Korrosionsbeständige Stähle - Austenitische- und Nichtmagnetisierbare Stähle

Die Hauptlegierungselemente dieser Stähle sind Chrom, Nickel, Mangan und Molybdän. Stickstoff erhöht die Dehngrenze stark. Häufig wird austenitischer Stahl dort eingesetzt, wo besonders hohe Korrosionsbeständigkeit gefordert ist, z.B. in der Öl-Gas und Chemischen Industrie, in der Sanitär- und Abwassertechnik, in der Lebensmittelbranche und Medizintechnik aber auch im Schiffsbau.

Austenitische nichtrostende Stähle sind im Wesentlichen unmagnetisch, weisen eine mittlere Dehngrenze, hohe Kaltverfestigungsneigung, hohe Zugfestigkeit, gute Duktilität und ausgezeichnete Zähigkeit auch bei tiefen Temperaturen auf, sind gut schweißbar und lassen sich leicht in komplexe Formen bringen.
Die wichtigsten Legierungselemente derartiger Stähle sind Cr, Ni, Mn, Mo, C, N. Das austenitische, kubisch flächenzentrierte Mischkristallgefüge wird durch spezielle Balance der Legierungselemente erzielt. Cr, Mo u.a. wirken in diesem Zusammenhang als ferritstabilisierende Elemente. Ni, Mn, C, N stabilisieren den austenitischen Mischkristall. In der Regel strebt man bei Hochleistungsstählen (Superaustenite) ein vollständig austenitisches Gefüge an, bei Standardstählen kann ein geringer Anteil an Ferrit vorkommen. Dieser Ferritanteil macht diese Sorten leicht ferromagnetisch.
Die Korrosionsbeständigkeit wird im Wesentlichen durch den Gehalt an Cr und Mo bestimmt, für die Beständigkeit gegen Lochfraß- und Spaltkorrosion gilt das Lochfraß-Äquivalent PREN = %C+3,3%Mo + (16 -30)%N.
Die Beständigkeit gegen interkristalline Korrosion bestimmt der freie Cr-Gehalt, dh. der nicht in Form von Cr-Karbiden abgebundene Cr-Anteil.
Besonders Standardstähle mit Ni-Gehalten von 10 bis 15% Ni zeigen eine gewisse Anfälligkeit gegen Spannungsrisskorrosion.
Austenitische Hochleistungsstähle sind darauf ausgelegt unter aggressiven Bedingungen besonders korrosionsbeständig zu sein, z.B. in starken Säuren, Laugen und Chlorid-haltigen Medien, wie Brackwasser, Meerwasser und Sole. Diese Stahltypen zeigen tendenziell höhere Festigkeit und höhere Beständigkeit gegen Spannungsrisskorrosion.
Die mechanische Festigkeit in der Stahlgruppe wird durch den Legierungsgehalt, insbes. den N-Gehalt bestimmt.
Eine Untergruppe dieser Stahl-Kategorie bilden die austenitischen Cr-Mn-Ni-Mo-N-Stähle, die eine höhere Ausgangsfestigkeit und eine ausgeprägtere Kaltverfestigungsneigung zeigen und häufig als wirtschaftlichere Alternative zu den Cr-Ni –Mo-Stählen gelten.
Häufig wird austenitischer Stahl in der chemischen Industrie, im Bauwesen, Abwassertechnik, Sanitärtechnik sowie in der Lebensmittelbranche eingesetzt, aber auch im Schiffbau und in der Medizintechnik. Die gute Schweißbarkeit spielt dabei eine wichtige Rolle.
Neben der Korrosionsbeständigkeit spielt auch die einfache Reinigung nach der Verwendung eine große Rolle bei der Entscheidung für diese Werkstoffe.