Tabelle der Edelstahlsorten

Rostfreier Stahl können einem den Kopf verdrehen, wenn man nicht mit ihnen vertraut ist. Jede Sorte hat ihre eigenen Macken und Eigenschaften, die nicht nur technische Fußnoten sind, sondern in der realen Welt tatsächlich von Bedeutung sind. Diese Unterschiede können buchstäblich über Erfolg oder Misserfolg Ihrer Fertigungsprojekte entscheiden. Wenn Sie sich für die falsche Sorte entscheiden, kann es passieren, dass Teile viel zu früh ausfallen oder die Kosten Ihr Budget sprengen.

Die Wahl des richtigen Stahls wirkt sich auf alle nachgelagerten Bereiche aus: Lebensdauer der Komponenten, Leistung unter Belastung, Bearbeitungszeit und Gesamtkosten. Dieser Leitfaden durchforstet die verwirrenden Klassifizierungssysteme und hilft Ihnen bei der Auswahl von Optionen, die für Ihre spezifischen Anforderungen tatsächlich geeignet sind.

Wichtigste Erkenntnisse

• Austenitische Qualitäten wie 304 und 316 kämpfen gegen Korrosion wie Champions, aber ohne spezielle Techniken machen sie Ihre Maschinenbauer verrückt.
• Martensitische Sorten können durch Wärmebehandlung gehärtet werden - perfekt, wenn Sie Schneidewerkzeuge benötigen, die eine scharfe Kante behalten.
• Duplex-Edelstahl bietet die seltene Kombination aus hoher Festigkeit und Oxidationsbeständigkeit für wirklich schwierige Umgebungen.
• Die Wahl des Metalls wirkt sich direkt auf die Bearbeitungszeit, den Werkzeugverschleiß und die Endkosten Ihrer Teile aus.
• Um die richtige Sorte zu finden, muss man abwägen zwischen den Anforderungen der Anwendung und der tatsächlichen Wirtschaftlichkeit der Herstellung.

Was sind die wichtigsten Klassifizierungssysteme für nichtrostenden Stahl?

In der Welt des rostfreien Stahls gibt es ein verwirrendes Sammelsurium von Klassifizierungssystemen, das selbst erfahrene Ingenieure verwirren kann. Die Amerikaner gehen natürlich ihren eigenen Weg - das American Iron and Steel Institute (AISI) und die Society of Automotive Engineers (SAE) entwickelten die 300er-Nummern für austenitische Sorten und die 400er-Nummern für ferritische und martensitische Sorten.

Noch komplizierter wird es, wenn das Unified Numbering System diese Codes mit dem Präfix S einführt - dann heißt etwas S30400 statt einfach 304. Die Europäer verfolgen mit ihrem 1.4xxx-Format einen anderen Ansatz (1.4301 ist die Bezeichnung für 304).

Diese miteinander konkurrierenden Systeme dienen tatsächlich einem Zweck: Sie helfen Ingenieuren, Materialien über internationale Grenzen und Lieferketten hinweg zu übersetzen. Ohne diese standardisierten Codes wäre eine globale Fertigung nahezu unmöglich. Der Trick besteht darin, herauszufinden, welches System für Ihre spezifische Situation und Ihre Lieferanten geeignet ist.

Vier Haupttypen

Bei all diesen Klassifizierungen wird nichtrostender Stahl auf der Grundlage seiner kristallinen Struktur in vier Haupttypen eingeteilt: austenitisch, ferritisch, martensitisch und duplex. Ziemlich einfach, wenn man den Dreh erst einmal raus hat.

Was macht einen Stahl überhaupt “rostfrei”? Zu den Klassifizierungskriterien gehören ein Chromgehalt von mindestens 10,5%, mechanische Eigenschaften wie Zugfestigkeit und Härte sowie die zugrunde liegende metallurgische Struktur.

Die Weltmarkt für dieses Material ist gewaltig - etwa 13,37 Millionen Tonnen im Jahr 2025 und voraussichtlich 16,85 Millionen Tonnen im Jahr 2030, mit einem jährlichen Wachstum von 4,69%. Das ist eine Menge Edelstahl!

Einfluss der chemischen Zusammensetzung

• Chrom: Mindestens 10,5% erzeugt eine passive Oxidschicht für Korrosionsbeständigkeit
• Nickel: Verbessert die Duktilität und Korrosionsbeständigkeit
• Molybdän: Verbessert Lochfraß und Beständigkeit gegen Chloride
• Kohlenstoffgehalt: Beeinflusst die Härte, kann aber die Korrosionsbeständigkeit verringern
• Stickstoff: Erhöht die Festigkeit in Duplex-Legierungen

Wie sind die austenitischen Edelstahlsorten für CNC-Anwendungen im Vergleich?

