Nichtrostender Stahl ist definiert als eine Gruppe von korrosionsbeständige Eisen-Chrom-Legierungen (Fe-Cr-Legierungen) mit einem Mindestgehalt von 10,5% Cr. Das Chrom bildet eine passive Oxidschicht, die das Grundmetall vor Korrosion schützt.
Umfassende Klassifizierung von Gussstahllegierungen, die Typen wie austenitische, ferritische, martensitische, Duplex-, ausscheidungshärtende und hitzebeständige Stähle zusammen mit ihren jeweiligen Legierungsbezeichnungen aufführt.
In diesem Leitfaden werden die sechs Haupttypen und 43 gemeinsame Klassen von rostfreiem Stahl, die für die Gießereiindustrie relevant sind, mit Angaben zu ihrer typischen Zusammensetzung, ihren mechanischen und korrosiven Eigenschaften und ihren wichtigsten Gussanwendungen. Die aufgelisteten Sorten beziehen sich auf gängige Industriestandards für Stahlgussstücke, darunter ASTM A743/A744/A890 (US), EN 10283 (Europa), und GB/T (China). Gegossene Sorten haben oft eine veränderte Zusammensetzung im Vergleich zu ihren gekneteten Äquivalenten, um die Gießbarkeit, Schweißbarkeit und Korrosionsbeständigkeit durch die Kontrolle von Elementen wie Kohlenstoff, Silizium und Delta-Ferrit zu optimieren.
Austenitische rostfreie Stähle (CF-Serie)
Austenitische nichtrostende Stähle sind die am weitesten verbreitete Gruppe, die durch eine kubisch-flächenzentrierte Kristallstruktur (FCC) gekennzeichnet ist. Sie sind nicht-magnetischverfügen über ausgezeichnete Schweißbarkeit, hohe Duktilität und hervorragende allgemeine Korrosionsbeständigkeit. Beim Gießen muss der $\delta$-Ferritgehalt sorgfältig kontrolliert werden (typischerweise 3%-30%), um Heißrisse zu verhindern und die Schweißbarkeit zu verbessern.
| Klasse | Typische Zusammensetzung | Eigenschaften | Typische Gussanwendungen |
| 201 | Niedriges Ni (~4-5,5% Ni), hohes Mn (5,5-7,5% Mn), 16-18% Cr | Hohe Kaltverfestigungsrate; gute Korrosionsbeständigkeit für milde Umgebungen. | Lebensmittelausrüstungen, Strukturteile in milden Umgebungen. |
| 202 | Niedriges Ni (~4-6% Ni), hohes Mn (7,5-10% Mn), 17-19% Cr | Ähnlich wie 201, aber etwas geringere Duktilität; mäßige Korrosionsbeständigkeit. | Architektonische Verkleidung, unkritische Prozesskomponenten. |
| 301 | ~17% Cr, 7% Ni, 0,15% C max | Hohe Festigkeit bei Kaltumformung; gute Korrosionsbeständigkeit. | Strukturelle Komponenten, Federanwendungen. |
| 302 | ~18% Cr, 8% Ni, 0,15% C max | Allzweckstahl; gute Duktilität und Korrosionsbeständigkeit. | Abdeckungen, Gehäuse, Armaturen für allgemeine Zwecke. |
| 303 | ~18% Cr, 8% Ni, S/Se hinzugefügt | Erhöhte Zerspanbarkeit aufgrund von Schwefel/Selen; geringere Korrosion und Schweißbarkeit. | Gewindeverbinder, Teile, die eine umfangreiche Bearbeitung erfordern. |
| 304 / CF8 | ~18-20% Cr, 8-11% Ni, 0,08% C max | Ausgezeichnete allgemeine Korrosionsbeständigkeit; sehr dehnbar und schweißbar; anfällig für Karbidausscheidungen bei 425-870 °C. | Pumpengehäuse, Ventilgehäuse, Rohrleitungsarmaturen, Flansche. |
| 304L / CF3 | ~18-20% Cr, 8-12% Ni, 0,03% C max | Reduzierter Kohlenstoffgehalt minimiert Sensibilisierung und interkristalline Korrosion; ausgezeichnete Schweißbarkeit ohne Wärmebehandlung nach dem Schweißen (PWHT). | Geschweißte Komponenten, chemische Verarbeitungsanlagen, Tieftemperaturbetrieb. |
| 316 / CF8M | ~16-18% Cr, 10-14% Ni, 2-3% Mo, 0,08% C max | Der Zusatz von Molybdän bietet eine hervorragende Beständigkeit gegen Lochfraß und Spaltkorrosion, insbesondere bei Chloriden. | Hardware für die Schifffahrt, Ventile und Pumpen für die Chemie-/Zellstoff-/Papierindustrie. |
