Unterschied zwischen Edelstahl und Kohlenstoffstahl

Edelstahl gegen Kohlenstoffstahl

Edelstahl und Kohlenstoffstahl sind Eisenlegierungen, die unter die Kategorie Stahl fallen. Stähle enthalten Kohlenstoff bis zu 2 Gew .-%. Edelstahl und Kohlenstoffstahl unterscheiden sich durch ihre Legierungselemente und ihre Zusammensetzung.

Rostfreier Stahl

Wie der Name schon sagt, ist Edelstahl im Gegensatz zu anderen Stählen korrosionsbeständig. In rostfreiem Stahl beträgt der Chromanteil mindestens 10,5 Gew .-%. Die Korrosionsbeständigkeit von Edelstahl ist auf die hohe Chrommenge in diesem Stahl zurückzuführen. Chrom bildet eine unsichtbare, dünne und haftende Oxidschicht, die die Oberfläche passiv macht. Um diese passive Oxidschicht zu bilden, sollte Stahl genügend Chrom enthalten und sich in einer sauerstoffreichen Umgebung befinden. Diese Passivschicht schützt das darunterliegende Metall, indem es vor Luft und Wasser geschützt wird. Wenn die Oxidschicht zerkratzt wird, heilt sie sich auch selbst aus. Aus diesem Grund sollte der Chromanteil in Edelstahl mehr als 10,5 Gew .-% betragen. Edelstahl enthält neben Chrom und Kohlenstoff Silizium, Phosphor, Mangan, Schwefel, Nickel und Molybdän. Typischerweise enthält rostfreier Stahl Kohlenstoff im Bereich von 0,03 bis 1 Gew .-%. Wenn der Kohlenstoffgehalt auf mehr als das steigt, kann die rostfreie Eigenschaft dieses Stahls durch Herstellen von Cr verringert werden₂₃C₆, und abnehmendes Chrom bilden die passive Oxidschicht. Nichtrostende Stähle können aufgrund ihrer kristallinen Struktur auch als austenitisch, ferritisch, martensitisch, Fällungshärtung, Duplex und Guss klassifiziert werden. Aufgrund einiger Legierungselemente kann Edelstahl nicht magnetisch werden.

Kohlenstoffstahl

Abgesehen von Edelstahl sind alle anderen Stähle Kohlenstoffstähle. Kohlenstoffstahl enthält bis zu 2% Kohlenstoff, bis zu 1,65% Mangan, bis zu 0,6% Silizium und bis zu 0,6% Kupfer. Kohlenstoffstahl kann je nach Kohlenstoffgehalt weiter in Stahl mit niedrigem Kohlenstoffgehalt, mittlerem Kohlenstoffstahl und Stahl mit hohem Kohlenstoffgehalt eingeteilt werden. Kohlenstoffstahl ist weniger korrosionsbeständig als Edelstahl. Aus diesem Grund sollten sie nicht in korrosiven Atmosphären verwendet werden oder sie können mit einer Schutzschicht überzogen werden. Kohlenstoffstähle sind billiger als Edelstähle, da ihr Hauptlegierungselement Kohlenstoff ist, während das relativ teure Chrom das Hauptlegierungselement aus Edelstahl ist. Kohlenstoffstahl wird mit zunehmendem Kohlenstoffgehalt stärker und härter, verringert jedoch die Duktilität. Die erforderlichen mechanischen Eigenschaften von Kohlenstoffstahl können durch Wärmebehandlung verändert werden.

Edelstahl und Kohlenstoffstahl werden für viele Anwendungen verwendet, z. B. für Wolkenkratzer, Brücken, Luftfahrtindustrie, Bergbau, Offshore-Industrie, Rohre usw. Beide sind duktile Materialien und werden manchmal zu dekorativen Zwecken verwendet. Abhängig von den Legierungselementen und ihrer Zusammensetzung variieren ihre Eigenschaften leicht. Daher muss Edelstahl oder Kohlenstoffstahl entsprechend den Anforderungen der Anwendung ausgewählt werden.