Stahl ist in erster Linie eine Legierung aus Eisen und Kohlenstoff, wobei der Kohlenstoffgehalt typischerweise unter 2 % liegt. Das ist zwar nicht viel, aber Kohlenstoff ist das Schlüsselelement, das seine Festigkeit und Härte beeinflusst. Edelstahl ist eine Legierung aus Eisen, Chrom, Nickel und manchmal auch anderen Elementen wie Molybdän. Das Chrom verleiht Edelstahl eine hervorragende Korrosionsbeständigkeit.

• Kohlenstoffstahl: Die Hauptbestandteile sind Eisen und Kohlenstoff, wobei der Kohlenstoffgehalt typischerweise zwischen 0,2 % und 2,1 % liegt. Andere Elemente wie Mangan, Silizium, Phosphor und Schwefel können ebenfalls in geringen Mengen vorhanden sein.
• Edelstahl: Er besteht hauptsächlich aus Eisen, Kohlenstoff und mindestens 10,5 % Chrom (manchmal auch Nickel). Die Zugabe von Chrom ist entscheidend, da es mit dem Sauerstoff der Luft reagiert und eine dichte Chromoxidschicht bildet, die Edelstahl seine rost- und korrosionsbeständigen Eigenschaften verleiht.

Unterscheiden sich in den Eigenschaften

Aufgrund der unterschiedlichen Zusammensetzung haben Edelstahl und Stahl auch sehr unterschiedliche Eigenschaften. Im Gegensatz zu normalem Stahl enthält Edelstahl Chrom, das eine schützende Oxidschicht bildet, die Rost und Korrosion verhindert.

In Bezug auf die ästhetischen Eigenschaften ist Edelstahl polierter und moderner als herkömmlicher Stahl. Die meisten Kohlenstoffstahlsorten sind magnetisch, was in bestimmten Anwendungen von Vorteil sein kann. Edelstahl, wie 304 oder 316, ist jedoch nicht magnetisch.

Stahl VS Edelstahl: Herstellungsverfahren

Die Herstellung von Stahl und Edelstahl umfasst mehrere Produktionsschritte, um aus Rohstoffen Endprodukte herzustellen. Hier sind die wichtigsten Herstellungsprozesse bei der Herstellung von Stahl und Edelstahl:

Stahlherstellungsprozesse

A. Eisenherstellung

Bei diesem Verfahren werden Eisenerz, Koks (Kohlenstoff) und Flussmittel (Kalkstein) in einen Hochofen gegeben. Durch die starke Hitze schmilzt das Eisenerz, und der Kohlenstoff reduziert das Eisenoxid, wodurch geschmolzenes Eisen, auch Roheisen genannt, entsteht.

B. Stahlerzeugung

Nehmen wir als Beispiel das Sauerstoffblasverfahren (BOF). Beim BOF-Verfahren wird das Roheisen des Hochofens (DRI) in ein Konvertergefäß gefüllt. Hochreiner Sauerstoff wird in das Gefäß geblasen, wodurch Verunreinigungen oxidiert und der Kohlenstoffgehalt reduziert wird, um Stahl zu erzeugen.

C. Stranggießen

Beim Stranggießen wird flüssiger Stahl zu Halbzeugen wie Brammen, Knüppeln oder Blöcken gegossen. Dabei wird die Stahlschmelze in eine wassergekühlte Form gegossen und zu einem Strang verfestigt. Anschließend wird der Strang in die gewünschte Länge geschnitten.

D. Formen und Gestalten

Walzen: Die aus dem Strangguss hergestellten Stahlhalbzeuge werden in Warm- oder Kaltwalzwerken gewalzt, um die Dicke zu reduzieren, die Oberflächenqualität zu verbessern und die gewünschten Abmessungen zu erreichen.

Schmieden: Beim Schmieden wird erhitzter Stahl durch Druckkräfte geformt. Schmieden wird häufig zur Herstellung von Bauteilen verwendet, die eine hohe Festigkeit und Haltbarkeit erfordern.

Herstellungsverfahren für Edelstahl

A. Edelstahlproduktion

Schmelzen: Edelstahl wird durch Schmelzen einer Kombination aus Eisenerz, Chrom, Nickel und anderen Legierungselementen in Lichtbogenöfen oder Induktionsöfen hergestellt.