| 316L / CF3M | ~16-18% Cr, 10-14% Ni, 2-3% Mo, 0,03% C max | Niedriger Kohlenstoffgehalt mit Mo verbessert die Lochfraßbeständigkeit und die ausgezeichnete Korrosionsbeständigkeit nach dem Schweißen. | Lebensmittelverarbeitungsanlagen, pharmazeutische Reaktoren, aggressive chemische Umgebungen. |
| 316Ti | ~17% Cr, 12% Ni, 2,5% Mo, Ti stabilisiert | Der Zusatz von Titan stabilisiert den Kohlenstoff und verbessert die Hochtemperaturfestigkeit und die Sensibilisierungsbeständigkeit. | Bauteile, die bei hohen Temperaturen (bis zu 550 °C) betrieben werden. |
| 321 | ~17% Cr, 10,5% Ni, Ti stabilisiert | Titan stabilisiert den Kohlenstoff und verhindert die interkristalline Korrosion bei einer Temperatur von 425-870 Grad Celsius. | Flugzeugteile, Auspuffkrümmer, Komponenten im Temperaturwechsel. |
| 347 | ~18% Cr, 11% Ni, Nb/Ta stabilisiert | Niob/Tantal-Stabilisierung für verbesserte interkristalline Korrosionsbeständigkeit im Sensibilisierungsbereich. | Hochtemperatur-Druckbehälterteile, Wärmetauscher. |
| 904L (gegossenes Äquivalent) | ~20% Cr, 25% Ni, 4,5% Mo, wenig C, 1,5% Cu | Sehr hohe Beständigkeit gegen Schwefelsäure und Chlorid-Spannungsrisskorrosion; vollständig austenitisch. | Seewasserausrüstung, Wäscher zur Bekämpfung der Umweltverschmutzung. |
| CF8C | ~19% Cr, 10% Ni, Nb/Ta stabilisiert | Niob/Tantal-Stabilisierung, ähnlich wie 347, für Gussteile, die eine hohe Temperaturfestigkeit und Korrosionsbeständigkeit nach dem Schweißen erfordern. | Hochdruck-Dampfventile, Stromerzeugungsanlagen. |
Ferritische rostfreie Stähle (CB/CC-Serie)
Ferritische nicht rostende Stähle enthalten viel Chrom und wenig oder gar kein Nickel, wodurch sie eine magnetisch Struktur. Sie bieten eine gute Beständigkeit gegen Spannungsrisskorrosion und Oxidation bei erhöhten Temperaturen. Sie sind im Allgemeinen weniger fest und weniger gut schweißbar als austenitische Sorten.
| Klasse | Typische Zusammensetzung | Eigenschaften | Typische Gussanwendungen |
| 405 | 11,5-13,5% Cr, $0,2\% \text{Al}$, niedriger C | Aluminium reduziert die Härtung; gute Schweißbarkeit; mäßige Korrosionsbeständigkeit. | Ofenteile, Glühkästen. |
| 409 / CB30 / CC50 | 11.5-13% Cr, Ti/Nb-stabilisiert, niedriger C | Gute Oxidationsbeständigkeit; geeignet für hohe Temperaturen; geringe Korrosionsbeständigkeit. | Auspuffanlagen für Kraftfahrzeuge, Wärmetauscher. |
| 410L | 11,5-13,5% Cr, niedrig C | Geringere Festigkeit als 410; gute Duktilität und Umformbarkeit; beständig gegen leichte atmosphärische Korrosion. | Strukturelle Komponenten in milden Umgebungen. |
| 430 (Gussäquivalent) | 16-18% Cr, niedriges Ni | Gute Duktilität und Beständigkeit gegen Salpetersäure; mäßige Korrosions- und Wärmebeständigkeit. | Dekorative Verkleidung, unkritische Teile in chemischen Prozessen. |
| 434 (Gussäquivalent) | 16-18% Cr, 1% Mo | Molybdän verbessert die Lochfraßbeständigkeit; gute Hitzebeständigkeit. | Fahrzeugverkleidungen, Geräte, Warmwassertanks. |
| 436-444 (Gussäquivalentbereich) | 16-26% Cr, Mo/Nb/Ti (höheres Cr, Mo für bessere Korrosion) | Ausgezeichnete Beständigkeit gegen Lochfraß und Spaltkorrosion; hohe Temperaturfestigkeit und Oxidationsbeständigkeit. | Teile mit hoher Verbrennungstemperatur, aggressivere wässrige Umgebungen. |
Martensitische nichtrostende Stähle (Serie CA)
Martensitische nichtrostende Stähle sind härtbar durch Wärmebehandlung (Vergüten), um eine hohe Festigkeit, Härte und Verschleißfestigkeit zu erreichen. Sie sind magnetisch und haben im Allgemeinen einen geringeren Chromgehalt als ferritische Sorten, was zu einer geringeren allgemeinen Korrosionsbeständigkeit führt.
