Bei welcher Temperatur verformt sich Edelstahl?

Die Verformungstemperatur von Edelstahl: Ein komplexes Thema

Die Frage, bei welcher Temperatur sich Edelstahl verformt, lässt sich nicht mit einer einzigen Zahl beantworten. Im Gegensatz zur klaren Schmelztemperatur, die je nach Edelstahllegierung zwischen 1400°C und 1550°C liegt, ist die Verformungstemperatur ein weitaus komplexeres Phänomen, das von verschiedenen Faktoren abhängt. Der oft verwendete Begriff “Verformung” ist zudem nicht präzise genug. Man muss zwischen verschiedenen Arten der Verformung unterscheiden:

1. Kriechen (Creep): Bei hohen Temperaturen und unter konstanter Belastung verformt sich Edelstahl langsam und irreversibel. Dieser Prozess, bekannt als Kriechen, findet bereits deutlich unterhalb der Schmelztemperatur statt und ist stark temperaturabhängig. Je höher die Temperatur, desto schneller schreitet das Kriechen voran. Die genaue Temperatur, bei der Kriechen signifikant wird, hängt stark von der spezifischen Edelstahllegierung, der Belastung und der Dauer der Belastung ab. Hochlegierte Edelstähle mit Zusätzen wie Niob oder Titan weisen eine höhere Kriechfestigkeit auf als niedrig legierte Sorten.

2. Relaxierung: Ähnlich dem Kriechen beschreibt Relaxierung die Abnahme der Spannung in einem Bauteil bei konstanter Dehnung und erhöhter Temperatur. Dieser Prozess ist ebenfalls temperaturabhängig und beeinflusst die Langzeitstabilität von Edelstahlkonstruktionen.

3. Plastische Verformung: Bei ausreichend hoher Spannung und Temperatur kann Edelstahl plastisch verformt werden, d.h. er ändert seine Form dauerhaft. Diese Verformung setzt typischerweise oberhalb der Rekristallisationstemperatur ein. Die Rekristallisationstemperatur ist wiederum abhängig von der Legierung und der Vorbehandlung des Materials und liegt für viele Edelstahlsorten im Bereich von 400°C bis 800°C. Unterhalb dieser Temperatur ist die plastische Verformung deutlich erschwert.

4. Einflussfaktoren: Neben der Legierungszusammensetzung beeinflussen folgende Faktoren die Verformungstemperatur:

• Belastungsart: Statische oder dynamische Belastung führt zu unterschiedlichem Verformungsverhalten.
• Belastungsdauer: Kurzzeitige Belastungen führen zu anderen Ergebnissen als langfristige Belastungen.
• Umgebungsbedingungen: Oxidierende oder korrosive Umgebungen können die Verformungstemperatur beeinflussen.
• Vorbehandlung des Materials: Kaltverformung oder Wärmebehandlungen beeinflussen die Mikrostruktur und damit das Verformungsverhalten.

Zusammenfassend lässt sich sagen: Es gibt keine einzelne Temperatur, bei der Edelstahl beginnt, sich zu verformen. Die Verformung ist ein komplexer Prozess, der von der Legierung, der Belastung, der Zeit und der Umgebung abhängt. Für konkrete Anwendungen müssen die spezifischen Eigenschaften des verwendeten Edelstahls und die Betriebsbedingungen berücksichtigt werden, um die potentielle Verformung korrekt zu beurteilen. Die Angabe von Tabellenwerten für spezifische Legierungen und Belastungsfälle in technischen Datenblättern ist daher unerlässlich.