Raffination: Der geschmolzene Edelstahl wird Raffinationsprozessen wie der Argon-Sauerstoff-Entkohlung (AOD) oder der Vakuum-Sauerstoff-Entkohlung (VOD) unterzogen, um die Zusammensetzung anzupassen, Verunreinigungen zu entfernen und die gewünschten Eigenschaften zu steuern.

B. Formen und Gestalten

Warmwalzen: Die Edelstahlbarren oder -platten werden erhitzt und durch Warmwalzwerke geführt, um ihre Dicke zu verringern und sie zu Rollen, Blechen oder Platten zu formen.

Kaltwalzen: Durch Kaltwalzen wird die Dicke von Edelstahl weiter reduziert und die gewünschte Oberflächenbeschaffenheit erreicht. Außerdem werden die mechanischen Eigenschaften und die Maßgenauigkeit verbessert.

C. Wärmebehandlung

Glühen: Edelstahl wird einem Glühen, einem Wärmebehandlungsprozess, unterzogen, um innere Spannungen abzubauen und seine Duktilität, Bearbeitbarkeit und Korrosionsbeständigkeit zu verbessern.

Abschrecken und Anlassen: Einige Edelstahlsorten werden Abschreck- und Anlassprozessen unterzogen, um ihre mechanischen Eigenschaften wie Härte, Zähigkeit und Festigkeit zu verbessern.

D. Veredelungsprozesse

Beizen: Edelstahloberflächen können in einer Säurelösung gebeizt werden, um Zunder, Oxide und andere Oberflächenverunreinigungen zu entfernen.

Passivierung: Passivierung ist eine chemische Behandlung, die die Korrosionsbeständigkeit von Edelstahl durch die Bildung einer schützenden Oxidschicht auf der Oberfläche verbessert.

Die konkret eingesetzten Verfahren können je nach gewünschter Stahl- oder Edelstahlsorte und der beabsichtigten Anwendung des Endprodukts variieren.

Stahl VS Edelstahl: Festigkeit und Haltbarkeit

Die Festigkeit von Stahl hängt in erster Linie von seinem Kohlenstoffgehalt und anderen Legierungselementen wie Mangan, Silizium und Spuren verschiedener Komponenten ab. Hochfeste Stähle, wie hochfeste niedriglegierte Stähle (HSLA) und hochfeste Stähle (AHSS), werden in anspruchsvollen Anwendungen wie dem Automobilbau und der Bauindustrie eingesetzt. Edelstahl weist im Allgemeinen eine geringere Festigkeit als Stahl auf, ist aber für die meisten Anwendungen dennoch ausreichend.

Stahl VS Edelstahl: Kostenvergleich

Preislich ist Stahl im Allgemeinen günstiger als Edelstahl und stellt daher für viele Projekte eine budgetfreundliche Wahl dar, da die Herstellung von Edelstahl sowohl hinsichtlich des Produktionsprozesses als auch der Zusammensetzung teurer ist als die von Stahl.

Stahl VS Edelstahl: Anwendungen

Stahl und Edelstahl sind vielseitige Materialien, die in verschiedenen Branchen und Anwendungen zum Einsatz kommen. Stahl wird aufgrund seiner Festigkeit und Langlebigkeit häufig in Bauprojekten wie Brücken, Gebäuden und Infrastruktur eingesetzt. Er ist eine beliebte Wahl für Strukturkomponenten.

Dank seiner korrosionsbeständigen Eigenschaften eignet sich Edelstahl ideal für Umgebungen, in denen Feuchtigkeit oder Chemikalien eine Rolle spielen. Daher ist Edelstahl die erste Wahl für Küchengeräte, Lebensmittelverarbeitungsanlagen, medizinische Geräte und Schmuck.

In der Automobilindustrie spielen beide Materialien eine entscheidende Rolle: Stahl wird aufgrund seiner Festigkeit häufig in Fahrzeugrahmen verwendet, während Edelstahl aufgrund seiner Beständigkeit gegen hohe Temperaturen und Korrosion in Abgassystemen zum Einsatz kommt.

Abschluss

Der Hauptunterschied zwischen normalem Stahl und Edelstahl istKorrosionsbeständigkeitWährend normaler Stahl zwar robust, aber anfällig für Rost ist, ist Edelstahl dank des enthaltenen Chroms, das eine schützende Oxidschicht bildet, rostbeständig. Je nach Anwendung können Sie das passende Material wählen, um Leistung und Kosten in Einklang zu bringen.