Edelstahl: Eigenschaften und Anwendung in Ventile, Verteilern und anderen Hydraulikkomponenten
Edelstahl ist das Herzstück der Mondeo-Fertigung: ein korrosionsbeständiges, hygienisches, langlebiges und zu 100 % recycelbares Material. Gewählt für seine hohe Leistung und seine potenziell unbegrenzte Lebensdauer, ist er vollständig kohärent mit der Mondeo-Philosophie von Nachhaltigkeit und hydraulischer Effizienz. Die Verwendung austenitischer Edelstähle AISI 304 und AISI 316 in Kombination mit dem Elektropolierverfahren garantiert hochwertige Oberflächen, höhere Langzeitbeständigkeit und geringere Druckverluste für effizientere und zuverlässigere Anlagen.
Die Eigenschaften von Edelstahl – angefangen bei der Korrosionsbeständigkeit
Edelstahl ist das Material, das unsere Vorstellung von Fluidtechnik am besten verkörpert.
Es handelt sich um eine Legierung aus Eisen, Kohlenstoff und einem Chromanteil von mindestens ca. 12 %. Die Bezeichnung „nichtrostend“ bezieht sich auf den Chromgehalt und das chemische Phänomen der Passivierung. Chrom hat eine sehr starke Affinität zu Sauerstoff und bildet bei Kontakt mit Luft oder Wasser auf der Materialoberfläche eine extrem dünne Chromoxidschicht. Auf diese Weise verwandelt Chrom die Oxidation vom Feind zum Verbündeten und erzeugt eine unsichtbare, sich selbst regenerierende Schutzschicht, die den Stahl langfristig vor Korrosion schützt.
Daher die Haupteigenschaft von Edelstahl: seine äußerst hohe Korrosionsbeständigkeit, ob in sauren, alkalischen oder chloridreichen Umgebungen.
Aus dieser Korrosionsbeständigkeit ergeben sich die weiteren charakteristischen Eigenschaften von Edelstahl: die Langzeitbeständigkeit auch unter anspruchsvollen Bedingungen, weshalb Edelstahlkomponenten keine Wartung oder kostspielige Austausche erfordern; die Hygiene, da die glatte, nicht poröse Oberfläche nicht nur die Ansammlung von Bakterien verhindert, sondern auch ideal für Reinigungsarbeiten ist.
Es handelt sich schließlich um ein vollständig inertes Material, das keine Stoffe abgibt und das Fluid, mit dem es in Kontakt kommt, in keiner Weise verändert.
Die Korrosionsbeständigkeit von Edelstahl ist eine natürliche Eigenschaft, die jedoch durch Elektropolierbehandlungen weiter verbessert werden kann, welche die Bildung und Stabilisierung der passiven Oberflächenschicht fördern.
Klassifizierung und Nomenklatur von Edelstählen
Es gibt mehr als hundert Arten von Edelstahl und drei Hauptfamilien:
- Austenitische Chrom-Nickel-Stähle
- Austenitische Chrom-Mangan-Nickel-Stähle
- Ferritische und martensitische Nur-Chrom-Stähle
Austenitische Stähle sind am weitesten verbreitet, da sie mehrere Eigenschaften kombinieren: ausgezeichnete Korrosionsbeständigkeit, hohe Duktilität, hervorragende Schweißbarkeit und Umformbarkeit sowie Beständigkeit bei hohen und niedrigen Temperaturen.
Die hervorragende Duktilität ist insbesondere auf die kubisch-flächenzentrierte (FCC) Kristallstruktur zurückzuführen, dank des Nickelgehalts, der die austenitische Phase des Stahls bei Raumtemperatur stabilisiert.
Das American Iron and Steel Institute (AISI) verwendet ein dreistelliges Nummerierungssystem für die Stahlbezeichnung. Gemäß dieser Nomenklatur gehören austenitische Chrom-Nickel-Stähle zur Reihe 300, austenitische Chrom-Mangan-Nickel-Stähle zur Reihe 200 und ferritische sowie martensitische Nur-Chrom-Stähle zur Reihe 400.
In Europa ist die Referenznorm EN 10088, die chemische Zusammensetzung, physikalische Eigenschaften und Lieferbedingungen definiert.
Die korrosionsbeständigsten Stähle sind die austenitischen Chrom-Nickel-Stähle der Reihe 300, insbesondere AISI 304 (EN 1.4301) und AISI 316 (EN 1.4401).
Die Reihe 200 weist einen geringeren Nickelgehalt auf, der teilweise durch Mangan ersetzt wird. Diese chemische Zusammensetzung erfordert jedoch eine Reduzierung des Chromgehalts gegenüber den für AISI 304 und 316 typischen 18 %. Die Folge ist eine deutlich geringere Korrosionsbeständigkeit der Stähle der Reihe 200 gegenüber der Reihe 300.
| Bezeichnung gemäß AISI/EN 10088 |
C | Cr | Ni | Mo |
|---|---|---|---|---|
| AISI 304 (1.4301) |
≤0,07 | 17,00 - 19,50 | 8,00 - 10,50 | - |
| AISI 316 (1.4401) |
≤0,07 | 16,50 - 18,50 | 10,00 - 13,00 | 2,00 - 2,50 |
Häufig gestellte Fragen zu Edelstahl
Was ist der Hauptunterschied zwischen AISI 304 und AISI 316?
AISI 304 enthält in der Regel ca. 18 % Chrom und 8 % Nickel, eine Zusammensetzung, die ihn für verschiedene zivile und industrielle Anwendungen sehr vielseitig macht. Er hat eine hohe Korrosionsbeständigkeit und ausgezeichnete mechanische Eigenschaften mit einem hervorragenden Preis-Leistungs-Verhältnis. AISI 316 enthält zusätzlich ca. 2–3 % Molybdän, ein Zusatz, der seine Korrosionsbeständigkeit erhöht und ihn besonders geeignet für Meeresumgebungen und Anwendungen mit aggressiven Chemikalien bei hohen Chloridkonzentrationen macht.
Warum ist Edelstahl nachhaltig?
Edelstahl passt perfekt zu einem Kreislaufwirtschaftsmodell und zur Reduzierung der Umweltauswirkungen. Er ist nicht nur zu 100 % recycelbar (in Europa wird er fast ausschließlich aus recyceltem Material hergestellt), sondern kann unendlich oft wiederverwendet werden, ohne seine Eigenschaften zu verlieren und seine Leistung beizubehalten. Auch die ausgezeichnete Langlebigkeit, die die Nutzungsdauer des Produkts verlängert, führt zu erheblichen Einsparungen an Ressourcen und Energie.