Austenitischer rostfreier Stahl lässt sich aufgrund seiner unangenehmen Kaltverfestigung nur schwer bearbeiten. Nehmen Sie 304 - die gebräuchlichste Sorte, die Sie finden werden - sie hat eine Mischung aus 18% Chrom und 8% Nickel, die Korrosion wie ein Champion bekämpft, aber in der Maschine schlägt sie zurück. Dann gibt es noch 316, das 2-3% Molybdän enthält, um besser mit chloridhaltigen Umgebungen umzugehen, aber Ihre Werkzeuge zahlen den Preis mit schnellerem Verschleiß.

Das Problem bei all diesen austenitischen Sorten ist, dass sie sehr dehnbar sind, was die Spankontrolle zu einem Albtraum macht. Die Späne wollen einfach nur herumliegen, anstatt sauber zu brechen. Positiv ist, dass sie nicht an Magneten haften und sich hervorragend schweißen lassen, was eine Vielzahl von Anwendungen ermöglicht.

Wenn Sie mit Teilen zu tun haben, die nach der Bearbeitung geschweißt werden müssen, sollten Sie sich für 316L entscheiden. Das “L” steht für niedrigen Kohlenstoffgehalt, was bei der Bearbeitung hilft und Karbidausscheidungen beim Schweißen verhindert, die die Korrosionsbeständigkeit beeinträchtigen können.

Wir haben auf die harte Tour gelernt, dass scharfe Werkzeuge und feste Einstellungen bei diesem Material nicht verhandelbar sind. Wenn die Schneide auch nur ein wenig stumpf wird, bildet sich eine gehärtete Schicht, die das nächste Werkzeug zerstört.

Gängige austenitische Güten und Eigenschaften

304 ist die Standard-Edelstahlsorte - 18-20% Chrom, 8-10% Nickel, was eine gute Gesamtkorrosionsbeständigkeit ergibt. 316 setzt noch einen drauf mit 16-18% Chrom, 10-14% Nickel und 2-3% Molybdän für eine bessere Korrosionsbeständigkeit. Wenn Hitze ein Thema ist, fügt 321 Titan hinzu, um den Zusammenbruch bei hohen Temperaturen zu verhindern.

Tipps zur CNC-Bearbeitbarkeit

Die Steifigkeit der Maschine ist nicht verhandelbar - jede Abweichung bedeutet eine Katastrophe. Halten Sie die Schneidkanten rasiermesserscharf, oder Sie müssen die Folgen der Kaltverfestigung in Kauf nehmen. Entgegen der Intuition sollten Sie höhere Vorschubgeschwindigkeiten, aber moderate Drehzahlen wählen. Und halten Sie den Schnittdruck konstant - jede Unterbrechung lässt Ihre Werkzeuge schneller brechen, als Sie glauben.

Wir haben gesehen, wie viele gute Zerspaner diese Lektion auf die harte Tour gelernt haben. Austenitischer rostfreier Stahl erfordert Respekt in der Werkstatt.

Was sind die wichtigsten Eigenschaften von ferritischem Edelstahl?

Ferritischer rostfreier Stahl enthält 16-18% Chrom und kaum Nickel, was ihm jene magnetischen Eigenschaften verleiht, die Zerspanungsteams schätzen. Er ist wesentlich leichter zu bearbeiten als die zähen austenitischen Sorten. Die Edelstahlsorte 430 kommt mit Korrosion in milderen Umgebungen gut zurecht. Einer der größten Vorteile? Ferritischer Edelstahl behält während der Bearbeitung bei minimaler Kaltverfestigung gleichbleibende Eigenschaften bei - perfekt für Anwendungen in der Automobilindustrie, bei denen Maßhaltigkeit und gleichbleibende Oberflächengüte Materie.

Im Gegensatz zu martensitischen Güten können ferritische Edelstähle nicht durch Wärmebehandlung gehärtet werden, obwohl sie sich hervorragend verformen lassen. Der Kostenvorteil ist aufgrund des minimalen Nickelgehalts beträchtlich, so dass sie für Bauteile, die keine austenitischen Leistungswerte benötigen, wirtschaftlich sind.

CNC-Bearbeitungen lassen sich mit ferritischem Edelstahl besonders gut durchführen. Die Betriebe können im Vergleich zu austenitischen Sorten höhere Schnittgeschwindigkeiten fahren, die Späne bilden sich sauberer, ohne dass es zu einem strähnigen Durcheinander kommt, und die Schneidwerkzeuge weisen viel weniger Aufbauschneiden auf. Der Unterschied in der Bearbeitbarkeit wird sofort deutlich, wenn man auf derselben Maschine von austenitischen zu ferritischen Sorten wechselt.

