Billig und fest. Oder korrosionsbeständig. Zwei verschiedene Aufgaben.

Kohlenstoffstahl besteht fast nur aus Eisen, und Eisen verbindet sich mit Sauerstoff und Feuchtigkeit zu Eisenoxid, also zu Rost. Eine schützende Schranke gibt es nicht: Der Rost blättert ab und legt frisches Eisen frei. Edelstahl enthält über 10 % Chrom, das eine dünne schützende Chromoxidschicht bildet; wird sie zerkratzt, baut sie sich von selbst wieder auf und hält die Korrosion auf. Diese Passivschicht ist es, die den Edelstahl „rostfrei“ macht.

Ja, und auf vielerlei Weise. Verzinken, Pulverbeschichten, Lackieren und Phosphatieren schützen Kohlenstoffstahl allesamt vor Rost, und geschützter Kohlenstoffstahl ist für die meisten tragenden Anwendungen die wirtschaftlichste Lösung. Doch der Schutz kann versagen – durch Kratzer, Abplatzer, Alterung der Schicht –, er verlangt Wartung und begrenzt die Lebensdauer im Vergleich zum von Natur aus korrosionsbeständigen Edelstahl. Wo zwanzig Jahre und mehr ohne Wartung gefordert sind, ist Edelstahl vorzuziehen.

Die austenitischen Edelstähle 304 und 316L verfestigen sich beim Zerspanen rasch: Die Oberfläche wird beim Umformen härter, was Schnittkraft und Werkzeugverschleiß steigen lässt. Dazu leiten sie die Wärme schlecht ab, die sich an der Schneide staut. Die Abhilfen: scharfes Hartmetall, kräftige Vorschübe, um der Verfestigung zuvorzukommen, reichlich Kühlschmierstoff und eine steife Aufspannung. Die Bearbeitungszeit liegt meist beim Zwei- bis Dreifachen eines vergleichbaren Kohlenstoffstahls, der Aufpreis bei 30 bis 50 %.

304 ist der Allzweck-Edelstahl, der günstigste, und genügt den meisten Korrosionsfällen, der Lebensmitteltechnik und der Architektur. 316L enthält zusätzlich 2 % Molybdän, widersteht Chloriden und Salzwasser besser und ist im Seewasserdienst und bei hohem Chloridgehalt Pflicht. Er kostet 15 bis 25 % mehr als 304. Die Regel: drinnen oder ohne Chloride reicht 304; an der Küste, auf See und bei stark chloridhaltigen Lebensmitteln wie Saucen und Salzlaken schreiben Sie 316L vor. Im Zweifel ist 316L die sicherere Wahl.

Kohlenstoffstähle wie 4140, 4340 oder 8620 härten durch Abschrecken und Anlassen im Kern auf 50 bis 62 HRC, und die Wärmebehandlung eröffnet ein breites Spektrum an Festigkeiten. Die Edelstähle 304 und 316L lassen sich nicht härten, denn als Austenite durchlaufen sie keine Phasenumwandlung; sie verfestigen sich allein durch Umformen. Die Edelstähle 17-4 PH und 15-5 PH härten durch Ausscheidung und erreichen 1100 MPa Streckgrenze. Und die martensitischen Sorten wie 420 lassen sich wie Kohlenstoffstahl härten, büßen dabei aber Korrosionsbeständigkeit ein.

Die austenitischen Edelstähle 304 und 316L sind im geglühten Zustand unmagnetisch und werden nach dem Kaltumformen leicht magnetisch. Ferritische und martensitische Edelstähle sind magnetisch, Kohlenstoffstahl ist es immer. Wo Unmagnetisierbarkeit gefordert ist – in der Umgebung von Magnetresonanztomografen, bei Sensortechnik oder in der Nähe von Kompassen –, schreiben Sie austenitischen Edelstahl, Aluminium oder Titan vor.