Edelstahl ist eine Stahllegierung, die Chrom als eines ihrer Elemente enthält. Die anderen Legierungselemente können je nach den für den Edelstahl erforderlichen strukturellen und chemischen Eigenschaften variieren. Er findet in einer Vielzahl von Anwendungen Verwendung, von Automobilen über Schiffskomponenten und Konsumgüter bis hin zu Schüttgut und Fördertechnik. Einer der größten Vorteile von Edelstahl ist seine Korrosionsbeständigkeit aufgrund des enthaltenen Chroms. Es gibt eine Reihe von Standardlegierungen für Edelstahl. Die Herstellung von Edelstahl ist ein komplexer Prozess. Die grundlegende Edelstahlherstellung umfasst die folgenden Schritte.
Alle Rohstoffe werden gemeinsam in einem Elektroofen etwa 8–12 Stunden lang erhitzt. Sobald die Rohstoffe geschmolzen sind, werden sie in Formen mit den gewünschten Abmessungen gegossen und abkühlen gelassen. Der gegossene Edelstahl kann rechteckig, als Knüppel, Rohr oder Platte geformt sein.
Das Edelstahl-Halbzeug wird anschließend warmgewalzt, wodurch die Blechdicke reduziert und vereinheitlicht wird. Der Edelstahl durchläuft zwei Walzen, bis die gewünschte Blechstärke erreicht ist.
Nach dem Warmwalzprozess beginnt die Wärmebehandlung des Edelstahls. Beim Glühen wird der Stahl kontrolliert erhitzt und abgekühlt, um ihn weicher zu machen. Dadurch werden die beim Warmwalzen entstandenen Spannungen reduziert.
Manchmal wird Edelstahl auch einer Aushärtung unterzogen, bei der die Festigkeit des Produkts durch Schmelzen erhöht wird. Die Härtung bei der richtigen Temperatur ist wichtig. Wird der Stahl bei einer niedrigeren Temperatur erhitzt, erhält man einen Edelstahl mit höherer Festigkeit, aber geringerer Zähigkeit. Wird der Stahl hingegen bei einer höheren Temperatur erhitzt, weist der resultierende Edelstahl eine höhere Zähigkeit, aber eine geringere Festigkeit auf.
Der Erhitzungsprozess selbst verändert die Eigenschaften des Edelstahls nicht. Der Abkühlprozess hingegen bestimmt die Eigenschaften des Endprodukts. Nach dem Erhitzen des Edelstahls auf etwa 900–1000 Grad Fahrenheit wird das Material beispielsweise durch Wasserabschreckung abgekühlt, wobei das Rohmaterial einige Stunden in einem Eisbad gekühlt wird. Dieses Verfahren wird hauptsächlich bei dickeren Stahlquerschnitten angewendet. Bei dünneren Querschnitten wird das Metall mit Kaltluft bestrahlt; dieses Verfahren wird als Luftstrahlen bezeichnet.
Für ein glatteres Endprodukt ist das Entzundern unerlässlich. Die Wärmebehandlung kann zur Bildung von Zunder auf Stahl führen. Das gängigste Entzunderungsverfahren ist das Beizen, bei dem Säuren zum Einsatz kommen. Bei der elektrolytischen Reinigung wird die Oberfläche mithilfe von Phosphorsäure und einer Kathode unter elektrischem Strom behandelt, um den Zunder zu entfernen. Je nach Edelstahlsorte kann der Glüh- und Entzunderungsprozess mehrere Schritte umfassen.
Dies ist ein entscheidender Schritt in der Edelstahlproduktion, da er die Anwendungsbereiche des Stahls bestimmt und seine Verarbeitung erleichtert. Je nach Anwendung kann die Oberfläche glatt oder rau bearbeitet werden. Warmwalzen, Kaltwalzen, Glühen, Entzundern – diese Prozesse hängen von der jeweiligen Anwendung des Edelstahls ab.
Edelstahl kann je nach Verwendungszweck in einer Industrie weiterverarbeitet werden. Dazu gehören Formgebung, zusätzliche Wärmebehandlung, Entzunderung und/oder Schweißen.