Ferritische Schlüsselqualitäten

• Rostfreier Stahl 430: 16-18% Cr, 0% Ni
• Rostfreier Stahl 434: Ähnlich wie 430 mit Zusatz von Molybdän
• 444 rostfreier Stahl: Höherer Chromgehalt mit Molybdän für bessere Leistung

Wie verhalten sich martensitische Edelstahlsorten in der Fertigung?

Martensitischer nichtrostender Stahl bringt etwas Einzigartiges mit sich: die Möglichkeit der Wärmebehandlung auf einen sehr hohen Härtegrad. Das macht ihn perfekt für Anwendungen, bei denen es vor allem auf Festigkeit ankommt. Die Sorte 420 enthält 12-14% Chrom mit einem höheren Kohlenstoffgehalt, was eine angemessene Korrosionsbeständigkeit, aber eine absolut ausgezeichnete Härte nach der Wärmebehandlung ergibt. CNC-Bearbeitung Diese Sorten erfordern spezielle Werkzeuge, insbesondere wenn es sich um bereits gehärteten Stahl mit hohem Kohlenstoffgehalt handelt.

Der Kohlenstoffgehalt sorgt dafür, dass martensitische Sorten durch Wärmebehandlung gehärtet werden können. Die Edelstahlsorte 440 kann beeindruckende Härtewerte erreichen und bietet eine außergewöhnliche Verschleißfestigkeit. Er ist die zweithäufigste Wahl für Schneidwerkzeuge, gleich nach Schnellarbeitsstahl.

Die besten Ergebnisse im Geschäft erzielen Sie, wenn Sie immer mit dem Material wenn möglich im geglühten Zustand. Führen Sie zuerst alle Bearbeitungsvorgänge durch und wärmebehandeln Sie anschließend, um die erforderliche Endhärte zu erreichen. Der Unterschied in der Bearbeitbarkeit zwischen geglühtem und gehärtetem martensitischem Edelstahl ist wie Tag und Nacht.

Bearbeitungsparameter für martensitische Qualitäten

• Hartmetallwerkzeuge sind für den harten Einsatz unabdingbar - nichts anderes hält der Belastung stand
• Extrem steife Aufbauten sind unverzichtbar, um die hohen Schnittkräfte zu bewältigen.
• Es muss für eine angemessene Kühlung gesorgt werden, um die erhebliche Wärmeentwicklung zu kontrollieren, die sowohl Teile als auch Werkzeuge zerstören kann.
• Vorbearbeitung im geglühten Zustand, wann immer dies möglich ist, spart enormes Kopfzerbrechen und Werkzeugkosten

Was macht Duplex- und Super-Duplex-Edelstähle so einzigartig?

Duplex-Edelstahl ist etwas ganz Besonderes - eine Kombination aus austenitischem und ferritischem Gefüge, die Anwendungen ermöglicht, die sowohl eine hohe Festigkeit als auch eine hohe Korrosionsbeständigkeit erfordern. Typ 2205 (mit seiner Zusammensetzung 22% Cr, 5% Ni, 3% Mo) bietet etwa die doppelte Festigkeit von Standard 304 und gleichzeitig eine hervorragende Beständigkeit in chloridhaltigen Umgebungen. Die CNC-Bearbeitung dieser Duplex-Sorten erfordert aufgrund ihrer extrem hohen Zugfestigkeit spezielle Werkzeuge, und die Schnittgeschwindigkeiten müssen in der Regel niedriger sein als die für austenitische Sorten verwendeten.

Die außergewöhnliche Widerstandsfähigkeit gegen Spannungsrisskorrosion unterscheidet Duplexsorten von herkömmlichen rostfreien Werkstoffen. Diese ausgewogene Mikrostruktur schafft eine einzigartige Kombination aus Festigkeit und Korrosionsbeständigkeit, die den hohen Preis rechtfertigt.

Die Superduplex-Stahlsorten bieten eine noch höhere Leistung und eine drastisch verbesserte Korrosionsbeständigkeit. Diese Güten eignen sich hervorragend für anspruchsvolle Anwendungen in der Schifffahrt, erfordern jedoch besonders fortschrittliche Bearbeitungsstrategien, um effektiv verarbeitet werden zu können:

• Die Schnittgeschwindigkeiten müssen im Vergleich zu austenitischen Sorten reduziert werden 30-40%
• Starre Werkzeugeinrichtungen sind absolut entscheidend, um Ratterer zu vermeiden.
• Speziell für Superduplex entwickelte Werkzeugbeschichtungen sind die Investition wert
• Wärmemanagement durch richtige Kühlmittelanwendung verhindert Kaltverfestigung

