Legierter Stahl vs. rostfreier Stahl

Einführung

Stahl hat viele Anwendungen im täglichen Leben. Von einzelnen Utensilien in der Küche bis hin zu Fertigungssystemen für Flugzeuge werden die einzigartigen Eigenschaften von Stahl genutzt. Es gibt jedoch verschiedene Arten von Stahl, z. B. rostfreien Stahl oder legierten Stahl. Legierter Stahl vs. rostfreier Stahl kann ein harter Wettbewerb für Anwendungen sein. Aber keine Sorge, Sie können sie anhand ihrer Eigenschaften unterscheiden. In diesem Artikel werden wir einen detaillierten Vergleich zwischen rostfreiem Stahl und legiertem Stahl anstellen. Sprechen wir über die unterschiedlichen physikalischen Eigenschaften, die Festigkeit und die Anwendungen der beiden Materialien. 

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Was ist legierter Stahl? 

Stahl besteht in der Regel aus zwei Hauptbestandteilen: Kohlenstoff und Eisen. Eine Legierter Stahl ist eine Kombination aus Stahl und anderen Metallen.. Eine der ersten Wahl ist Chrom. Sie können auch andere Elemente, wie Mangan, Molybdän und Nickel finden. 

Alle diese Metalle weisen unterschiedliche Merkmale auf, die dem Stahl andere Eigenschaften verleihen. So erhöht beispielsweise Chrom die Festigkeit, während Mangan die Duktilität von Stahl verbessert. 

Arten von legiertem Stahl

Es gibt zwei Hauptgruppen von legiertem Stahl. Dazu gehören: 

• Niedrig legierter Stahl

Niedrig legierter Stahl hat einen geringeren Gehalt an zusätzlichen Elementen im Stahl. Es ist fast 5% oder weniger von Chrom, Kupfer oder anderen Metallen als der gesamte Stahl Inhalt. 

• Hochlegierter Stahl

Wenn der zusätzliche Metallgehalt 5% der Gesamtmenge übersteigt, wird er als hochlegierter Stahl eingestuft. Das Metall bleibt das gleiche, wie Chrom, Kupfer oder andere Materialien. 

Was ist nichtrostender Stahl? 

Rostfreier Stahl besteht aus Stahl mit 10,5% Chrommetall. Der Zusatz von Chrom verbessert die Korrosionsbeständigkeit und bietet bessere Eigenschaften. 

Es ist eine der beliebtesten Optionen, die Anwendungen von der Küche bis hin zu medizinischen Geräten bietet. 

Arten von rostfreiem Stahl

Es gibt fünf Grundtypen von nichtrostendem Stahl. Sie hängen von dem Gehalt an zusätzlichen Metallen ab, die dem Stahl zugesetzt werden. Hier sind fünf Haupttypen. 

• Austenitischer rostfreier Stahl

Diese Stahlsorte ist wegen ihrer hervorragenden Haltbarkeit und Korrosionsbeständigkeit weit verbreitet. Er enthält 17-25% Chrom und 8-20% Nickel im Vergleich zum Gesamtanteil des Stahls. 304/304L ist das beste Beispiel für diese Stahlsorte. 

• Ferritischer rostfreier Stahl

Ferritische Stahlsorten enthalten 10,5% Chrom. Er hat eine hohe Widerstandsfähigkeit, aber eine geringere Haltbarkeit im Vergleich zu verschiedenen anderen Typen. Typische Beispiele sind 430.

• Martensitischer rostfreier Stahl

Martensitische Werkstoffe können Wärmebehandlungen widerstehen. Sie enthalten 12 bis 16% Chrom und 0,08% bis 2% Kohlenstoff. Gängige Beispiele sind 410 und 410C. 

• Duplex-Edelstahl

18-29% Chrom und 3-8% Nickel bilden den Hauptbestandteil von nichtrostendem Duplexstahl. Daneben finden sich verschiedene andere Elemente wie Stickstoff oder Molybdän. Er ist fest und haltbar. 

• Ausscheidungshärtender rostfreier Stahl

12-16% Chrom, 3-9% Nickel und andere Elemente wie Aluminium machen den größten Teil dieses rostfreien Stahls aus. Es ist auch stark, langlebig und dehnbar. 

