen Edelstählen ist gemeinsam, dass der Stahllegierung ein mindestens 12%iger Chrom-Anteil beigefügt wird. Durch den Kontakt mit dem Sauerstoff aus den umgebenden Medien (Luft, Wasser, andere Stoffe) bildet sich auf der Stahloberfläche eine dünne, nur wenige Atomlagen dicke transparente Schicht aus Chromoxid (Passivierung). Diese Schicht schützt den darunter liegenden Stahl vor weiteren chemischen Einflüssen.

Bei einer Beschädigung der Oberfläche bildet sich diese Passivschicht unter dem Einfluss von Sauerstoff selbstständig neu; daher kann man auch ohne Weiteres von einer „Selbstheilung“ oder einem „Selbstreparaturmechanismus“ sprechen.

Das Verständnis dieses Prozesses ist u.a. wichtig beim Einsatz von Edelstahl in sauerstoffarmen und sauerstofflosen Umgebungen; hier kann die nachträgliche Passivierung der Oberfläche nicht erfolgen und der Werkstoff ist den aggressiven Einflüssen ausgesetzt. Die Zugabe von weiteren Legierungselementen verbessert die mechanischen und chemischen Eigenschaften von Edelstahl zusätzlich:
Nickel erhöht die Säurebeständigkeit und ist in allen gängigen Edelstählen enthalten; Schwefel verbessert die Spanbarkeit (A 1); Titan, Niob oder Tantal stabilisieren das Werkstoffgefüge bei höheren Temperaturen (A 3 und A 5); Mangan, Molybdän und Kupfer sind weitere gängige Legierungselemente, die die Beständigkeit gegenüber reduzierenden Säuren und Lochfraß erhöhen. Nach der richtigen Wahl der Edelstahlsorte, die für den individuellen Anwendungsfall benötigt wird, steht einer hohen Lebensdauer der Verbindungselemente und damit einer sicheren Verbindung nichts im Weg.