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Eigenschaften und Anwendungen von ferritischem Edelstahl

Ferritische Stähle sind magnetische rostfreie Stähle mit hohem Chromgehalt und niedrigem Kohlenstoffgehalt. Ferritische Stähle sind für ihre gute Duktilität, Korrosionsbeständigkeit und Spannungsrisskorrosion bekannt und werden häufig in Automobilanwendungen, Küchengeräten und Industrieanlagen verwendet.

 

Eigenschaften von ferritischem Edelstahl

Im Vergleich zu austenitischen rostfreien Stählen mit einer flächenzentrierten kubischen (FCC) Kornstruktur werden ferritische Stähle durch eine körperzentrierte kubische (BCC) Kornstruktur definiert. Mit anderen Worten besteht die Kristallstruktur solcher Stähle aus einer kubischen Atomzelle mit einem Atom im Zentrum.

Diese Kornstruktur ist typisch für Alpha- Eisen und verleiht ferritischen Stählen ihre magnetischen Eigenschaften. Ferritische Stähle können nicht durch Wärmebehandlung gehärtet oder verstärkt werden, weisen jedoch eine gute Beständigkeit gegen Spannungsrisskorrosion auf. Sie können durch Tempern (Erhitzen und anschließendes langsames Abkühlen) kaltverformt und erweicht werden. .

Die ferritischen Typen sind zwar nicht so stark oder korrosionsbeständig wie austenitische Typen, weisen jedoch im Allgemeinen bessere technische Eigenschaften auf. Obwohl im Allgemeinen sehr schweißbar, können einige ferritische Stahlsorten dazu neigen, die Wärmeeinflusszone der Schweißnaht zu sensibilisieren und Heißrisse im Schweißgut zu erzeugen. Einschränkungen der Schweißbarkeit beschränken daher die Verwendung dieser Stähle auf dünnere Stärken.

Aufgrund ihres geringeren Chromgehalts und des Mangels an Nickel sind ferritische Standardstahlsorten normalerweise billiger als ihre austenitischen Gegenstücke. Zu den Spezialqualitäten gehört häufig Molybdän.

Ferritischer Edelstahl enthält normalerweise 10,5% bis 27% Chrom.

 

Gruppen ferritischer rostfreier Stähle

Ferritische Edelstahllegierungen können im Allgemeinen in fünf Gruppen eingeteilt werden, drei Familien von Standardqualitäten (Gruppen 1 bis 3) und zwei Familien von Spezialstählen (Gruppen 4 und 5). Während ferritische Standardstähle bei weitem die größte Verbrauchergruppe in Bezug auf die Tonnage sind, steigt die Nachfrage nach rostfreien Spezialstählen stetig an.

Gruppe 1 (Klasse 409 / 410L)

Diese haben den niedrigsten Chromgehalt aller rostfreien Stähle und sind damit die kostengünstigsten der fünf Gruppen. Sie sind ideal für leicht korrosive Umgebungen, in denen lokaler Rost akzeptabel ist. Die Klasse 409 wurde ursprünglich für Schalldämpfer für Kfz-Abgassysteme entwickelt, ist jetzt jedoch in Kfz-Abgasrohren und Katalysatorgehäusen zu finden. Grade 410L wird häufig für Container, Busse und LCD-Monitorrahmen verwendet. 1 2

Gruppe 2 (Klasse 430)

Die am häufigsten verwendeten ferritischen Stähle sind in Gruppe 2 zu finden. Sie haben einen höheren Chromgehalt und sind daher beständiger gegen Korrosion durch Salpetersäuren, Schwefelgase und viele organische Säuren und Lebensmittelsäuren. In einigen Anwendungen können diese Typen als Ersatz für austenitischen Edelstahl der Klasse 304 verwendet werden. Die Klasse 430 wird häufig in Innenräumen von Geräten verwendet, einschließlich Waschmaschinentrommeln sowie Küchenspülen, Innenverkleidungen, Geschirrspülern, Besteck und Kochutensilien und Lebensmittelproduktionsanlagen. 1 2

Gruppe 3 (Klasse 430Ti, 439, 441 und andere)

Stahl der Gruppe 3 hat bessere Schweiß- und Formbarkeitseigenschaften als ferritische Stahlbleche der Gruppe 2 und kann verwendet werden, um die austenitische Güte 304 in einem breiteren Anwendungsbereich zu ersetzen, einschließlich in Spülen, Austauschrohren, Abgassystemen und geschweißten Teilen von Waschmaschinen. 1

Gruppe 4 (Klassen 434, 436, 444 und andere)

Mit einem höheren Molybdängehalt weisen die ferritischen Edelstahlsorten der Gruppe 4 eine verbesserte Korrosionsbeständigkeit auf und werden in Warmwasserspeichern, Solarwarmwasserbereitern, Abgassystemteilen, Wasserkochern, Mikrowellenelementen und Fahrzeugverkleidungen verwendet. Insbesondere die Güteklasse 444 weist ein Lochfraß-Äquivalent (PRE) auf, das dem austenitischen Edelstahl der Güteklasse 316 ähnelt , sodass es in korrosiveren Außenumgebungen eingesetzt werden kann. 3 2

Gruppe 5 (Klassen 446, 445/447 und andere)

Diese Gruppe von rostfreien Spezialstählen zeichnet sich durch einen relativ hohen Chromgehalt und den Zusatz von Molybdän aus. Das Ergebnis ist Stahl mit ausgezeichneter Korrosions- und Ablagerungs- (oder Oxidations-) Beständigkeit. Tatsächlich entspricht die Korrosionsbeständigkeit der Klasse 447 der von Titanmetall. Stähle der Gruppe 5 werden typischerweise in stark korrosiven Küsten- und Offshore-Umgebungen verwendet.3

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