Edelstahl rostet? Warum und wie du Rost auf Edelstahl beseitigst
Edelstahl ist eigentlich bekannt dafür, dass er korrosionsbeständig, also rostfrei ist. Allerdings solltest du wissen, dass Edelstahl nicht völlig korrosionsfrei ist. Unter bestimmten Umständen können Edelstahllegierungen korrodieren und Anzeichen von Rost aufweisen. Oder der Edelstahl läuft an, womit eine wenig ansehnliche Farbveränderung beschrieben wird. In diesem Heimwerker-Report klären wir die Frage, warum und wann korrodiert Edelstahl? In unserem Beitrag „Wie schütze ich Metall richtig? Was ist Rost?“ erfährst Du mehr zum Thema Rost und Metallschutz.
Edelstahllegierungen sind normalerweise rostbeständig. Unter bestimmten Umständen können sie jedoch auch Rost aufweisen.
Der Begriff Edelstahl bezieht sich auf die Neigung dieser Legierung, unter normalen Bedingungen rostbeständig zu sein. Die chemischen Elemente im Edelstahl reagieren mit dem im Wasser enthaltenen Sauerstoff oder der Umgebungsluft. Dabei entsteht ein sehr dünner aber überaus stabiler Film. Das Vorhandensein dieser Schutzschicht verhindert Korrosion.
Diese Schutzschicht ist so dünn, dass das menschliche Auge sie normalerweise nicht sehen kann. Und sie verleiht der Oberfläche des Stahls ihr charakteristisches Aussehen. Der Edelstahl selbst besteht aus Eisen, welches normalerweise leicht rostet. Aber dem Metall werden in der Regel 10,5 bis 30 % Chrom hinzugegeben, wodurch die Metalllegierung Edelstahl entsteht. Nur wenn das Material mindestens 10,5 % Chrom enthält, das es sich Edelstahl nennen. Bemerkenswert dabei ist, dass sich die Eigenschaften des Edelstahls teils drastisch ändern, je höher der Anteil von Chrom ist. Zudem werden andere Stoffe beigemischt, um Edelstähle mit sehr spezifischen Eigenschaften zu erhalten. Neben Eisen kann ein Edelstahl diese Materialien enthalten:
- Mangan,
- Silizium,
- Kohlenstoff,
- Nickel,
- Molybdän
- und Chrom.
Hinzu kommen diverse moderne, künstlich entwickelte Stoffe, welche vorzugsweise im Waffenbau, in der Luftfahrzeugkonstruktion, bei Satelliten und Raumschiffen, in der Medizintechnik und in der Rüstungsindustrie Anwendung finden.
Als Beispiel für einen spezifischen Edelstahl, sei die Güteklasse 316 erwähnt. Diesem Edelstahl 316 wird mit Molybdän ein spezifisches Additiv hinzugegeben. Dadurch erhöht sich die Beständigkeit des Stahls gegenüber verschiedener Chemikalien, die ansonsten auch Edelstahl zum Rosten bringen würden. In der Güteklasse 304 fehlt Molybdän, weshalb Edelstahl der Güteklasse 316 beispielsweise sehr beständig gegen alle Arten von Chloriden ist, während Edelstahl 304 in chloriertem Wasser rostet.
Neben Eisen kann ein Edelstahl verschiedene Materialien enthalten, welche sich auf die Rostbeständigkeit auswirken können.
5 Faktoren für Korrosion beim Edelstahl
Es sind nicht nur Chloride und Säuren, die Rost auf Edelstahl verursachen können. Ich führe hier die allgemeinen Ursachen an, die bei nahezu allen Edelstählen zu Korrosion führen. Allerdings gibt es hunderte von unterschiedlichen Legierungen, weshalb im Einzelfall ein anderer Auslöser für Rostbildung möglich ist.
Chloride / Salze
Chloride können Lochfraß in Edelstahl verursachen. Die meisten Arten von Edelstahllegierungen erleiden extreme Lochfraßkorrosion, sind sie einer chloridreichen Umgebung wie Meerwasser ausgesetzt.
Die Deutsche Marine stand vor dem Problem, ihre Flotte von Minenjagdbooten erneuern zu müssen. Die alten Boote waren aus Teakholz. Doch dieses Holz durfte seinerzeit nicht mehr verwendet werden, weil die Bundesregierung per Erlass die Verwendung von Tropenhölzern bei öffentlichen Bauten untersagte. Die neuen mussten demnach vollständig aus Edelstahl gebaut werden, denn dieses Material ist antimagnetisch. Das ist notwendig, weil die Minenjagdboote ansonsten in einem Minenfeld von magnetgesteuerten Minen erfasst und vernichtet würden. Edelstahl der Güteklasse 304, auch als V2A bekannt, kam nicht in Frage, weil dieser Lochfraß bekommen würde. Also musste mit Edelstahl 316 eine Sorte verwendet werden, die speziell gegen Chloride beständig, allerdings auch deutlich teurer ist. Im Vergleich zu den alten Holzbooten, kosteten die neuen Minenjäger aus V4A oder Edelstahl 316 inflationsbeglichen rund das Fünfundzwanzigfache. Umweltschutz kann mitunter richtig teuer sein.
