Wie wird Edelstahl hergestellt? Verfahren & Bestandteile
Wenn wir etwas bauen, dann greifen wir dafür auf verschiedene Werkstoffe zurück. Während Holz über viele Jahre wächst und dann nur noch in die benötigte Form geschnitten werden muss, sind für andere Werkstoffe aufwendige Verfahren zur Herstellung notwendig. Eines dieser Verfahren kommt auch bei der Edelstahl Herstellung zum Einsatz. Damit du dieses hochwertige Metall und seine Materialeigenschaften besser verstehen kannst, wollen wir dir mit diesem Artikel erklären, welche Schritte bei der Edelstahl Herstellung notwendig sind.
Dabei müssen wir als Allererstes einmal klarstellen, dass es nicht den einen Edelstahl gibt. Unter dieser Bezeichnung fasst man alle legierten und unlegierten Stähle mit einem besonders hohen Reinheitsgrad zusammen. Diese haben aber teilweise erhebliche Unterschiede in ihren Eigenschaften. Damit ein Stahl als Edelstahl gelten kann, darf der Anteil von Schwefel oder Phosphor maximal 0,025% betragen.
Exkurs: Wie wird Eisen hergestellt
Bevor wir uns den Besonderheiten von Edelstahl widmen, wollen wir erst einmal auf die Metall Herstellung von Eisen schauen. Wir wissen heute, dass bereits vor 5.000 Jahren die ersten Menschen Eisen verwendet haben. Allerdings war das Wissen damals noch nicht so weit, dass die Menschen gezielt Eisen verarbeiten konnten. In Deutschland wurden ca. 1.000 vor Christus in Bayern und der Pfalz das erste Eisen hergestellt. Hier findet man übrigens noch heute eisenhaltiges Gestein, dass dafür verwendet wurde. Woraus gewinnt man Eisen heute?
Die heutigen Hochöfen haben nichts mehr mit den ersten Öfen zum Eisenschmelzen zu tun. Heute werden Eisenerz und Koks in riesige industrielle Öfen gegeben. Durch Zugabe von heißer Luft brennt der Koks ab und es entsteht Kohlenmonoxid. Dieses reagiert mit dem Eisenerz in einer chemischen Reaktion, die den Sauerstoff aus dem Eisenerz auflöst. Am Ende dieses Prozesses erhält man zwei Produkte: Eisen und Kohlenstoffdioxid.
Das Eisen sammelt sich unten im Hochofen. An der Oberfläche sammelt sich Schlacke, die vor der weiteren Bearbeitung entfernt werden muss. Das Roheisen kann man in beliebige Formen gießen und auskühlen lassen. Das so entstandene Eisen ist aber sehr unrein, denn es enthält einen hohen Kohlenstoffanteil sowie bis zu 5% weiterer Stoffe wie Mangan oder Silicium. Damit aus dem Eisen Stahl wird, muss man es raffinieren.
Aus Eisen wird Stahl
Hierfür sind vier Arbeitsschritte notwendig. Durch Einblasung von Sauerstoff in das flüssige Eisen entsteht Eisenoxid. Außerdem oxidieren Silicium, Mangan und Phosphor, so dass diese ebenfalls über das Eisenoxid entfernt werden können. Im zweiten Schritt muss der Sauerstoff durch eine Desoxidationsreaktion aus dem Roheisen entfernt werden, weil durch Sauerstoffeinschlüsse die Stabilität des Stahls leiden könnte.
Durch Zugabe von Calciumcarbid oder Magnesium wird das im Roheisen enthaltene Schwefel zu Sulfid und kann entfernt werden. Den letzten Schritt stellt eine Entgasungsreaktion dar, deren Ziel es ist Wasserstoff und Kohlenstoffmonoxid zu entfernen.
Wie wird Edelstahl hergestellt? Der finale Schritt
Nachdem wir nun wissen, wie Eisen entsteht und daraus Stahl gemacht wird, können wir uns nun die Bestandteile von Edelstahl anschauen. Voraussetzung dafür, dass Edelstahl entsteht, ist die Legierung. Man muss bei der Stahlproduktion Stoffe beifügen, die den Stahl veredeln. Am häufigsten kommen dafür Nickel, Kobalt, Chrom, Wolfram, Molybdän und Titan zum Einsatz.