| Klasse | Typische Zusammensetzung | Eigenschaften | Typische Gussanwendungen |
| CA15 (ca. 410) | 11,5-14% Cr, max 1,0% Ni, 0,15% C max | Härtbar bis zu hoher Festigkeit; mäßige Korrosionsbeständigkeit; gute Abriebfestigkeit. | Ventilverkleidungen, Pumpenlaufräder, Dampfturbinenschaufeln. |
| CA6NM (13Cr-4Ni) | 11,5-14% Cr, 3,5-4,5% Ni, wenig C, 0,5-1,0% Mo | Ausgezeichnete Kombination aus hoher Festigkeit, Zähigkeit und guter Schweißbarkeit; Beständigkeit gegen Spannungsrisskorrosion. | Turbinenlaufräder für Wasserkraftwerke, Hochdruckventile. |
| CA40 (ca. 420) | 11,5-14% Cr, 0,20-0,40% C | Höherer Kohlenstoffgehalt als CA15 ermöglicht eine höhere Härte und Verschleißfestigkeit; erfordert Anlassen nach dem Gießen/Schweißen. | Strapazierfähige Ventilkomponenten, Messerklingen. |
| 410 | 11,5-13,5% Cr, 0,15% C max | Grundlegende wärmebehandelbare Sorte; gute Duktilität; mäßige Korrosionsbeständigkeit. | Befestigungselemente, allgemeine mechanische Teile. |
| 416 | 12-14% Cr, S/Se hinzugefügt | Frei zerspanende Version; reduzierte Korrosionsbeständigkeit und Schweißbarkeit. | Teile, die ein hohes Bearbeitungsvolumen erfordern (z. B. Wellen). |
| 420 | 12-14% Cr, 0,15% C min | Höherer Kohlenstoffgehalt für bessere Härte und Festigkeit; erfordert eine angemessene Wärmebehandlung. | Chirurgische Instrumente, Scherenmesser, Verschleißplatten. |
| 431 | 15-17% Cr, 1,25-2,5% Ni | Gute Korrosionsbeständigkeit und hohe Festigkeit; weniger härtbar als 420. | Wellen, Bolzen, Ventilspindeln. |
| 440A | 16-18% Cr, 0,60-0,75% C | Hoher Kohlenstoffgehalt für sehr hohe Härte und Verschleißfestigkeit. | Besteck, Lager, verschleißkritische Teile. |
| 440B | 16-18% Cr, 0,75-0,95% C | Etwas höherer Kohlenstoffgehalt als 440A für mehr Härte. | Lager, Düsen, Gussformen. |
| 440C | 16-18% Cr, 0,95-1,20% C | Höchster Kohlenstoffgehalt für maximale Härte und Schneidhaltigkeit; geringere Schlagzähigkeit. | Lager, Rollen, Ventilsitze. |
Duplex-Edelstähle (CD-Serie / ASTM A890)
Nichtrostende Duplexstähle haben ein Gefüge, das zu etwa gleichen Teilen aus Austenit und Ferrit (zweiphasig). Diese Struktur bietet eine außergewöhnliche Kombination aus hoher Festigkeit, guter Zähigkeit und hervorragende Beständigkeit gegen Spannungsrisskorrosion, Lochfraß und Spaltkorrosion im Vergleich zu austenitischen Standardgüten. Gussstücke erfordern eine sorgfältige Kontrolle des Cr-, Ni- und Mo-Gleichgewichts, um das richtige Phasenverhältnis zu gewährleisten.
