Die Unterschiede bei Flussstahl, Werkzeugstahl und Edelstahl

Stahl ist im Grunde genommen raffiniertes elementares Eisen, das mit Kohlenstoff gemischt wird, um ein stärkeres Material zu bilden. Es gibt jedoch Tausende verschiedener Stahlformen, da es sich um einen chemischen Prozess handelt, bei dem Dutzende möglicher Chemikalien für bestimmte Eigenschaften hinzugefügt werden. Trotz der Vielzahl unterschiedlicher Zusammensetzungen kann Stahl in eine von drei Grundfamilien eingeteilt werden: rostfreie Stähle, Werkzeugstähle und Weichstahl oder kohlenstoffarmer Stahl.

Der wichtigste Unterschied zwischen Werkzeug-, Weich- und Edelstahl ist die chemische Zusammensetzung des Stahls. Im Allgemeinen sind Weichstähle einfache Stähle mit sehr wenigen elementaren Zusätzen. Werkzeugstähle werden unter Verwendung mehrerer Additive auf bestimmte Eigenschaften zugeschnitten, und rostfreie Stähle weisen sehr hohe Konzentrationen von einem oder zwei Elementen auf. Kohlenstoff ist vielleicht das kritischste chemische Additiv, da er die Härtbarkeit von Stahl direkt bestimmt. Milde Stähle enthalten typischerweise weniger als 1 Massenprozent Kohlenstoff; Werkzeugstähle können bis zu 15 Prozent oder mehr Kohlenstoff enthalten, ebenso wie rostfreie Stähle. Rostfreie Stähle enthalten bis zu 20 Prozent Chrom und relativ hohe Konzentrationen an Nickel, Chemikalien, die Weich- oder Werkzeugstählen normalerweise nicht zugesetzt werden. Werkzeugstähle können mehrere Zusatzstoffe in Spurenmengen oder in höheren Konzentrationen enthalten. Diese Elemente bestimmen spezifische physikalische und mechanische Eigenschaften.

Die physikalischen Eigenschaften eines Stahls werden durch seine Chemie bestimmt. Im Allgemeinen weisen Weichstähle eine mäßige Zähigkeit auf und sind aufgrund ihrer einfachen Zusammensetzung recht leicht zu schweißen, neigen jedoch zu Korrosion. Rostfreie Stähle und aufgrund ihrer komplexen Zusammensetzung mäßig bis schwer zu schweißen, aber sehr korrosionsbeständig. Werkzeugstähle weisen eine hervorragende Bearbeitbarkeit, Härtbarkeit und Verschleißfestigkeit auf, können jedoch zu Korrosion neigen.

Die Härtbarkeit oder Fähigkeit, Stahl von formbar zu hart zu machen, wird durch den Kohlenstoffgehalt und in geringerem Maße durch Spurenelemente bestimmt. Weichstähle können in der Regel nicht gehärtet werden, da sie so wenig Kohlenstoff enthalten. Einige rostfreie Stähle können gehärtet werden, aber nicht jede Form von rostfreiem Stahl hat diese Fähigkeit. Fast alle Werkzeugstähle können gehärtet werden, jedoch unter Verwendung unterschiedlicher Medien. Einige müssen in Öl oder Wasser abgeschreckt werden, um richtig zu härten, während andere nach ordnungsgemäßer Wärmebehandlung an der Luft härten können.

Milde Stähle sind im Allgemeinen die billigsten Stähle und diejenigen, die in größter Menge hergestellt werden. Sie werden als Baustoffe und als Folie im Baugewerbe eingesetzt. Rostfreie Stähle werden in Fertigprodukten wie Food-Service-Materialien oder als Verkleidung verwendet, wenn Korrosionsbeständigkeit erforderlich ist. Werkzeugstahl wird fast ausschließlich für die Bearbeitung und den Werkzeugbau verwendet, obwohl auch einige Bestecke aus bestimmten Qualitäten hergestellt werden.