Vergleich der Bearbeitbarkeit von rostfreiem Stahl

Bei der Auswahl des richtigen nichtrostenden Stahls geht es darum, den goldenen Mittelweg zu finden zwischen dem, was Ihre Anwendung braucht, und dem, was Ihre Maschinenbauer nicht in den Wahnsinn treibt. Umweltfaktoren bestimmen, wie viel Korrosionsbeständigkeit Sie benötigen, während mechanische Anforderungen die Festigkeitsspezifikationen festlegen. Bei der Präzisions-CNC-Bearbeitung macht die Bearbeitbarkeit des Materials einen großen Unterschied in der Produktionseffizienz aus - die austenitischen Güten verlängern die Bearbeitungszeit in der Regel um 30-40% im Vergleich zu rostfreiem Stahl 416, der sich zwar hervorragend bearbeiten lässt, aber an Korrosionsbeständigkeit einbüßt.

Die Wahl des Werkstoffs wirkt sich auf alle nachgelagerten Bereiche aus - auf die Produktionsparameter, die Werkzeugauswahl und die Herstellungskosten. Werkstoffe mit verbesserter Bearbeitbarkeit können die Produktionszeit verkürzen und die Werkzeugkosten, die sich schnell summieren, erheblich senken.

Bei Yijin Hardware prüft das Ingenieurteam regelmäßig die Unterschiede zwischen 304 und anderen Stahlsorten, um Optionen aus rostfreiem Stahl zu empfehlen, die ein Gleichgewicht zwischen den Leistungsanforderungen und der Fertigungseffizienz herstellen. Die richtige Wahl spart den Kunden oft Tausende von Produktionskosten und erfüllt dennoch alle Leistungsspezifikationen.

Checkliste für die Auswahlkriterien

• Umwelteinflüsse (Chemikalien, Temperatur)
• Mechanische Anforderungen (Festigkeit, Härte)
• Anforderungen an die Fertigung (Schweißen, Umformen, Bearbeitung)
• Regulatorische Anforderungen
• Kostenüberlegungen und Produktionsvolumen

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Tabelle der Edelstahlsorten FAQs

Was ist besser: Edelstahl 304 oder 316?

Dank des Molybdängehalts ist 316 in puncto Korrosionsbeständigkeit definitiv besser als 304, insbesondere in Umgebungen mit Chloriden. Sie werden 316 für alles verwenden, was mit der Schifffahrt zu tun hat, für chemische Verarbeitungsanlagen oder medizinische Geräte, die Salz ausgesetzt sind. Aber all diese zusätzliche Leistung geht zu Lasten Ihres Geldbeutels - für 316 müssen Sie etwa 25% mehr bezahlen. Für allgemeine Anwendungen, die nicht mit aggressiven Chemikalien oder Salz in Berührung kommen, ist 304 wirtschaftlich viel sinnvoller. Für die meisten Kunden ist 304 vollkommen ausreichend, es sei denn, sie haben besondere Umweltprobleme.

Welcher rostfreie Stahl ist besser, 304 oder 18-10?

Die Sache ist die: Edelstahl 304 und Edelstahl 18-10 sind eigentlich das gleiche Material. Die Bezeichnung 18-10 ist lediglich ein Handelsbegriff, der angibt, dass das Material etwa 18% Chrom und 10% Nickel enthält. Die Bezeichnung 18-10 ist auf Konsumgütern wie Besteck und Kochgeschirr zu finden, weil sie für den Durchschnittskäufer etwas schicker klingt. Wenn es um industrielle Anwendungen geht, verwendet man die standardisierte Bezeichnung 304. Es gibt also keinen Qualitätsunterschied - nur unterschiedliche Bezeichnungen für verschiedene Märkte.

Ist 420 rostfrei besser als 316?

Die Frage, ob 420 rostfrei besser ist als 316, ist wie die Frage, ob ein Hammer besser ist als ein Schraubenzieher - beide sind für völlig unterschiedliche Aufgaben konzipiert. Die Sorte 420 ist ein martensitischer Edelstahl, der durch Wärmebehandlung gehärtet werden kann, um wirklich zäh zu werden, aber nur eine mäßige Korrosionsbeständigkeit aufweist. Die Sorte 316 ist austenitisch und hat eine ausgezeichnete Korrosionsbeständigkeit, kann aber nicht durch Wärmebehandlung gehärtet werden. Die Wahl hängt ganz davon ab, ob Sie Härte (420) oder hervorragenden Korrosionsschutz (316) benötigen. Die richtige Sorte hängt von den spezifischen Anwendungsanforderungen ab, nicht von einer willkürlichen “besseren” Rangfolge.

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