Rostbeständigkeit von Stahl / Edelstahl

Allgemeinwissen aus der Praxis
An der Ostseeküste wird oftmals entdeckt, dass Erzeugnisse aus nichtrostendem Stahl rosten. Dafür sorgt die Salzhaltige Seeluft. So die optische Schlussfolgerung. In Wirklichkeit werden wir aber getäuscht. An der Ostsee-Küste wird zur Rostbeständigkeit von Edelstahltoren z.B. V4A eingesetzt bzw. verarbeitet. Wenn sich an den Edelstahltoren Rost bildet, dann ist die Ursache beim Verarbeiter zu suchen. Metallwerkstätten produzieren feinen Eisenstaub, der sich beim Edelstahltor aus nichtrostendem Stahl auf der Oberfläche festsetzt. Wird das Tor montiert, dann rostet der Staub und das ist zu sehen. Eine Reinigung ist aufwendig, aber möglich. Wie das geht, das wissen die Fachhandwerker, und die hüten das Geheimnis. Professionelle Firmen reinigen vor der Montage.

I. Rostbeständigkeit bei Erzeugnissen
Beispiel Instrumente. Beim Kauf von Instrumenten wird darauf geachtet, dass nicht billige Instrumente von schlechter Qualität gekauft werden, weil diese die Arbeit am Operationstisch erschweren und zudem schon nach wenigen Jahren repariert oder ersetzt werden müssen. Es gibt auch Instrumente für Rechts- und Linkshänder.

II. Instrumentenmaterial - Rostbeständigkeit

• sie dürfen nicht rosten, also rostbeständig sein
• sie müssen hart und stabil sein
• sie müssen hitzebeständig und verschleissfest sein
• sie müssen blendfrei sein

So fing alles an:
Frühere Instrumete waren rostbeständig / rostfrei:
Diese Aussage stand in verbindung mit verchromten Oberflächen, wodurch das Rosten verhindert bedingt verhindert wurde. Das hatte den Vorteil der niedrigen Kosten, doch das genügt heute nicht mehr, weil die Chromschicht mechanisch geschädigt werden kann. Der darunterliegende Stahl ist dann nicht mehr gegen das Rosten geschützt. Weiterhin schädigen Säurelösungen, Salze und einfache Chemikalien die Oberfläche, so dass die Instrumente nicht mehr hygienisch einwandfrei sind.

Instrumente mit Rost müssen einfach entsorgt werden. Ebenfalls verchromte Instrumente, die an der Oberfläche beschädigt wurden, wo die darunterliegende Schicht angefangen hat, zu rosten.

Heutiger Stand:
Verwendung findet Rostfreier Stahl = Edelstahl oder Stainless-Steel
Heute wird rostfreier Stahl verwendet, der aus Eisen, Molybdän, Schwefel, Chrom (mindestens 11.5 %), Kohlenstoff und Nickel als Legierung erzeugt wird. Der Chromanteil bestimmt in erster Linie die Rostbeständigkeit des Edelstahls. Je höher der Chromanteil ist, desto höher ist auch die Rostbeständigkeit. Bei einem Chromgehalt von ca. 12-14 % können die Voraussetzungen rostbeständig und elastisch realisiert werden.

• bezeichnet als Serie 300 = Austenitischer Stahl
  Dieser Stahl wird nicht durch Hitze gehärtet. Dadurch besitzen diese Erzeugnisse eine gewisse Verformbarkeit und sollten stabiler gegen Rost sein.
• bezeichnet als Serie 400 = Martensitischer Stahl
  Dieser Stahl hat viel Kohlenstoff und wenig Chrom und wird mit Hitze gehärtet. Dadurch besitzen diese Erzeugnisse eine sehr hohe Stabilität, was gerade für schneidende Flächen gefordert wird.

III. Instrumentenoberfläche
Die Erzeugnisoberfläche sollte mehrere, zum Teil widersprüchliche Kriterien, erfüllen. Auf der einen Seite sollte sie glatt sein, um die Rostbeständigkeit zu erhöhen, andererseits darf die Oberfläche nicht glänzen, was den Spiegeleffekt begünstigt. Dadurch haben sich verschiedene Oberflächenbehandlungen entwickelt, die diesen Ansprüchen gerecht werden.
Das Polieren der Oberfläche - wie bekannt mechanisch
Die Passivation
Mit Salpetersäure werden alle Fremdkörper inklusiv aller Eisenatome an der Oberfläche der Instrumente beseitigt. Zusätzlich werden die fertigen Erzeugnisse mit Chromoxyd dünn beschichtet, wodurch die Rostbeständigkeit erhöht wird. Der gebundene Sauerstoff bewirkt, dass sich der Stahl passiv gegenüber den Medien wie Wasser, Dampf und Luftsauerstoff verhält.
Die Oberfläche bestrahlen
Das passiert mir Silikon oder Glasperlen. Oder aber mit einem besonderen Poliergerät die Oberfläche "aufrauhen", wodurch eine matte Oberfläche entsteht.
Schwarzfärbung der Instrumente
Das passiert mit einer Wolfram-Carbid-Legierung. Es handelt sich dabei um eine Verbindung von Wolfram und Kohlenstoff. Es entsteht ein Hartmetall, das sehr hart und auch sehr dauerhaft ist. Dieses Hartmetall wird als Einlage an stark beanspruchten Stellen, das sind klemmende und schneidende Flächen, verwendet. Diese Einlagen können ersetzt werden, wenn sie am Erzeugnis gut zu fixieren gehen. Instrumente mit diesen Hartmetalleinlagen sind in der Regel durch vergoldete Griffe und Stielenden gekennzeichnet.

Titan-Legierung:
Titan ist sehr korrisionsbeständig, hart, hitzeunempfindlich und zusätzlich noch sehr leicht.
Titanlegierungen werden für Erzeugnisse in der Mikrochirurgie verwendet.

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