Werkstoffkunde: Was ist eigentlich ein Edelstahl?

12. Juni 2012

Wann ist ein Stahl rostfrei – und wann ist ein Stahl eigentlich „edel“?

Wann ist ein Stahl rostfrei – und wann ist ein Stahl eigentlich „edel“?

Man kennt es aus eigener Erfahrung: Beim Kauf einer neuen Küche soll es natürlich möglichst eine hochwertige Edelstahlspüle sein. Doch was verbinden wir in der Regel mit dem Begriff Edelstahl? In den meisten Fällen denken wir dabei an einen „nicht rostenden“, also korrosionsbeständigen Stahl.

Werkstofftechnisch ist das allerdings nicht ganz korrekt. Tatsächlich haben Edelstähle nicht zwangsläufig etwas mit Korrosionsbeständigkeit zu tun. Daher lohnt sich ein genauer Blick auf zwei grundlegende Fragen: Wann ist ein Stahl rostfrei – und wann ist ein Stahl eigentlich „edel“?

Rostfrei oder korrosionsbeständig?

Zur Klärung der Rostfreiheit hilft ein Blick in das Besteckfach einer Küche. Etwas vereinfacht kann man Besteck in drei Kategorien einordnen: „normal rostfrei“, „besonders korrosionsbeständig“ und „spülmaschinenfest“. Welche Kategorie zutrifft, hängt im Wesentlichen davon ab, wie viel Chrom, Nickel und Molybdän der Stahl enthält, aus dem das Besteck gefertigt wurde. Wie lässt sich das erkennen?

Ein Blick auf die Prägung hilft. Findet sich auf einem Löffel die Kennzeichnung 18/0, gehört er zur Kategorie „normal rostfrei“. Der Stahl enthält 18% Chrom, das unter normalen Umgebungsbedingungen einen ausreichenden Korrosionsschutz bietet.

Allerdings sind die Bedingungen in einer Küche nicht immer „normal“. Konzentrierter Zitronensaft wirkt beispielsweise wie eine schwache Säure, und auch das Salzwasser zum Eierkochen ist eine durchaus aggressive Umgebung. Hier ist die Kategorie „besonders korrosionsbeständig“ besser geeignet. Besteck mit der Kennzeichnung 18/10 enthält zusätzlich zu 18% Chrom noch etwa 10% Nickel, was die Beständigkeit deutlich verbessert.

Wenn es in der Küche richtig aggressiv wird

Noch anspruchsvoller wird die Umgebung in der Spülmaschine. Die alkalische Waschlauge kann für viele Stähle eine erhebliche Belastung darstellen. Besteck, das dauerhaft spülmaschinenfest sein soll, enthält daher zusätzlich etwa 2–3% Molybdän sowie sehr geringe Mengen Titan oder Niob. Diese Elemente erhöhen die Korrosionsbeständigkeit weiter und stabilisieren die Gefügestruktur.

Interessanterweise taucht das Molybdän in der Prägung des Bestecks meist nicht auf. Der Hinweis findet sich stattdessen in der Produktbezeichnung: „spülmaschinenfest“.

Wann ist ein Stahl wirklich „edel“?

Der Begriff Edelstahl hat in der Werkstofftechnik eine andere Bedeutung als im Alltag. „Edel“ ist ein Stahl dann, wenn er besonders rein ist. Das bedeutet zunächst, dass sich im Inneren möglichst wenige unerwünschte Ausscheidungen befinden. Dazu gehören beispielsweise Oxide, die während der Stahlherstellung in die Schmelze gelangen können, oder Silikate, die beim Abgießen der Schmelze entstehen können.

Gleichzeitig zeichnet sich ein Edelstahl durch sehr geringe Gehalte an sogenannten Stahlschädlingen aus – insbesondere Phosphor und Schwefel. Beide Elemente können die mechanischen Eigenschaften eines Stahls deutlich verschlechtern.

Edelstähle sind also Stähle hoher Reinheit mit sehr niedrigen Schwefel- und Phosphorgehalten. Entscheidend ist: Ein Edelstahl muss nicht zwangsläufig korrosionsbeständig sein. Er kann durchaus rosten, wenn er keine entsprechenden Legierungselemente wie Chrom, Nickel oder Molybdän enthält.

Typische Einsatzgebiete von Edelstählen

Edelstähle kommen vor allem dort zum Einsatz, wo hohe Reinheit und homogene Gefügestrukturen entscheidend sind. Ein Beispiel sind Anwendungen mit besonders hohen Anforderungen an die Oberflächenqualität. Auf hochpolierten Oberflächen kann bereits eine einzelne mikroskopische Ausscheidung sichtbar werden und die Qualität beeinträchtigen.

Noch wichtiger sind Edelstähle jedoch bei Bauteilen mit zyklischen Belastungen. In solchen Fällen können Einschlüsse oder Ausscheidungen als Ausgangspunkt für Ermüdungsrisse dienen, die im schlimmsten Fall zum Versagen eines Bauteils führen.

Fazit Edelstahl

Warum bezeichnet das Küchenfachgeschäft seine Produkte also Edelstahl, obwohl sie werkstofftechnisch nicht unbedingt Edelstähle sein müssen? Die Antwort ist simpel: „edel“ verkauft sich besser. Im Alltagsgebrauch hat sich der Begriff daher als Synonym für rostfreie oder korrosionsbeständige Stähle etabliert – auch wenn das aus werkstoffkundlicher Sicht nicht ganz korrekt ist.

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