Das Geheimnis des Edelstahls
EdelstahlSeinen Namen verdankt es einer seiner herausragendsten Eigenschaften: seiner hohen Beständigkeit gegen Korrosion, Anlaufen und Rost. Die Oberfläche des Metalls neigt unter normalen Umständen kaum zu Fleckenbildung oder Patina. Dies steht im Gegensatz zu gewöhnlichem Stahl, der als Legierung aus Eisen und Kohlenstoff besonders anfällig für Rost ist.
Das Schlüsselelement: Chrom
Edelstahl ist deshalb „rostfrei“, weil er eine ausreichende Menge Chrom (Cr) enthält. Internationale Normen schreiben vor, dass der Massenanteil von Chrom mindestens 10,5 % betragen muss. Stahl erlangt nur dann eine dauerhafte Korrosionsbeständigkeit, wenn der Chromgehalt diesen kritischen Wert erreicht oder überschreitet.
Chrom reagiert mit Sauerstoff und bildet einen Passivierungsfilm.
Wenn die Oberfläche chromreicher Legierungen mit Sauerstoff in Kontakt kommt, reagieren Chromatome bevorzugt mit diesem. Dabei bildet sich ein sehr dünner, dichter und fest haftender Chromoxidfilm, die sogenannte Passivierungsschicht. Diese Schicht ist amorph, porenfrei und chemisch hochstabil. Sie wirkt wie eine unsichtbare und durchgehende Barriere und verhindert wirksam den Kontakt zwischen korrosiven Medien wie Sauerstoff, Wassermolekülen und Chloridionen von außen und dem inneren Eisensubstrat.
Die Selbstheilungsfähigkeit von Edelstahl
Die herausragendste Eigenschaft des Passivierungsfilms ist seine dynamische Selbstheilungsfähigkeit. Wird die Filmschicht lokal durch mechanische Kratzer, Abnutzung oder Reinigung beschädigt, verbindet sich das freigelegte Chrom bei Vorhandensein von Spuren von Sauerstoff sofort mit diesem, repariert die beschädigte Stelle und bildet die Schutzschicht neu. Dadurch wird Edelstahl widerstandsfähiger gegen alltägliche Abnutzung und Kratzer.
Der Synergieeffekt mehrerer Legierungen
Durch die Zugabe anderer Elemente wurden bei modernen Edelstählen verschiedene Eigenschaften optimiert, während die Korrosionsbeständigkeit erhalten blieb. Dadurch entstanden unterschiedliche „Familien“.
| Legierungselement | Hauptfunktion | Typische Anwendungsbeispiele |
| Ni | Die Stabilisierung der Austenitstruktur führt zu einer signifikanten Verbesserung der Zähigkeit, Duktilität, Schweißbarkeit und Korrosionsbeständigkeit in reduzierenden Säuren. | Edelstahl 304 (18%Cr-8%Ni), Küchengeräte, architektonische Dekoration. |
| Mo | Die Beständigkeit gegen Lochfraß und Spaltkorrosion durch Chloride wird deutlich verbessert. Der Passivierungsfilm wird stabiler. | Edelstahl 316 (mit einem Molybdängehalt von 2-3 %), der im Küstenbau, in chemischen Anlagen und im Schiffbau verwendet wird. |
| N | Die Stabilität des Austenits wird verbessert (Nickel kann teilweise ersetzt werden), die Festigkeit erhöht und die Beständigkeit gegen Lochfraßkorrosion verbessert. | Es wird häufig bei Stählen der 200er-Serie oder hochfesten austenitischen Edelstählen verwendet. |
| C | Die Festigkeit muss erhöht werden, ist sie jedoch zu hoch, scheidet sich Chromcarbid aus, wodurch chromarme Zonen entstehen und die Korrosionsbeständigkeit sinkt. Eine strenge Kontrolle ist daher erforderlich. | Kohlenstoffarme Modelle wie 304L kommen in Situationen zum Einsatz, in denen Schweißarbeiten erforderlich sind. |
Kann Edelstahl rosten?
Edelstahl rostet nicht nie; er weist vielmehr eine hohe Korrosionsbeständigkeit auf. Unter bestimmten und extremen Bedingungen kann seine Passivierungsschicht verschwinden.
Korrekte Verwendung und Wartung
Lochfraßkorrosion:In einer chloridreichen Umgebung (wie Meerwasser und Streusalzen) wird die lokale Schutzschicht durchstoßen, wodurch tiefe und kleine Korrosionsgruben entstehen. Molybdän ist ein Schlüsselelement zur Verhinderung von Lochfraßkorrosion.
Spaltkorrosion:Sie tritt in engen Spalten auf, in denen die Sauerstoffzirkulation eingeschränkt ist, beispielsweise an Schraubverbindungen und unterhalb von Dichtungen, da es schwierig ist, den lokalen Passivierungsfilm aufrechtzuerhalten.
Korrekte Verwendung und Wartung
Rationale Materialauswahl:Wählen Sie die geeignete Güteklasse anhand der Umgebungsbedingungen (Korrosivität, Temperatur und Krafteinwirkung) (z. B. 316 für Küstengebiete und 304 für die Lebensmittelindustrie).
Sauber halten:Um die Unversehrtheit des Passivierungsfilms zu erhalten, müssen oberflächliche Flecken, Salze und chemische Rückstände zeitnah entfernt werden.
Abschluss
Die Rostbeständigkeit von Edelstahl beruht auf der chemischen Reaktivität von Chrom, die es in einen stabilen, dichten und selbstheilenden Chromoxid-Passivierungsfilm umwandelt. Es handelt sich dabei nicht um einen statischen Schutzfilm, sondern um ein dynamisches Schutzsystem. Diese Eigenschaft, kombiniert mit der präzisen Steuerung der Mehrfachlegierung, hat es Edelstahl ermöglicht, vom Küchenbereich bis zur Tiefsee, von medizinischen Geräten bis zu Wolkenkratzern, eingesetzt zu werden und zu einem Eckpfeiler der modernen Industriegesellschaft zu werden.
Veröffentlichungsdatum: 26. Dezember 2025