Legierter Stahl vs. rostfreier Stahl; detaillierter Vergleich

Die mechanischen, chemischen und physikalischen Aspekte der beiden Stahlteile unterscheiden sich in vielerlei Hinsicht. Vergleichen wir alle Eigenschaften und sehen wir, was für Sie besser ist. 

• Zugfestigkeit

Die Zugfestigkeit gibt an, wie viel Kraft man aufbringen kann, bevor das Metall in Stücke bricht. Eine hohe Zugfestigkeit zeugt von einer hohen Widerstandsfähigkeit gegenüber rauen Bedingungen. Solche Metalle sind oft sehr langlebig und werden in der Industrie eingesetzt. Vergleichen wir die beiden Werkstoffe Edelstahl und Legierung. 

Legierter Stahl hat eine hohe Festigkeit und kann einer höheren Leistung standhalten. Die Festigkeitsklasse ist 758-1882 MPa. Es ist mehr als rostfreier Stahl. Daher können Sie mehr Anwendungen in verschiedenen Bereichen zu erkunden. 

Nichtrostender Stahl ist ein guter Konkurrent für legierten Stahl. Mit einer Bewertung von 515-827 MPakann es noch einen Großteil der Zugkraft aufnehmen. Aufgrund seiner hohen Zugfestigkeit ist es für verschiedene Anwendungen sehr verbreitet. 

• Härte

Die Härte gibt die Widerstandsfähigkeit gegen Verschleiß an. Eine höhere Härte bedeutet eine längere Lebensdauer und eine bessere Reaktion auf die äußere Kraft. In der Regel tragen zusätzliche Elemente zur Bestimmung der Härte bei. 

Legierte Stähle sind an dieser Stelle die Gewinner. Sie haben eine höhere Härte von 200HB bis 600HB auf der Brinell-Skala. Es ist mehr als der rostfreie Stahl. Alles dank der weniger als 5% Legierungsbestandteile im legierten Stahl. 

Rostfreier Stahl hat eine gute Härte, die jedoch nicht höher ist als die der Legierungen. 150HB bis 300HB ist die typische Härte und der 8. Rang auf der Mohsschen Skala. Sie ist härter als Aluminium, aber weniger hart als Stahllegierungen. 

• Duktilität

Haben Sie jemals die Blätter von Metall? Die Biegsamkeit trägt zur Bestimmung der Blechfestigkeit eines Metalls bei. Kurz gesagt, Duktilität ist die Dehnung von Stahl, ohne zu brechen. Die Wärmebehandlung trägt dazu bei, das Metall zu dehnen und die Bleche herzustellen. 

Legierte Stähle enthalten verschiedene Elemente, die ihre Duktilität verbessern. Sie sind nachhaltiger für alle Anwendungen, die Dehnungsanwendungen beinhalten. Sie machen auch die empfindlichen Teile der Metalle. 

Im Vergleich zu legiertem Stahl hat rostfreier Stahl eine geringere Duktilität. Daher ist er für andere Anwendungen besser geeignet. 

• Schlagzähigkeit

Stöße oder Schläge sind gängige Phänomene in der Metallindustrie. Die Härte definiert die Stoßfestigkeit. Wir kennen den Gewinner bereits an dieser Stelle. 

Legierter Stahl hat eine höhere Härte und ist stoßfester als rostfreier Stahl. Das bedeutet, dass eine höhere Kraft den legierten Stahl nicht so schnell beschädigen kann, wie es bei rostfreiem Stahl der Fall sein kann. 

Auf der anderen Seite können sehr hohe Kräfte den rostfreien Stahl sehr leicht zerbrechen. Daher kann nichtrostender Stahl leicht mit immensen Kräften verformt werden. 

• Ermüdungsfestigkeit

Bei der Herstellung und beim Stanzen werden die Metalle verschiedenen Belastungszyklen ausgesetzt. Die höchste Zahl bezieht sich auf die Dauerfestigkeit. Eine höhere Ermüdungsfestigkeit bedeutet, dass das Metall mehr Belastungen aushalten kann. 

Bei Stahl sieht das schon anders aus. Legierter Stahl 316L hat eine höhere Ermüdungsfestigkeit. Er kann bis zu 146,45 MPa widerstehen. 

