{"id":13182,"date":"2024-10-24T17:17:17","date_gmt":"2024-10-24T09:17:17","guid":{"rendered":"https:\/\/www.sogaworks.com\/?p=13182"},"modified":"2024-10-30T18:14:36","modified_gmt":"2024-10-30T10:14:36","slug":"austenite-vs-martensite-vs-ferrite","status":"publish","type":"post","link":"https:\/\/www.sogaworks.com\/de\/blogs\/austenite-vs-martensite-vs-ferrite\/","title":{"rendered":"Arten von rostfreiem Stahl: Austenit vs. Martensit vs. Ferrit"},"content":{"rendered":"

Rostfreier Stahl ist ein beliebtes metallisches Material, das in vielen Bereichen eingesetzt wird. CNC-Prototyping<\/a>. Es gibt verschiedene Arten: austenitisch, martensitisch, ferritisch und andere. Jede von ihnen bietet einzigartige Eigenschaften wie Korrosionsbest\u00e4ndigkeit und hohe Festigkeit. Die Kenntnis der verschiedenen Typen und ihrer Unterschiede ist entscheidend f\u00fcr die Wahl des richtigen Typs f\u00fcr verschiedene Anwendungen.<\/p>\n\n\n\n

Mikrostruktur von Stahl<\/h2>\n\n\n\n

Eisen ist das Grundelement von Stahl. In seinem festen Zustand weist Eisen zwei Kristallstrukturen auf. Die eine ist die kubisch-raumzentrierte Struktur (BCC), die in zwei Temperaturbereichen existiert. Sie wird als \u03b1-Eisen bezeichnet, wenn sie unter 912 \u00b0C vorliegt, und als \u03b4-Fe, wenn sie \u00fcber 1394 \u00b0C liegt. Die andere ist die kubisch-fl\u00e4chenzentrierte Struktur (FCC), die zwischen 912 \u00b0C und 1394 \u00b0C vorkommt und als \u03b3-Fe bezeichnet wird.<\/p>\n\n\n\n

\"metallische<\/figure>\n\n\n\n

Kohlenstoff ist ein weiteres wichtiges Element in Stahl und spielt eine entscheidende Rolle f\u00fcr dessen Mikrostruktur und Eigenschaften. Im Allgemeinen nimmt mit steigendem Kohlenstoffgehalt die Festigkeit des Stahls zu, w\u00e4hrend seine Plastizit\u00e4t abnimmt. Kohlenstoff kommt im Stahl haupts\u00e4chlich in zwei Formen vor: zum einen in Eisen gel\u00f6st, das eine feste L\u00f6sung bildet, und zum anderen als Eisenkarbid, bekannt als Zementit (FE3C), das hart und spr\u00f6de ist.<\/p>\n\n\n\n

Wenn sich Kohlenstoff in \u03b4-Fe aufl\u00f6st, wird es Ferrit genannt und beh\u00e4lt die kubisch-raumzentrierte Struktur bei. Wenn sich Kohlenstoff in \u03b3-Fe aufl\u00f6st, wird es Austenit genannt und beh\u00e4lt die kubisch-fl\u00e4chenzentrierte Struktur.<\/p>\n\n\n\n

Was ist austenitischer rostfreier Stahl?<\/h2>\n\n\n\n

Bei Raumtemperatur existiert Austenit nicht unabh\u00e4ngig, und der Austenit-Phasenbereich ist klein. Durch die Zugabe bestimmter metallischer Elemente zum Stahl kann der Austenit-Phasenbereich jedoch erweitert werden, wodurch der Austenit bei Raumtemperatur stabil wird und eine austenitische Stahllegierung entsteht.<\/p>\n\n\n\n

Austenitischer rostfreier Stahl ist eine Legierung, die durch Hinzuf\u00fcgen von 17%-25% Chrom und 8%-25% Nickel zu Kohlenstoffstahl entsteht. Sehen wir uns nun an, was rostfreier Stahl ist. Nichtrostender Stahl ist eine Stahlsorte, die ihre Korrosionsbest\u00e4ndigkeit durch die Zugabe von Elementen erh\u00e4lt, wobei das typische Merkmal ist, dass sie mindestens 10,5% Chrom enth\u00e4lt. Austenitische Stahllegierungen sind eine Kategorie von rostfreiem Stahl.<\/p>\n\n\n\n