Bimetallische/Galvanische Korrosion durch Schweißen unterschiedlicher Edelstahllegierungen
Manchmal ist es nur ein Fehler in der Planung, gelegentlich lässt es sich nicht vermeiden, zwei unterschiedliche Metalle miteinander zu verschweißen. Werden zwei Metalle mit unterschiedlichen Eigenschaften über ein gemeinsames elektrolytisches Material wie die Schweißnaht verbunden, kann es zu einem elektrischen Stromfluss von einem Material zum anderen kommen. Dadurch wird das weniger edle Metall, welches leichter neue Elektronen aufnimmt, zu einer Anode. In der Folge beginnt dort die Rostbildung.
Die Geschwindigkeit dieser Korrosion hängt von einigen Faktoren ab, z. B. von den spezifischen Eigenschaften des Edelstahls, der Art des verwendeten Schweißzusatzes, der Umgebungstemperatur, der Luftfeuchtigkeit sowie der Gesamtoberfläche der miteinander verbundenen Metalle.
Die beste vorbeugende Maßnahme gegen Bimetallkorrosion ist es, die dauerhafte Verbindung zweier unterschiedlicher Metalle von vornherein zu vermeiden. Eine zweite Möglichkeit besteht darin, den Metallen eine Beschichtung zu gönnen. Dadurch wird zwar der Elektronenfluss von der Kathode zur Anode nicht verhindert, aber durch den Entzug von Luft und Feutigkeit wird die Rostbildung unterbunden.
Eine weitere Ursache ist die Verwendung eines Schweißzusatzes, der den beiden zu verbindenden Metallen sehr unähnlich ist. Auch dies kann zur galvanischen Korrosion führen, die sich aber in der Regel auf die Schweißstelle begrenzt.
Ein weiteres Problem wie Rost auf Edelstahl entstehen kann, ist die Korrosion durch Schweißen unterschiedlicher Edelstahllegierungen.
Übertragung von Normaleisen oder Stahl auf rostfreie Stähle
Beim Schleifen, Sägen, Trennen, Brennen und anderen Arbeiten können Partikel von einem einfachen Stahl- oder Eisenwerkstück auf die Oberfläche eines Edelstahlteils übertragen werden. Diese einfachen Eisen- oder Stahlpartikel können die schützende Oxidschicht eines Edelstahlwerkstücks zerstören und seine Korrosionsbeständigkeit ruinieren, sodass es zu rosten beginnt.
Der Unterschied zu dem oben aufgeführten bimetallischen Korrosionsproblem besteht darin, dass in diesem Fall der Kontakt zwischen den unterschiedlichen Metallen rein zufällig ist. Dieser Vorgang zeugt allenfalls davon, dass irgendwo ein Arbeitsplatz oder Lagerraum nicht gründlich sauber war.
Allerdings ist der häufigste Grund für diese Art der Übertragung das Werkzeug. Wurde dieses zuvor an anderen Materialien verwendet und anschließend beim Edelstahl, wandern die Partikel über das Werkzeug auf den Edelstahl. Deshalb sollte das Werkzeug nach jeder Charge gründlich gereinigt werden. Besser ist es, für Edelstahl eigenes Werkzeug zu verwenden. Dies gilt insbesondere für Werkzeuge wie die Drahtbürste, denn diese lässt sich nicht vollständig von Eisenpartikeln befreien, weshalb eine Übertragung auf den Edelstahl niemals ausgeschlossen werden kann. Darum sollte zumindest für die Reinigungsgeräte gelten, dass diese in eigener Ausführung ausschließlich für Edelstahl vorhanden und entsprechend deutlich gekennzeichnet sind.
Extreme Temperaturen und Edelstahl
Edelstahllegierungen haben generell einen sehr hohen Schmelzpunkt, der typischerweise bei rund 1.500° C liegt. Obwohl das Metall bei hohen Temperaturen nicht schmilzt, kann sich Hitze auf die Korrosionsbeständigkeit auswirken.
Obwohl Edelstahllegierungen generell einen sehr hohen Schmelzpunkt haben, kann sich Hitze auf die Korrosionsbeständigkeit auswirken.
