Entstehungsgeschichte
Die Entstehungsgeschichte von Edelstahl reicht in die späten Jahre des 19. und frühen 20. Jahrhunderts zurück, als Wissenschaftler und Ingenieure versuchten, Materialien zu entwickeln, die widerstandsfähiger gegen Korrosion waren.
Hier ein Überblick über die wichtigsten Meilensteine:
1. Frühe Forschung (19. Jahrhundert)
Schon im 19. Jahrhundert wurden erste Untersuchungen zu korrosionsbeständigen Metallen durchgeführt. Forscher stellten fest, dass bestimmte Legierungen wie Eisen-Chrom-Legierungen eine höhere Korrosionsbeständigkeit aufwiesen, aber es dauerte Jahrzehnte, bis eine praktische Lösung gefunden wurde.
2. Durchbruch durch Pierre Berthier (1821)
Der französische Metallurg Pierre Berthier entdeckte 1821, dass Eisen-Chrom-Legierungen widerstandsfähiger gegen Säuren und Korrosion waren. Seine Entdeckung legte den Grundstein für die Entwicklung von Edelstahl, obwohl seine Forschung zu dieser Zeit keine sofortige industrielle Anwendung fand.
3. Industrieller Durchbruch – Harry Brearley (1913)
Der entscheidende Durchbruch in der Entwicklung von Edelstahl gelang jedoch erst 1913 dem britischen Metallurgen Harry Brearley. Er suchte im Auftrag einer britischen Waffenfabrik nach einer hitzebeständigen Legierung für Gewehrläufe. Brearley experimentierte mit verschiedenen Kombinationen von Eisen und Chrom und stellte schließlich fest, dass eine Legierung mit etwa 12,8 % Chrom und Kohlenstoff nahezu immun gegen Rost war. Diese Entdeckung markierte die Geburtsstunde von rostfreiem Edelstahl.
Das Material wurde zunächst als „rostfreier Stahl“ oder „Inox“ bezeichnet (abgeleitet von „inoxydable“, was im Französischen „nicht oxidierbar“ bedeutet). Brearleys Edelstahl fand schnell Anwendung in der Besteckindustrie, da er rostfrei und zugleich ästhetisch ansprechend war.
4. Erweiterung durch Forschung (1920er-1930er)
In den folgenden Jahren wurde weiter an der Zusammensetzung von Edelstahl gearbeitet, um seine Eigenschaften zu verbessern. Forscher fügten Elemente wie Nickel und Molybdän hinzu, was die Korrosionsbeständigkeit und mechanischen Eigenschaften weiter steigerte. Dadurch wurden verschiedene Edelstahlsorten entwickelt, die für spezifische Anwendungen geeignet waren, z. B. für den Einsatz in der chemischen Industrie, im Bauwesen und in der Luftfahrt.
5. Moderne Entwicklungen
Im Laufe des 20. Jahrhunderts wurde Edelstahl in vielen Bereichen des täglichen Lebens und der Industrie unverzichtbar. Heute gibt es Hunderte verschiedener Edelstahlsorten, die je nach Anwendung unterschiedliche Eigenschaften aufweisen. Edelstahl wird in Bereichen verwendet, in denen hohe Korrosionsbeständigkeit, Festigkeit und Hygiene wichtig sind, wie z. B. in der Lebensmittel- und Pharmaindustrie, im Bauwesen, in der Automobilindustrie und im medizinischen Bereich.
Fazit
Die Entwicklung von Edelstahl war ein entscheidender Schritt in der Geschichte der Materialwissenschaft. Dank der Entdeckung von Harry Brearley und weiterer Forschungen wurde Edelstahl zu einem der vielseitigsten und am weitesten verbreiteten Werkstoffe in der modernen Industrie.
Warum Edelstahl rostfrei ist!
Edelstahl ist rostfrei, weil er einen hohen Anteil an Chrom (mindestens 10,5 %) enthält. Das Chrom reagiert mit Sauerstoff aus der Luft und bildet eine dünne, unsichtbare Schutzschicht aus Chromoxid auf der Oberfläche des Stahls. Diese Schicht verhindert, dass Feuchtigkeit und Sauerstoff in den Stahl eindringen und Korrosion verursachen.
Falls die Oberfläche des Edelstahls beschädigt wird, kann sich diese Chromoxidschicht dank des Chromgehalts erneut bilden, wodurch der Rostschutz erhalten bleibt. Dies nennt man auch Passivierung.
Zusätzlich kann Edelstahl auch andere Legierungsbestandteile wie Nickel oder Molybdän enthalten, die die Korrosionsbeständigkeit weiter erhöhen.
Die Passivschicht eines nichtrostenden Stahles ist nicht etwas Unveränderliches, sondern stellt sich in ihrer Zusammensetzung und ihrem Aufbau im Laufe der Zeit mit dem umgebenden Medium ins Gleichgewicht. Eine einmal gebildete Passivschicht läßt sich daher nicht auf ein anderes Medium übertragen. Kann sich in einem Medium keine ausreichende Passivschicht bilden oder wird die vorhandene passive Oberflächenschicht auf chemischem Wege örtlich durchbrochen oder ganz zerstört, so können Korrosionsschäden auftreten.