Andererseits hat nichtrostender Stahl eine geringere Festigkeit. Einige nichtrostende Duplexstähle haben jedoch eine höhere Dauerfestigkeit als legierter Stahl. 

• Korrosionsmerkmale

Rost ist ein wichtiges Problem, wenn es um Eisen geht. Die Oxidation des Metalls verursacht Korrosion und verschlechtert seine Leistung. Stahl hat die Industrie aufgrund seiner hohen Korrosionseigenschaften neu definiert. Es gibt jedoch Unterschiede zwischen legiertem Stahl und rostfreiem Stahl. 

Die Korrosionseigenschaften von legiertem Stahl variieren von einem zum anderen. Die Legierungen, die Chrom enthalten, haben eine höhere Korrosionsbeständigkeit, aber weniger als der rostfreie Stahl. 

Rostfreier Stahl besteht aus dem Metall Chrom. Der einzige Zweck der Zugabe von Chrom besteht darin, Oxidation zu verhindern und Korrosion fernzuhalten. Deshalb hat nichtrostender Stahl eine höhere Korrosionsbeständigkeit als jede andere Stahllegierung. 

• Wärmebehandlung und Fertigung

Eine Wärmebehandlung kann die Eigenschaften entweder verbessern oder verschlechtern. Dies hängt von den verschiedenen Stahlsorten und der Zusammensetzung des Stahls ab. Einige Stahlsorten haben eine höhere Festigkeit und weisen eine bessere Verformungsbeständigkeit auf. Außerdem sind bei der Wärmebehandlung und der Herstellung verschiedene Komponenten zu berücksichtigen. Dazu gehören: 

• Schweißeignung. Sie bezieht sich auf die Schweißkraft der Metalle. 

• Bearbeitbarkeit. Es handelt sich um ein Herstellungsverfahren, bei dem die Metallbearbeitung mit CNC-Maschinen erfolgt. 
• Verformbarkeit. Sie bezieht sich auf die Kapazität, bei der sich Metall verformt, aber nicht beschädigt wird. 

Legierter Stahl hat eine gute Schweißbarkeit. Dies hängt jedoch von der Sorte und der Chromzusammensetzung ab, die für gute Oxidationsschichten sorgt. Er hat eine höhere Bearbeitbarkeit und Umformbarkeit. 

Andererseits ist rostfreier Stahl gut schweißbar. Die Bearbeitbarkeit ist im Vergleich zu legiertem Stahl geringer. Auf die Umformbarkeit können Sie sich verlassen, je nachdem, welche Sorte Sie für Ihre Ziele einsetzen.

• Anwendungen

Ob rostfreier oder legierter Stahl - in Ihrer Umgebung finden Sie eine Vielzahl von Anwendungen. Viele Haushaltsprodukte werden aus rostfreiem Stahl hergestellt, weil er korrosionsfrei und lange haltbar ist. 

Legierter Stahl wird in den folgenden Bereichen eingesetzt. 

• Bauwesen: Brücken, Gebäude und Pipelines.
• Automobilbranche: Zahnräder, Achsen und Kurbelwellen. 
• Luft- und Raumfahrtindustrie: Fahrwerk und Turbinenschaufeln.
• Werkzeugbau: Bohrer, Sägeblätter, Fräser. 
• Öl- und Gasindustrie: Rohrleitungen und Armaturen. 

Nichtrostender Stahl wird in den folgenden Branchen verwendet. 

• Küchengeräte: Besteck, Kochgeschirr und Geschirr. 
• Architektur und Bauwesen. Gebäudefassaden und Geländer. 
• Medizinische Ausrüstung. Nadeln, Klingen, Skalpelle, endoskopische Werkzeuge   
• Automobilbranche. Auspuffanlagen, Karosserieteile.  
• Chemische und petrochemische Industrie. Auskleidung von Reaktoren und Lagertanks. 

Endnote

Nichtrostender Stahl ist ebenso wichtig wie legierter Stahl. Die Entscheidung für bestimmte Eigenschaften kann sich als falsch erweisen. Aber wenn Sie sich auf eines konzentrieren müssen, sind Robustheit, Flexibilität und physikalische Eigenschaften notwendig. Achten Sie auf die einzigartigen Eigenschaften und entscheiden Sie sich für das bessere Modell. 

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