| Klasse | Typische Zusammensetzung | Eigenschaften | Typische Gussanwendungen |
| CD3MN (2205) | ~22% Cr, 5,5% Ni, 3% Mo, wenig C, 0,15% N | Hohe Festigkeit und ausgezeichnete Beständigkeit gegen Chloridpitting; gute Schweißbarkeit mit geeignetem Schweißzusatz. | Chemieprozesspumpen, Öl- und Gasleitungen, Druckbehälter. |
| CD4MCu | ~25,5% Cr, 5,5% Ni, 2,7% Mo, 3,0% Cu, wenig C, 0,15% N | Höhere Cr- und Cu-Werte verbessern die Beständigkeit gegen Schwefelsäure und nicht oxidierende Säuren; hohe Festigkeit. | Schlammpumpen, Komponenten für die Säurebehandlung. |
| CD7MCuN / CE3MN (2507-Klasse) | ~25% Cr, 7% Ni, 4% Mo, 0,25% N, 0,8% Cu | Super-Duplex Sorte mit sehr hoher Festigkeit und Beständigkeit gegen schwere korrosive Umgebungen (hohe PREN). | Offshore-Öl- und Gasförderung, Entsalzungsanlagen. |
| 2304 (Gussäquivalent) | ~23% Cr, 4% Ni, niedriges Mo/N | Mageres Duplex Qualität; gute allgemeine Korrosionsbeständigkeit; hohes Verhältnis von Festigkeit zu Gewicht; gute Schweißbarkeit. | Allgemeine Infrastruktur, Wasseraufbereitung. |
| S32101 (LDX 2101) | ~21% Cr, 1,5% Ni, niedriges Mo/N, 5% Mn | Lean-Lean-DuplexKostengünstige Alternative zu 304(L); gute Festigkeit und mäßige Korrosionsbeständigkeit. | Wassersysteme, strukturelle Anwendungen in milden Umgebungen. |
| S32760 | ~25% Cr, 7% Ni, 3.6% Mo, 0,25% N, 0,8% Cu, 0,7% W | Hyper-Duplex Qualität; außergewöhnliche Lochfraß- und Spaltkorrosionsbeständigkeit; sehr hohe Festigkeit. | Meerwassersysteme, Tiefbohrungen für Öl und Gas. |
Ausscheidungshärtende rostfreie Stähle (PH / CB-Serie)
Ausscheidungshärtende (PH) nichtrostende Stähle erreichen sehr hohe Festigkeit und Härte durch eine Alterungsbehandlung bei niedriger Temperatur nach dem Lösungsglühen. Auf diese Weise können die Teile gegossen, in einem weicheren Zustand bearbeitet und dann mit minimalem Verzug gehärtet werden.
| Klasse | Typische Zusammensetzung | Eigenschaften | Typische Gussanwendungen |
| CB7Cu-1 (17-4PH) | 15-17% Cr, 3-5% Ni, 3-5% Cu | Hohe Festigkeit und Härte (verschiedene H-Zustände); gute Zähigkeit und Korrosionsbeständigkeit. | Flugzeugarmaturen, Hochdruckventile, Teile für die Erdölförderung. |
| CB7Cu-2 (15-5PH) | 14-16% Cr, 3,5-5,5% Ni, 2,5-4,5% Cu | Modifiziert für verbesserte Zähigkeit und reduzierten $\delta$-Ferrit; hohe Festigkeit und gute laterale Eigenschaften. | Rotorkomponenten, Strukturteile für die Luft- und Raumfahrt. |
| 13-8Mo | 12,5% Cr, 8% Ni, 2,2% Mo, 1% Al | Ausgezeichnete Zähigkeit und Beständigkeit gegen Spannungsrisskorrosion; überragende Festigkeit bei erhöhten Temperaturen. | Kritische Komponenten in der Luft- und Raumfahrt sowie in der Kerntechnik. |
| PH 14-8Mo | 13,5% Cr, 7,5% Ni, 2,5% Mo, 1,1% Al | Sehr hohe Festigkeit, Duktilität und Beständigkeit gegen Spannungsrisskorrosion. | Hochleistungsfedern und -membranen. |
| PH 15-7Mo | 14-16% Cr, 6,5-7,7% Ni, 2,2% Mo, 1,1% Al | Hohe Festigkeit, gute Kriechstromfestigkeit und Korrosionsbeständigkeit. | Teile, die eine hohe Steifigkeit und Hitzebeständigkeit erfordern. |
Hitzebeständiger Edelstahlguss (Serien HK / HT / HP)
Diese Klassen sind so konzipiert, dass sie behalten ihre Festigkeit und widerstehen Oxidation, Aufkohlung und Sulfidierung bei erhöhten Betriebstemperaturen, in der Regel zwischen 650 und 1150 Grad Celsius. Sie werden hauptsächlich in Öfen und bei der Wärmebehandlung eingesetzt.
