Was ist ferritscher Edelstahl? Eigenschaften, Anwendungen, Vor- und Nachteile der Stahlsorte
Ferritischer Stahl gehört zu den Chromstahlsorten und ist im Gegensatz zum austenitischen Stahlsorten stark magnetisch. Dies ist seiner körperzentrierten, kubischen Kristallstruktur geschuldet. Ferritsche Stahlsorten kommen insbesondere in der Lebensmittel- und Getränkeindustrie zum Einsatz.
Die Eigenschaften von ferritischem Stahl
Ferritischer Edelstahl, der zu den Chromstahlsorten gehört, zeichnet sich durch ein Ferritgefüge aus. Ferritischer Stahl besitzt daher eine körperzentrierte kubische Kristallstruktur. Im Gegensatz zu austenitischen Stählen, die sich durch eine flächenzentrierte kubische Struktur auszeichnen, sind ferritische Stähle stark magnetisch. Weitere Merkmale sind der Chromgehalt, der zwischen 10,5 % und 27 % variiert, und der sehr geringe bis gar keine Nickelanteil in der Legierung. Aufgrund des niedrigen Kohlenstoff-Chrom-Verhältnisses ändert sich das Gefüge nicht durch die Temperatur. Das bedeutet, dass ferritische Stahlsorten einerseits nicht durch Wärmebehandlung gehärtet oder verstärkt werden können, andererseits aber kaltumgeformt werden können.
Die Vor- und Nachteile von ferritischem Stahl
Ferritische Edelstähle sind aufgrund des geringen oder gar keinen Nickelanteils in der Regel kostengünstiger und preisstabiler als austenitische Stähle. Obwohl ferritische Stähle eine mittelmäßige Gesamtkorrosionsbeständigkeit aufweisen, ist die Beständigkeit gegen Spannungsrisskorrosion höher als bei anderen Stahlgüten. Um die Korrosionsbeständigkeit zu verbessern, kann Molybdän einigen speziellen ferritischen Stahlsorten zugesetzt werden. Im Allgemeinen weisen ferritische Stähle gute Schweißeigenschaften auf, wenn auch nicht so gut wie die Austenite. Um die Ferrite zu stabilisieren und eine noch bessere Schweißbarkeit zu erreichen, kann der Legierung Niob und/oder Titan zugesetzt werden.
Anwendungen für ferritischen Edelstahl
Generell kann austenitischer Stahl für viele Anwendungen durch ferritischen Stahl ersetzt werden, was insbesondere für die Lebensmittel- und Getränkeindustrie gilt. Ferritische Edelstähle sind aufgrund des hohen Chromgehalts sehr gut zu reinigen. Aus diesem Grund wird es häufig in Branchen eingesetzt, die hohe Hygienestandards schätzen, wie z.B. in der Gastronomie.
Aufgrund der überlegenen Lochfraßkorrosionsbeständigkeit und des niedrigeren Preises von ferritischem Stahl ersetzten viele Industrien Austenite durch Ferrite. So ist beispielsweise die Automobilindustrie in den USA und Europa stark von Ferritstahlgüten abhängig. Weitere Anwendungsgebiete für Ferrite sind Bau- und Hausgeräte.
Verschiedene Arten von ferritischen Stahlsorten
Je nach Anwendung werden verschiedene Legierungen auf ferritische Stähle aufgebracht. Insgesamt können Ferrite in fünf Gruppen eingeteilt werden.
Gruppe 1 (Typ 409/410 L)
Die erste Gruppe zeichnet sich durch den niedrigsten Chromgehalt und den niedrigsten Preis aller Edelstähle aus. Ursprünglich für Fahrzeugabgassysteme entwickelt, wird der Typ 409 heute für Katalysatorgehäuse verwendet. Die Hauptanwendungen für den Typ 410 L sind LCD-Monitorrahmen, Container und Busse.
Gruppe 2 (Typ 430)
Typ 430 ist die gebräuchlichste ferritische Stahlsorte und zeichnet sich durch einen Chromgehalt im Bereich von 16 % bis 18 % aus. Daher ist es korrosionsbeständiger als Ferrite der Gruppe 1 und findet sich in Waschmaschinentrommeln, Küchenspülen und anderem Küchenzubehör. Aufgrund ähnlicher Eigenschaften kann der Typ 430 die Sorte 304 in vielen Anwendungen, wie z.B. Innenverkleidungen usw., ersetzen.
Gruppe 3 (Typ 430Ti, 439, 441)
Ferritstähle der Gruppe 3 weisen einen Chromgehalt zwischen 17,5 % und 18,5 % auf. Sie verfügen über eine ausgezeichnete Schweiß- und Umformbarkeit, die in einigen Fällen sogar über der von 304 liegt. Diese Eigenschaften machen die Ferrite der Gruppe 3 zu einem ausgezeichneten Ersatz für viele Anwendungen, bei der 304 Stähle verwendet werden. Dazu gehören Abgassysteme und Spülen.
Gruppe 4 (Typ 434, 436, 444)
Die Gruppe 4 ist definiert durch eine erhöhte Korrosionsbeständigkeit, die durch die Zugabe von Molybdän erreicht wird. Ferritische Stahltypen der Gruppe 4 finden Anwendung in korrosiven Umgebungen wie Warmwasserspeichern und Außenanwendungen.
Gruppe 5 (Typ 446, 445)
Die Stähle der letzten Gruppe werden in hochkorrosiven Umgebungen eingesetzt. Aufgrund des hohen Anteils an Chrom und Molybdän zeichnen sich diese ferritischen Stähle durch eine ausgezeichnete Korrosionsbeständigkeit aus. Tatsächlich ist es mit Titanmetall vergleichbar, weshalb es die ideale Stahlqualität für Wärmetauscher, Warmwasserbereiter und Heizkessel ist.
Härten von ferritschen Stahlsorten
Ferritsche Edelstähle können nicht durch konventionelle Wärmebehandlungen gehärtet werden, jedoch bietet das Borinox®-Verfahren zum Härten von Edelstahl genau diese Möglichkeit. Darüber hinaus hat das Verfahren den Vorteil, dass die Korrosionsbeständigkeit der Werkstoffe bei dem Prozess nicht gemindert wird. Neben einer 5 Mal höheren Härte, schützt die Behandlung sicher vor Abrasion, Kavitation und Ermüdung. Für eine professionelle Beratung kontaktieren Sie noch heute unsere Werkstoffexperten.