Warum ist austenitischer rostfreier Stahl korrosionsbest\u00e4ndig? Durch den Zusatz von Nickel weist der Stahl bei Raumtemperatur eine austenitische Struktur auf, wodurch die Anzahl der aufgrund von Unterschieden im Mikrogef\u00fcge gebildeten Korrosionszellen verringert und die Korrosionsbest\u00e4ndigkeit erh\u00f6ht wird. Durch den Zusatz von Chrom bildet sich eine dichte Chromoxidschicht auf der Stahloberfl\u00e4che, die den Stahl weniger anf\u00e4llig f\u00fcr Rost macht. Ein typisches Beispiel f\u00fcr austenitischen SUS ist rostfreier Stahl 18-8<\/a>das ist eine Legierung mit mindestens 18% Chrom und mindestens 8% Nickel.<\/p>\n\n\n\n

Die nachstehende Mindmap zeigt die G\u00fcteklassen von nichtrostendem Austenitstahl.<\/p>\n\n\n\n

\"\"<\/figure>\n\n\n\n

Eigenschaften von rostfreiem austenitischem Stahl<\/h2>\n\n\n\n

Nicht-magnetisch. Austenitischer rostfreier Stahl ist bei Raumtemperatur unmagnetisch und eignet sich daher f\u00fcr Anwendungen, bei denen starke magnetische St\u00f6rungen auftreten.<\/p>\n\n\n\n

Ausgezeichnete Korrosionsbest\u00e4ndigkeit. Austenitischer nichtrostender Stahl verf\u00fcgt \u00fcber ein abgerundetes Eigenschaftsspektrum, insbesondere \u00fcber eine hervorragende Best\u00e4ndigkeit gegen oxidierende S\u00e4uren. Er kann der Korrosion durch Schwefels\u00e4ure, Phosphors\u00e4ure, Ameisens\u00e4ure, Essigs\u00e4ure und Harnstoff widerstehen.<\/p>\n\n\n\n

Gute Schwei\u00dfeignung. Der hohe Nickelgehalt in austenitischem nichtrostendem Stahl tr\u00e4gt zur Stabilit\u00e4t und Duktilit\u00e4t beim Schwei\u00dfen bei. Nickel tr\u00e4gt dazu bei, die Bildung spr\u00f6der Phasen zu verhindern und verbessert die F\u00e4higkeit des Werkstoffs, thermische Ausdehnungsspannungen ohne Rissbildung zu absorbieren.<\/p>\n\n\n\n

Was ist martensitischer rostfreier Stahl?<\/h2>\n\n\n\n

Martensit ist eine \u00fcbers\u00e4ttigte feste L\u00f6sung von Kohlenstoff in \u03b1-Fe. Wenn Stahl auf eine bestimmte Temperatur erhitzt wird, um Austenit zu bilden, und dann schnell abgeschreckt wird, entsteht ein sehr hartes kristallines Gef\u00fcge, das als Martensit bekannt ist. Die Umwandlung beginnt, wenn der Austenit die Starttemperatur f\u00fcr die martensitische Umwandlung (Ms) erreicht, und dauert an, bis er unter die Umwandlungstemperatur (Mt) f\u00e4llt. Im Allgemeinen gilt: Je h\u00f6her der Prozentsatz der Umwandlung in Martensit, desto h\u00f6her ist die Festigkeit des resultierenden martensitischen Stahls.<\/p>\n\n\n\t\t

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Put Your Custom Parts into Production Today\uff01<\/p>\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t

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Martensitischer nichtrostender Stahl hat eine tetragonale (BCT) Kristallstruktur mit K\u00f6rperschwerpunkt. Sein Hauptbestandteil ist Chrom (10,5%-18%), aber diese Art von rostfreiem Stahl enth\u00e4lt h\u00f6here Mengen an Kohlenstoff, und seine mechanischen Eigenschaften k\u00f6nnen durch W\u00e4rmebehandlungsverfahren wie Abschrecken und Anlassen angepasst werden. Martensitischer rostfreier Stahl wird in martensitischen Stahl mit niedrigem Kohlenstoffgehalt (0,05-0,25% Kohlenstoff) und martensitischen Stahl mit hohem Kohlenstoffgehalt (0,61-1,20% Kohlenstoff) unterteilt. Martensitischer Stahl mit niedrigem Kohlenstoffgehalt bietet eine bessere Korrosionsbest\u00e4ndigkeit, w\u00e4hrend martensitischer Stahl mit hohem Kohlenstoffgehalt eine h\u00f6here Festigkeit aufweist, aber spr\u00f6der ist.<\/p>\n\n\n\n

Die folgende Mindmap veranschaulicht die wichtigsten Legierungssorten von martensitischem nichtrostendem Stahl.<\/p>\n\n\n\n

