Stahl ist nicht gleich Stahl: Eine kleine Materialkunde

ist ein Werkstoff mit dem Hauptbestandteil Eisen und einem Kohlenstoffgehalt von unter 2,06 Prozent. Stahl lässt sich kalt oder warm umformen, er kann also geschmiedet, gebogen, gewalzt oder gezogen werden. Eisen-Kohlenstoff Legierungen mit einem Kohlenstoff-Anteil von über 2,06 Prozent sind als Gusseisen bekannt.

nennt man einen besonders reinen Stahl. Stahl enthält neben Eisen immer auch Mengen an unerwünschtem Phosphor und Schwefel (sog. Eisen-Begleitstoffe). Diese Elemente wirken sich negativ auf die Gebrauchseigenschaften aus. Als Edelstahl darf ein Stahl daher nur bezeichnet werden, wenn Schwefel und Phosphor weniger als 0,025 % Massen-Prozent in der Legierung ausmachen. (Legierung = Stoffgemisch aus mindestens einem Metall und einem oder mehreren anderen chemischen Elementen)

bezeichnet Edelstahl, dessen Legierung mehr als 10,5 Prozent Chrom enthält. Durch den hohen Chromanteil bildet sich eine Schutzschicht aus Chromoxid an der Werkstoffoberfläche (sog. Passivschicht). Diese Schicht verhindert, dass der Sauerstoff der Luft mit dem Eisen im Stahl reagieren kann – wodurch der Stahl rosten würde. Denn Rost entsteht, wenn das Eisen aus dem Stahl mit Sauerstoff und Wasser reagiert. Chemisch gesehen ist Rost oxidiertes Eisen. Rost ist porös und rostige Stellen fördern die weitere Korrosion des Metalls, bis zum völligen Zerfall. Genau davor schützt beim „Edelstahl rostfrei“ die Passivschicht aus Chromoxid.

Da „Edelstahl rostfrei“ über diese dichte Chromoxid-Schutzschicht verfügt, kann er nicht rosten – oder doch? Die Schutzschicht aus Chromoxid ist „selbstheilend“. Das heißt, wenn die Schutzschicht an einer Stelle verletzt wird, zum Beispiel durch mechanische Einwirkung, bildet sich an dieser Stelle sofort wieder eine neue Schutzschicht, da sich das Chrom aus dem Stahl mit der Luft automatisch wieder zu Chromoxid (= Schutzschicht = Passivschicht) verbindet.

Eine sich selbst erneuernde Schutzschicht, das klingt hervorragend. Allerdings hat die Sache einen kleinen Haken: denn nur auf einer sauberen Oberfläche kann sich die Chromoxid-Schutzschicht bilden und erhalten bleiben. Andauernde Verunreinigungen durch Umwelteinflüsse – wie Abgase, Rußpartikel, Kochsalz oder chloridhaltige Flüssigkeiten – können zu einer Schädigung der Schutzschicht führen. Und dann kann sich sogar bei „Edelstahl rostfrei“ echter Rost bilden (Korrosion). Die regelmäßige Reinigung der Oberflächen ist also das A und O, damit die Selbstheilungskraft der Passivschicht zuverlässig funktionieren kann.

Damit „Edelstahl rostfrei“ korrodiert braucht es normalerweise einiges an Zeit und schlechten Rahmenbedingungen. Falls Sie braune Rostbeläge auf rostfreiem Edelstahl entdecken, sind diese zum Glück selten ein Zeichen für echte Korrosion. Meist handelt es sich dabei nur um Rostpartikel aus der Umwelt, die sich oberhalb der Schutzschicht auf dem Werkstück angesiedelt haben – der sogenannte Flugrost. Flugrost kann durch Säubern ganz einfach von der Oberfläche entfernt werden.