| Klasse | Typische Zusammensetzung | Eigenschaften | Typische Gussanwendungen |
| 309 / HK30 | 23-27% Cr, 11-14% Ni, 0,20-0,60% C | Ausgezeichnete Oxidationsbeständigkeit bis zu 1050 Grad Celsius; gute Kriechfestigkeit. | Ofenteile, Roste, Körbe für die Wärmebehandlung. |
| 310 / 310S / HT40 | 24-28% Cr, 18-22% Ni, 0,35-0,75% C | Hoher Nickel/Chrom-Gehalt für hervorragende Oxidationsbeständigkeit und Festigkeit bei bis zu 1150 Grad Celsius. | Strahlungsrohre, Brennerdüsen, Ofenkomponenten. |
| HP40 / HP45 / HP50 | 24-28% Cr, 33-37% Ni, 0,35-0,55% C (Nb oder mikrolegiert) | Der hohe Nickelgehalt sorgt für hervorragende Aufkohlungsbeständigkeit und hohe Zeitstandfestigkeit. | Rohre für Ethylenöfen, Reformerrohre, Hochtemperaturverteiler. |
| 347H | ~18% Cr, 11% Ni, Nb/Ta stabilisiert, 0,04-0,10% C | Niob-Stabilisierung für gute Hochtemperaturfestigkeit und Beständigkeit gegen interkristallinen Angriff. | Hochdruck-Dampfventile, Kraftwerkskomponenten. |
| HK40 | 23-27% Cr, 18-22% Ni, 0,35-0,45% C | Hohe Kriechfestigkeit und Beständigkeit gegen thermische Ermüdung; ausgezeichnete Oxidationsbeständigkeit. | Ofenrollen, Wärmebehandlungsvorrichtungen, Pyrolysespulen. |
Normen und Bezeichnungen
Edelstahlsorten haben die gleiche Zusammensetzung, unterscheiden sich aber in den verschiedenen Regionen durch unterschiedliche Bezeichnungssysteme. In der Praxis kann ein und dasselbe Material unter verschiedenen Codes erscheinen.
| System | Beispiel | Anmerkungen |
| AISI / UNS (US, geschmiedet) | 304, 316, 410, 17-4PH | Gängige nordamerikanische Bezeichnungen für Bleche/Stäbe/Rohre. |
| ASTM (gegossen) | CF8, CF3, CA15, CD3MN | Verwendet in ASTM A743/A744/A890 für nichtrostende Gussstähle. |
| EN / DIN (EU) | 1.4301, 1.4404, 1.4462 | Numerische Codes auf der Grundlage der Zusammensetzung (EN 10088-Familie). |
| JIS (JP) | SUS304, SUS316, SUS410 | JIS G-Serie für geschmiedete/gegossene Äquivalente. |
| GB (CN) | 06Cr19Ni10, 022Cr17Ni12Mo2 | Chemischer Notationsstil, kompositionsorientiert. |
Grundlegende Normen
- ASTM A743 / A744 - Korrosionsbeständiger Stahlguss (allgemeine und Druckanwendungen).
- ASTM A890 / A995 - Gussteile aus nichtrostendem Duplexstahl.
- EN 10283 - Korrosionsbeständige Stahlgussteile (Europa).
- GB/T 20878 / GB/T 15056 - Rostfreie Stähle und Gussteile (China).
Schneller Querverweis
| Allgemeiner Name | EN / DIN | JIS | UNS / AISI |
| 304 | 1.4301 | SUS304 | S30400 |
| 316 | 1.4401 | SUS316 | S31600 |
| 316L | 1.4404 | SUS316L | S31603 |
| 410 | 1.4006 | SUS410 | S41000 |
| 2205 Doppelhaushälfte | 1.4462 | SUS329J3L | S32205 / S31803 |
Schlussfolgerung
Die Auswahl des richtigen nichtrostenden Stahls für eine Gussanwendung erfordert eine Abstimmung zwischen den Anforderungen der Umgebung und den Eigenschaften des Materials:
- Wählen Sie Austenitisch Sorten (CF) für allgemeine Korrosion, hervorragende Schweißbarkeit und Tieftemperaturbetrieb.
- Wählen Sie Martensitisch Sorten (CA) für hohe Festigkeit, Härte und Verschleißfestigkeit durch Wärmebehandlung.
- Verwenden Sie Duplex Sorten (CD) für Umgebungen, die eine sehr hohe Festigkeit und Beständigkeit gegen Lochfraß/Spannungsrisskorrosion erfordern.
- Entscheiden Sie sich für Hitzebeständig (HK, HT, HP), wenn Bauteile ihre strukturelle Unversehrtheit und Oxidationsbeständigkeit über 650 Grad Celsius erhalten müssen.
Laden Sie Ihre Zeichnungen für eine DFM-Prüfung hoch und Zitat unserer Gießerei-Ingenieure.