\"Marternsite<\/figure>\n\n\n\n

Eigenschaften von martensitischem rostfreiem Stahl<\/h3>\n\n\n\n

Magnetismus. Viele Arten von martensitischem Stahl sind magnetisch. Dies ist auf den Eisengehalt zur\u00fcckzuf\u00fchren, der der kristallinen Molekularstruktur magnetische Eigenschaften verleiht. Der Magnetismus erleichtert zwar die Klassifizierung des Metalls, erschwert aber das Schwei\u00dfen und andere Fertigungsverfahren. Martensitischer Stahl bleibt magnetisch, egal ob im gegl\u00fchten oder geh\u00e4rteten Zustand.<\/p>\n\n\n\n

Hohe Festigkeit. Die H\u00e4rte h\u00e4ngt in erster Linie vom Kohlenstoffgehalt im Martensit ab. Mit steigendem Kohlenstoffgehalt nimmt auch die H\u00e4rte zu und erreicht nach dem Abschrecken nahezu den H\u00f6chstwert, wenn der Kohlenstoffgehalt etwa 0,6% betr\u00e4gt.<\/p>\n\n\n\n

Schlechte Korrosionsbest\u00e4ndigkeit. Das liegt daran, dass martensitischer nicht rostender Stahl einen geringeren Anteil an Chrom und Nickel enth\u00e4lt. Obwohl er korrosionsbest\u00e4ndig ist, ist martensitischer Edelstahl in rauen Umgebungen weniger widerstandsf\u00e4hig als sein austenitisches Gegenst\u00fcck.<\/p>\n\n\n\n

Einstellbar durch W\u00e4rmebehandlung. Durch Abschrecken kann die H\u00e4rte erh\u00f6ht werden, w\u00e4hrend das Anlassen die Spr\u00f6digkeit verringert und die Z\u00e4higkeit erh\u00f6ht. Durch die Steuerung von Temperatur und Dauer der W\u00e4rmebehandlung k\u00f6nnen die Hersteller die Festigkeit, H\u00e4rte und Z\u00e4higkeit des Stahls anpassen.<\/p>\n\n\n\n

Was ist ferritischer rostfreier Stahl?<\/h2>\n\n\n\n

Wenn sich Kohlenstoff in \u03b4-Fe aufl\u00f6st, nennt man es Ferrit. Es hat eine kubisch-raumzentrierte Struktur. Seine Kohlenstoffl\u00f6slichkeit ist sehr gering, nur 0,0008% bei Raumtemperatur, und die maximale Kohlenstoffl\u00f6slichkeit betr\u00e4gt 0,02% bei 727 \u00b0C.<\/p>\n\n\n\n

Ferritischer rostfreier Stahl hat eine kubisch-raumzentrierte Kristallstruktur (BCC). Er hat einen hohen Chromgehalt, der von 11% bis 27% reicht, enth\u00e4lt aber wenig oder kein Nickel und einen niedrigen Kohlenstoffgehalt (etwa 0,03%).<\/p>\n\n\n\n

Die folgende Mindmap veranschaulicht die wichtigsten Legierungssorten von ferritischem nichtrostendem Stahl.<\/p>\n\n\n\n

\"ferritischer<\/figure>\n\n\n\n

Eigenschaften von ferritischem rostfreiem Stahl<\/h3>\n\n\n\n

Magnetisch. Unter den Legierungszusammensetzungen ist Chrom (Cr) die Komponente, die den nichtrostenden Stahl magnetisch macht. Im Gegensatz dazu hemmt Nickel (Ni) die Entstehung dieses Magnetismus. Ferritischer nichtrostender Stahl hat Chrom als Hauptlegierungsbestandteil und enth\u00e4lt kein Nickel, daher ist er magnetisch.<\/p>\n\n\n\n

Gute Korrosionsbest\u00e4ndigkeit. Ferritischer rostfreier Stahl enth\u00e4lt eine gro\u00dfe Menge an Chrom, das eine sch\u00fctzende Oxidschicht auf der Oberfl\u00e4che bilden kann, um Korrosion zu verhindern. Seine Korrosionsbest\u00e4ndigkeit ist jedoch nicht so gut wie die des austenitischen Edelstahls. Da ferritischer Stahl eine kubisch-raumzentrierte Struktur (BCC) aufweist, ist seine Korrosionsbest\u00e4ndigkeit etwas h\u00f6her als die FCC-Struktur des austenitischen Stahls.<\/p>\n\n\n\n

