Wie andere Stähle besteht auch nichtrostender Stahl in erster Linie aus Eisen und Kohlenstoff, jedoch unter Hinzufügung mehrerer anderer Legierungselemente, von denen Chrom das wichtigste ist. Weitere edelstahl rundstab häufige Legierungselemente in nichtrostendem Stahl sind Nickel, Magnesium, Molybdän und Stickstoff. Die Schweißbarkeit hängt weitgehend von der Art des verwendeten nichtrostenden Stahls ab.
Dieser Film wirkt wie eine Barriere zwischen dem Stahl und der Umwelt. Wird der Film beschädigt, hat er die Fähigkeit zur Selbstheilung, solange Sauerstoff vorhanden ist. Aufgrund dieser Fähigkeit eignet sich rostfreier Stahl hervorragend für medizinische Geräte, die ständig abgewischt, gewaschen und gereinigt werden müssen.
Nichtrostender Stahl ist eine Stahllegierung mit einem Chromgehalt von mindestens 10,5 bis 11 % und höchstens 1,2 % Kohlenstoff. Er wird durch das Zusammenschmelzen von Elementen hergestellt, in der Regel Eisenerz, Chrom, Nickel, Kohlenstoff und andere, und dann zu einem festen Stahl gegossen. Der Stahl durchläuft je nach der gewünschten Form des rostfreien Stahls eine Reihe von Formgebungsmaschinen, und anschließend wird das Material geglüht, entzundert und auf die gewünschte Größe zugeschnitten. Vor der Fertigstellung wird das Material mit einer Oberflächenbehandlung versehen, um es glatt und leicht zu reinigen zu machen. Im geglühten Zustand hat rostfreier Stahl der Güte 420 eine Zugfestigkeit von etwa 586 MPa. Im gehärteten und entspannten Zustand steigt die Zugfestigkeit dieses Materials auf etwa 1.586 MPa.
Austenitische nicht rostende Stähle weisen im Vergleich zu anderen Stahllegierungen einen hohen Chromgehalt auf, was ihnen eine höhere Korrosionsbeständigkeit verleiht. Ein weiteres gemeinsames Merkmal austenitischer nichtrostender Stähle ist, dass sie in der Regel nicht magnetisch sind, obwohl sie nach der Kaltbearbeitung magnetisch werden können. Rostfreier Stahl bleibt rostfrei oder rostet nicht aufgrund der Wechselwirkung zwischen seinen Legierungselementen und der Umwelt. Nichtrostender Stahl enthält Eisen, Chrom, Mangan, Silizium, Kohlenstoff und in vielen Fällen auch erhebliche Mengen an Nickel und Molybdän.
Das Schweißen von nichtrostendem Duplexstahl mit Lichtbogen ist eine gängige Praxis, die jedoch eine sorgfältige Kontrolle der Prozessparameter erfordert. Andernfalls kommt es zur Ausscheidung unerwünschter intermetallischer Phasen, was die Zähigkeit der Schweißnähte verringert. Im Gegensatz zu Kohlenstoffstahl korrodieren nichtrostende Stähle nicht gleichmäßig, wenn sie einer feuchten Umgebung ausgesetzt sind. Ungeschützter Kohlenstoffstahl rostet leicht, wenn er einer Kombination aus Luft und Feuchtigkeit ausgesetzt ist.
Austenitische rostfreie Stähle enthalten mindestens 6 Prozent Nickel und Austenit – kohlenstoffhaltiges Eisen mit einer kubisch-flächenzentrierten Struktur – und haben eine gute Korrosionsbeständigkeit und hohe Duktilität. Ferritische nicht rostende Stähle (Ferrit hat eine kubisch-raumzentrierte Struktur) haben eine bessere Beständigkeit gegen Spannungskorrosion als austenitische Stähle, sind aber schwer zu schweißen. Martensitische nichtrostende Stähle enthalten Eisen mit einer nadelartigen Struktur. Unterschiedliche Anteile der Elemente des nichtrostenden Stahls – Eisen, Nickel, Chrom, Molybdän und Kohlenstoff – bestimmen die Art des nichtrostenden Stahls. Ihre Korrosionsbeständigkeit ist tendenziell geringer als die von ferritischen oder austenitischen Legierungen, aber sie haben eine hohe Härte.
Da das PESR-Verfahren teuer ist, wurden niedrigere, aber signifikante Stickstoffgehalte mit dem Standardverfahren der Argon-Sauerstoff-Entkohlung erreicht. Wie Stahl sind auch nichtrostende Stähle ein relativ schlechter elektrischer Leiter, mit einer deutlich geringeren elektrischen Leitfähigkeit als Kupfer. Insbesondere der elektrische Kontaktwiderstand von nichtrostendem Stahl ist auf die dichte schützende Oxidschicht zurückzuführen und schränkt seine Funktionalität bei der Verwendung als elektrische Steckverbinder ein. Kupferlegierungen und nickelbeschichtete Steckverbinder weisen in der Regel niedrigere ECR-Werte auf und sind daher bevorzugte Materialien für solche Anwendungen. Dennoch werden Steckverbinder aus rostfreiem Stahl in Situationen eingesetzt, in denen der ECR-Wert ein geringeres Auslegungskriterium darstellt und Korrosionsbeständigkeit erforderlich ist, z.
Ausscheidungshärtende Güten bieten dem Konstrukteur eine einzigartige Kombination aus Verarbeitbarkeit, Festigkeit, einfacher Wärmebehandlung und Korrosionsbeständigkeit, die in keiner anderen Werkstoffklasse zu finden ist. Die austenitischen ausscheidungshärtbaren Legierungen wurden weitgehend durch die anspruchsvolleren und höherfesten Superlegierungen ersetzt. Die martensitischen, ausscheidungshärtbaren nichtrostenden Stähle sind die eigentlichen Arbeitstiere der Familie. Während sie in erster Linie als Werkstoff für Stangen, Stäbe, Drähte, Schmiedestücke usw. Konzipiert wurden, finden martensitische ausscheidungshärtbare Legierungen zunehmend auch in flachgewalzter Form Verwendung.