Aluminium macht Chrom-Nickel-Stähle leichter, fester und korrosionsbeständiger

Wie lassen sich Chrom-Nickel-Stähle leichter, fester und zugleich nachhaltiger machen? Ein Forschungsprojekt der Universität Kassel und der TU Bergakademie Freiberg geht der Frage nach, welchen Einfluss die gezielte Zugabe von Aluminium auf die Eigenschaften von Stahl hat – und wie daraus ein Werkstoff der Zukunft entstehen könnte.

„Nicht rostender Stahl - umgangssprachlich häufig Edelstahl genannt - ist aus unserem Alltag nicht wegzudenken – ob als Besteck in der Küche, als Bauteil in Autos oder in Hightech-Anwendungen. Ziel meiner Promotion ist es, den Werkstoff so weiterzuentwickeln, dass er den steigenden Anforderungen an Nachhaltigkeit und Ressourceneffizienz gerecht wird“, sagt der Schweißfachingenieur Steffen Scherbring, wissenschaftlicher Mitarbeiter und Doktorand an der Hochschule Osnabrück.

Warum Aluminium?

Während Aluminium in der Stahlproduktion üblicherweise nur zur Sauerstoffbindung (Desoxidation) verwendet wird, untersucht die Promotion den Einsatz als dauerhaften Legierungsbestandteil. Erste Ergebnisse zeigen: Durch den Zusatz von fünf Prozent Aluminium wird der Stahl nicht nur leichter und fester, sondern auch korrosionsbeständiger, hat außerdem eine gute Schweißbarkeit sowie verbesserte Verschleißeigenschaften. Zudem erhöht sich die Schrottverträglichkeit – darunter versteht man, bei der Stahlherstellung einen höheren Anteil an recyceltem Material einzusetzen, ohne dass die Qualität leidet. Das ist ein entscheidender Faktor für nachhaltige Recyclingprozesse.

Herausforderungen bei der Herstellung

„Obwohl diese positiven Eigenschaften schon bekannt sind, ist der Einsatz von Aluminium in diesen Mengen bislang kaum erprobt“, sagt Scherbring. „Der Grund: Aluminium reagiert bei Kontakt mit Sauerstoff sehr schnell – ein Risiko, das in der industriellen Stahlproduktion bisher als zu hoch eingeschätzt wurde.“ Daher wird derzeit in verschiedenen Anwendungsprojekten gemeinsam mit Praxispartnern die Verarbeitung getestet. Dazu zählen Produkte, die bei hohen Temperaturen einem starken Abrieb ausgesetzt sind – etwa in Müllverbrennungsanlagen oder bei der Wasserstoffproduktion.
Quelle: Hochschule Osnabrück