Schlechte Schwei\u00dfbarkeit. Ferritische nichtrostende St\u00e4hle haben eine h\u00f6here W\u00e4rmeleitf\u00e4higkeit. Das bedeutet, dass sie W\u00e4rme effizienter ableiten, und die Aufrechterhaltung der zum Schwei\u00dfen erforderlichen W\u00e4rme kann eine Herausforderung darstellen. Dar\u00fcber hinaus weisen ferritische nicht rostende St\u00e4hle bei niedrigeren Temperaturen eine geringere Duktilit\u00e4t auf, und der Schwei\u00dfprozess beinhaltet eine \u00f6rtlich begrenzte Erw\u00e4rmung und Abk\u00fchlung. Solche Temperaturschwankungen k\u00f6nnen zur Verspr\u00f6dung der Schwei\u00dfverbindung f\u00fchren und die Z\u00e4higkeit verringern.<\/p>\n\n\n\n

Vergleich: Austenit vs. Martensit vs. Ferrit<\/h2>\n\n\n\n

Zum Schluss wollen wir anhand einer Tabelle die Unterschiede zwischen ferritischem, martensitischem und austenitischem nichtrostendem Stahl aufzeigen.<\/p>\n\n\n\n

Eigentum<\/strong><\/td>Ferritischer rostfreier Stahl<\/strong><\/td>Martensitischer rostfreier Stahl<\/strong><\/td>Austenitischer rostfreier Stahl<\/strong><\/td><\/tr>
Kristallstruktur<\/strong><\/td>K\u00f6rperzentrierter Kubus (BCC)<\/td>K\u00f6rperzentrierter Kubus (BCC)<\/td>Fl\u00e4chenzentrierter Kubus (FCC)<\/td><\/tr>
Magnetismus<\/strong><\/td>Magnetisch<\/td>Magnetisch<\/td>Nicht-magnetisch<\/td><\/tr>
Korrosionsbest\u00e4ndigkeit<\/strong><\/td>M\u00e4\u00dfig<\/td>M\u00e4\u00dfig<\/td>Ausgezeichnet<\/td><\/tr>
St\u00e4rke<\/strong><\/td>M\u00e4\u00dfig<\/td>Hoch<\/td>M\u00e4\u00dfig<\/td><\/tr>
W\u00e4rmebehandlung<\/strong><\/td>Kann nicht durch W\u00e4rmebehandlung geh\u00e4rtet werden<\/td>Kann durch Abschrecken und Anlassen geh\u00e4rtet werden<\/td>Kann nicht durch W\u00e4rmebehandlung geh\u00e4rtet werden<\/td><\/tr>
Duktilit\u00e4t<\/strong><\/td>Gut<\/td>Geringere Duktilit\u00e4t<\/td>Ausgezeichnet<\/td><\/tr>
Schwei\u00dfeignung<\/strong><\/td>Schlecht<\/td>Schlecht<\/td>Ausgezeichnet<\/td><\/tr>
W\u00e4rmeleitf\u00e4higkeit<\/strong><\/td>H\u00f6her<\/td>M\u00e4\u00dfig<\/td>Niedrig<\/td><\/tr>
Widerstandsf\u00e4higkeit gegen Spannungsrisskorrosion<\/strong><\/td>Hoch<\/td>Schlecht<\/td>Schlecht<\/td><\/tr>
Kosten<\/strong><\/td>Unter<\/td>Unter<\/td>H\u00f6her<\/td><\/tr><\/tbody><\/table><\/figure>\n\n\n\n

<\/p>","protected":false},"excerpt":{"rendered":"

Nichtrostender Stahl ist ein beliebter metallischer Werkstoff, der in unserem t\u00e4glichen Leben h\u00e4ufig verwendet wird. Es gibt ihn in verschiedenen Arten: austenitisch, martensitisch, ferritisch und andere. Jeder von ihnen bietet einzigartige Eigenschaften wie Korrosionsbest\u00e4ndigkeit und hohe Festigkeit. Um den richtigen Typ f\u00fcr verschiedene Anwendungen auszuw\u00e4hlen, ist es wichtig, die verschiedenen Typen und ihre Unterschiede zu kennen.<\/p>","protected":false},"author":1,"featured_media":13184,"comment_status":"closed","ping_status":"closed","sticky":false,"template":"","format":"standard","meta":{"_kad_post_transparent":"","_kad_post_title":"","_kad_post_layout":"","_kad_post_sidebar_id":"","_kad_post_content_style":"","_kad_post_vertical_padding":"","_kad_post_feature":"","_kad_post_feature_position":"","_kad_post_header":false,"_kad_post_footer":false,"footnotes":""},"categories":[11],"tags":[],"class_list":["post-13182","post","type-post","status-publish","format-standard","has-post-thumbnail","hentry","category-manufacturing-materials"],"yoast_head":"\nTypes of Stainless Steel: Austenite vs Martensite vs Ferrite<\/title>\n<meta name=\"description\" content=\"Stainless steel is a popular metallic material that is widely used in our daily life. 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