Ist Edelstahl weicher wie "normaler" Stahl, Ist Stahl reißfester als Gusseisen?
Edelstahl ist ja sehr rein, also wenig Kohlenstoff welcher Eisen normalerweise härter macht, demnach sollte es ja sehr weich sein. Oder macht der meist zugesetzte Chrom-Anteil den Edelstahl hart? Noch eine Frage: Ist Stahl reißfester als Gusseisen? Also wenn man ein schweres Gewicht an eine Gusseisenstange hängt reißt es früher als Stahl es tun würde, oder?
Danke für eure Antworten! :)
6 Antworten
Die Reißfestigkeit heißt eigentlich Zugfestigkeit und ist oft schon in der Bezeichnung des Stahls oder Gußmaterials zu erkennen, z.B. GGG40 ist globularer Guß mit einer Festigkeit von 400 N/mm², bereits Stahl St 50 ist also schon etwas höher in der Zugfestigkeit. Es gibt aber auch einfachen Grauguß, der hat noch weniger Festigkeit und ist Gleichzeitig spröde. Dies kommt in der sog. Streckgrenze zum Ausdruck. Wenn die Streckgrenze fast gleich der Zugfestigkeit ist bricht das Material plötzlich, also spröde. Bei Edelstahl mit hohem Chrom- und anderen Legierungsanteilen ist die Zähigkeit sehr hoch, also die Streckgrenze deutlich niedriger als die Zugfestigkeit. Dennoch kann auch Edelstahl hohe Streckgrenzen und Festigkeiten haben. Dies hohe Zähigkeit führt also zu bereits erwähnten Problemen mit der spanenden Bearbeitung, nicht so sehr die Festigkeit.
Erst einmal, wie die anderen hier schon gechrieben haben ist diese Frage nicht wirklich korrekt zu beanworten, dafür gibt es zu viele Eisen-, Stahl- und Gußeisenlegierungen und zu viele Nachbehandlungsverfahren, die den Stahl die gewünschten Eigenschaften geben können,
aber
, allein die Formulierung Deiner Frage deutet darauf hin, dass Du zwei grundsätzlich gegensätzliche Eigenschaften für das gleiche hältst. Härte ist praktisch das Gegenteil von Reißfestigkeit. Je härter ein Metall um so schneller bricht es, Gußeisen ist gerade wegen seiner hohen Härte besonders brüchig.
Um dann doch mal auf Deine Frage zurück zu kommen erkläre ich es an einem Beispiel; Standard-Dehnschauben sind oft aus einem speziellen Edeltahl der eine relativ geringe Steife aber eine vergleichsweise hohe Reißfestigkeit haben, sie verformen sich also entsprechend er momentanen Beanspruchung; und wenn sie mal überlastet werden reissen sie nicht direkt sondern ziehen sich erst einmal lang.
Gußeisen ist durch den hohen Kohlenstoffanteil brüchig. Stahl ist grob gesagt weiterverabeitetes Eisen, durch die Zuschläge und Sauerstoffzufuhr ändert sich die Zsammensetzung und eigenschaften des Stahls.
Edelstahl ist ein Sammelbegriff für hochlegierter Stahl. Durch die Legierungen wird der Stahl zäher.
normalerweise ist Guss nicht so zugfest. Obwohl scheinbar mehr Kohlenstoff enthalten ist, ist es aus einem einfachen Grund nicht unbedingt reißfester: der Kohlenstoff liegt bei Gusswerkstoffen in Form von Lamellengraphit oder Kugelgraphit vor. Auch sind Gusswerkstoffe oft sehr spröde.
Eine Stange aus Grauguss würde also eher reissen, als eine Stange aus Baustahl oder Edelstahl.
Nur bei bestimmten Gusseisensorten kann das umgekehrt sein, nämlich bei weißen Temperguss. Temperguss wird in luftdichten Glühkästen über mehrere Tage geglüht, wobei sich das Graphit teilweise umwandelt. Es entstehen -je nach Behandlung- sogar martensitisches Gefüge. Diese martensitische Nadeln ermöglichen ein besseres härten und vergüten, wobei Zugfestigkeiten von etwa 100 - 150 kg/mm2 erreicht werden können.
Was Edelstähle bzw. rostfreie Stähle betrifft, so ist deren Zugfestigkeit nur etwas besser oder gleich wie ST50, also den etwas besseren Baustahl. Durch das Chrom wird nur der Stauchwiderstand und die Oxidationsstabilität erhöht, aber die Zugfestigkeit nur marginal, ausserdem lassen sich dadurch diese Stähle sehr schlecht bearbeiten.
Desweiteren entsteht bei spanabhebender Bearbeitung von Edelstählen mehr Reibung und Wärme. Dies erweckt oft den Anschein höherer Zugfestigkeit, ist aber tatsächlich nicht so.
Auch die Spanformung ist bei Edelstählen schlechter. Die Späne brechen nicht ordentlich, wenn man nicht auf die passende Werkzeugwinkel und Spanleitstufen achtet. Edelstähle verschweissen leichter mit dem Schneidmaterial, dadurch werden Aufbauschneiden oder Kolkverschleiß begünstigt.
Ein hoher Chrom-Anteil macht den Stahl weich, was schwer, und meist nur teilweise kompensierbar ist. Das zeigt sich allewegen an den Utensilien im Haushalt, besonders wenn solche Dinge "mal eben" zweckentfremdet werden.