Je nachdem mit welchen Anteilen man diese Stahlveredler hinzugibt, entstehen Edelstahllegierungen mit speziellen Materialeigenschaften. Man kann also nicht pauschal sagen, woraus Edelstahl besteht. Manche Legierungen sind sehr robust gegenüber Seewasser. Andere sind besonders formstabil bei sehr hohen Temperaturen. Und wieder andere haben kein Problem mit ständigem Kontakt mit sauren Flüssigkeiten. Man kann den einzelnen Stahlveredlern Eigenschaften zuordnen, die sich dann in der Verwendbarkeit des Edelstahls wiederfinden.
Chrom
Chrom zeichnet sich dadurch aus, dass er sehr hart und hitzebeständig ist. Auch gegen viele Chemikalien und Rost ist Chrom beständig. Edelstahl mit einem hohen Chromanteil wird oft für Maschinenteile verwendet.
Molybdän
Weil Molybdän sehr wärmebeständig ist und zudem fest und rostbeständig, wird es oft für Zahnräder und Fahrzeugachsen verwendet. Dabei kommt eine weitere Eigenschaft zum Tragen. Molybdän ist kaum dehnbar.
Nickel
Wesentliche Eigenschaften sind, dass Nickel einen erhöhten elektrischen Widerstand hat, dehnbar, aber zugleich auch zäh ist. Diese Eigenschaften sind ideal für Achsen von Fahrzeugen und Zahnräder, die einer permanenten Belastung ausgesetzt sind.
Chrom + Nickel gemeinsam
Kommen beide Stahlveredler zum Einsatz, dann entsteht ein Edelstahl mit besonders guten Schweißeigenschaften. Er ist sehr hart und gegen Säure und Rost beständig. Das ist auch der Grund warum in den meisten Edelstahllegierungen sowohl Chrom als auch Nickel in nennenswertem Umfang enthalten sind.
Warum ist Edelstahl so beliebt?
Dafür gibt es mehrere Gründe. Zum einen handelt es sich um einen Werkstoff, der vielfältig eingesetzt werden kann. Sowohl im Innenbereich als auch im Freien. Die Edelstahl Herstellung ist ein etablierter Prozess, weshalb Edelstahl in großen Mengen zu einem günstigen Preis zur Verfügung steht.
Große Flächen aus Edelstahl wirken zudem optisch sehr ansprechend und hochwertig. Darum finden sich in vielen privaten Küchen Geräte und Arbeitsflächen aus Edelstahl. Dies liegt natürlich auch daran, dass man Edelstahl sehr gut reinigen kann und man für die Edelstahl Pflege nicht viel Aufwand betreiben muss.
Kein Produkt für den Baumarkt
Obwohl es sich um einen weitverbreiteten Werkstoff handelt, ähnlich wie Holz oder Kalksandstein, ist es deutlich schwieriger an Edelstahl als Blech heranzukommen. Im Baumarkt, wo man sonst alle gängigen Baustoffe erwerben kann, zählen Edelstahlbleche nicht zum Sortiment. Das liegt sicherlich auch daran, dass viele Hobbyhandwerker zurückhaltend sind, wenn es um die Verarbeitung von Blechen aus Edelstahl geht. Dabei sind viele Verarbeitungsmethoden wie Edelstahl schweißen und Löten mit ein wenig Vorbereitung gut selber durchzuführen. Schwieriger ist es hingegen selber nach Vorgabe ein passendes Blech aus einem Rohblech herauszuschneiden.
Es gibt aber eine gute Nachricht. Du musst ein Blech gar nicht selber auf das von dir benötigte Maß bringen und dir vorher den Kopf darüber zerbrechen, wo du denn ein Edelstahlblech herbekommst. Du kannst ganz bequem auf unsere Dienstleistung zurückgreifen und ein Blech nach Maß bei uns bestellen. Schon ab einem Mindestbestellwert von 50 Euro nehmen wir Aufträge an. Und zwar rund um die Uhr. Nutze einfach unseren Blechkonfigurator uns erstelle ein Blech in deiner Wunschform und mit den Maßen, die du benötigst. Neben Edelstahl führen wir auch Aluminium und Stahl.
Jedes Blech wird von uns individuell kalkuliert, denn wir stellen nur in Rechnung was wir auch wirklich liefern. Das gilt auch für die Versandkosten. Uns ist wichtiger, dass dein Produkt sicher und heil bei dir ankommt. Deshalb bieten wir keine Versandpauschale an und auch keinen kostenlosen Versand. Du brauchst nur ein paar Klicks und wenige Minuten bis du ein Angebot für ein Blech nach Maß von uns erhältst. Probiere es einfach einmal aus.