Zunder ist beispielsweise ein häufiges Problem bei Edelstahllegierungen, wenn diese extremen Temperaturen ausgesetzt sind. Wenn sich auf heißem Metall Zunder bildet, können die abblätternden Materialreste eine Bimetallkorrosion verursachen, da die Zunder eine andere Zusammensetzung haben als das Grundmetall.
Darüber hinaus können extreme Temperaturen dazu führen, dass freiliegende Edelstahllegierungen ihre schützende Oxidschicht eine Zeit lang verlieren, was das Korrosionsrisiko erhöht, bis sich die Oxidschicht selbstständig wieder neu gebildet hat. Insbesondere Schweißanfänger haben oft mit diesem Problem zu kämpfen, denn sie erhitzen das Edelmetall beim Schweißen zu stark und zu lange.
Um Korrosion durch Ablagerungen oder durch extreme Temperaturen zu vermeiden, ist es wichtig, die empfohlenen Betriebstemperaturen für jeden Edelstahl zu überprüfen. So kannst du mit etwas Erfahrung gut einschätzen, welche Temperaturen bis zu welchen Grenzwerten eingesetzt werden dürfen.
Umweltfaktoren
Das Vorhandensein von Salz und Feuchtigkeit in der Luft ist ein Beispiel für einen Umweltfaktor. Wer ein Werkstück bestellt, aber direkt an der Nordseeküste wohnt, sollte dem Edelstahlschweißer genau diesen Umstand mitteilen. Der fertigt sonst das Werkstück aus V2A Edelstahl an und du bist verärgert, weil das Teil nach zwei Wochen rostbraun ist.
Reinigung und Entrosten von Edelstahl
Es gibt mehrere Wege, Rost nachhaltig vom Edelstahl zu entfernen. Ziel ist es dabei primär, dem Edelstahl zu helfen, seine Schutzschicht wieder aufzubauen. Dies macht der Edelstahl zwar generell von ganz allein, aber bleiben die Gründe für die Rostbildung parat, kommt es erst gar nicht dazu. In unserem Vergleich kannst Du mehr erfahren, welches der beste Rostlöser ist.
Zitronen
Der Säuregehalt der Zitrone hilft auch bei der Entfernung von Rost auf Edelstahl.
Es klingt wie ein Hausmittel, funktioniert aber tatsächlich. Reibe die Oberfläche des Edelstahls mit Zitronensäure ein, nachdem du den Rost mit einer Bürste, einem Schwamm oder einem anderen geeigneten Mittel entfernt hast. Auch Backpulver, meist gemischt mit Essig kann bei einigen Legierungen zum Erfolg führen.
Edelstahlpolitur
Eine Edelstahlpolitur kaufen ist immer dann eine gute Idee, wenn es sich um hochwertige Teile aus Edelstahl handelt. Diese Polituren tun genau das, was sie sollen. Sie entfernen den Rost und bilden eine hauchdünne Schutzschicht. Unter dieser kann der Edelstahl regenerieren und seine eigene Schutzschicht in Ruhe aufbauen.
WD40
Das Wunderöl aus der Sprayflasche Made in USA hilft tatsächlich bei Flugrost, allerdings nicht, wenn bereits Lochfraß vorhanden ist. Sind auf der Oberfläche des Edelstahls punktweise Roststellen zu sehen, kannst du das Teil mit WD40 einsprühen und mit einem weichen Lappen abwischen. Der Effekt ähnelt dem der Edelstahlpolitur.
Der Brenner
Mit dem Brenner kann die Edelstahllegierung vorsichtig erwärmen werden, aber so, dass sie sich nicht verziehen kann und nicht beginnt zu glühen. Nach dem Abkühlen sind die Verfärbungen meistens nach der Hitzekur verschwunden.
Hat sich die Oberfläche des Edelstahls unansehnlich verfärbt, treten zumeist braune, schwarze oder weiße Flecken auf, die manchmal aussehen wie Wasserflecken. Dann kann Erhitzen helfen. Mit dem Brenner das Material vorsichtig erwärmen, aber so, dass es sich nicht verziehen kann und nicht beginnt zu glühen. Anschließend an einem sauberen Ort langsam abkühlen lassen. Meist sind die Verfärbungen nach der Hitzekur verschwunden. Es ist ratsam, nach dem Abkühlen eine Edelstahlpolitur aufzutragen.
Rost auf Edelstahl kann eine Plage sein
In der Tat kann Edelstahl rosten, doch mit es Geduld und ein wenig Arbeit lässt sich dieser Rost für alle Zeiten beseitigen. Nutze dazu die Tipps aus Omas Werkstattküche oder entscheide dich dazu, eine Edelstahlpolitur zu kaufen.