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Edelstahl

Die Herstellung von Edelstahl in Hochöfen

Von Stephan Wayan | 19. Januar 2021
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Interessieren Sie sich für die Herstellung von Edelstahl und die Geheimnisse der verschiedenen Legierungsanteile und Bearbeitungsschritte? Im folgenden Artikel erhalten Sie einen vertiefenden Einblick in den Prozess, die Besonderheit von Elementen wie Nickel oder Chrom und erfahren, warum das richtige Temperaturmanagement so entscheidend ist.

Edelstahl Produktion
Die Temperaturen bei der Herstellung von Edelstahl im Hochofen liegen zwischen 1250 und 1600°C.
AUF EINEN BLICK
Wie wird Edelstahl hergestellt?
Die Herstellung von Edelstahl erfolgt durch das Verflüssigen und Mischen verschiedener Metalle wie Chrom, Nickel, Molybdän und Vanadium bei Temperaturen zwischen 1250 und 1600 Grad Celsius. Anschließend erfolgt das Gießen in Formen oder Walzen zu Blechen und Platten bei präzise geregelten Temperaturen.

Acht Grundmetalle in den Legierungen

Bei der Herstellung kommen bei den meisten Edelstahlsorten acht Metalle in wechselnden Anteilen zum Einsatz. Die zwei wichtigsten und mit den höchsten Anteilen beteiligten Metalle sind Chrom und Nickel, weswegen Edelstahl auch als Chromnickelstahl bezeichnet wird.

Die danach am häufigsten vorkommenden Legierungspartner sind Molybdän und Vanadium. Außerdem werden Kobalt, Niob, Titan und Wolfram eingesetzt. Für besondere Aufgaben und die Erzeugung spezieller Eigenschaften werden auch andere Legierungspartner eingesetzt.

Temperaturen und Bearbeitungsschritte

Zur Unterstützung des Magnetisierens von Edelstahl wird Aluminium zugesetzt, Kupfer wiederum verhindert ein Magnetisieren. Für Korrosionsschutz wird Edelstahl verzinkt oder mittels Zugabe oxidationsfreudiger Elemente eloxiert.

Der Schmelzpunkt von Edelstahl hängt von den beteiligten Legierungspartnern ab. Die gängige Verarbeitungstemperaturen im Hochofen liegen zwischen 1250 und 1600 Grad Celsius. Andere Schmelzverfahren bei der Herstellung erzeugen Temperaturen von bis zu 3500 Grad Celsius. Je nach Edelstahlsorte werden auf dem Weg der Abkühlung Zwischenarbeitsschritte ausgeführt. Typische Beispiele sind das Brünieren, das Färben und das Bürsten.

Gießen und Walzen

Zu den abschließenden Schritten bei der Bearbeitung von Edelstahl gehört das Versiegeln mittels gesteuerter Oxidation beim Eloxieren. Neben der richtigen Mischung der Legierungsanteile ist das Temperaturmanagement für das Ergebnis in der Edelstahlherstellung ausschlaggebend.

Das Gießen in Formen und das Walzen zu Blechen und Platten müssen bei der präzise vorteilhaftesten Temperatur erfolgen. Die „Stahlsuppe“ darf nicht zu dünnflüssig sein und trotz zähem Fließverhalten eine hundertprozentig zuverlässige Verteilung in der mechanischen Vorrichtung garantieren. Es existieren etwa 2500 unterschiedliche Stahlarten, von denen knapp hundert als Edelstähle bezeichnet werden.

Tipps & Tricks
Wenn Sie sich für die praktische Anschauung der Herstellung von Edelstahl interessieren, bietet das Deutsche Museum in München eine Dauerausstellung. In Dortmund bieten das Magnetmuseum und das Hoesch-Museum interessante Einblicke, in Essen das Ruhrmuseum und in Oberhausen das Rheinische Industriemuseum.

Artikelbild: maki_shmaki/iStockphoto