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Das Chrom im Stahl verbindet sich mit dem Sauerstoff in der Atmosphäre und bildet eine dünne, unsichtbare Schicht aus chromhaltigem Oxid, die so genannte Passivschicht. Da die Chromatome und ihre Oxide ähnlich groß sind, lagern sie sich auf der Oberfläche des Metalls dicht aneinander und bilden eine stabile, nur wenige Atome dicke Schicht. Wird das Metall geschnitten oder zerkratzt und die Passivschicht unterbrochen, bildet sich schnell mehr Oxid, das die freiliegende Oberfläche wiederherstellt und sie vor oxidativer Korrosion schützt.
Der genaue Grad der Beständigkeit hängt von der Art des nichtrostenden Stahls, der Konzentration der Säure, der Art der Säure und der Temperatur ab. Bei Mischungen von Chemikalien oder unterschiedlichen Konzentrationen ist ein Test wahrscheinlich sinnvoll. Im Allgemeinen ist es am besten, Proben zu nehmen und sie in einer realen Betriebsumgebung zu testen. Von Metallpassivität spricht man, wenn sich auf der Oberfläche des Metalls eine Oxidschicht bildet. Diese Schicht verhindert jede weitere chemische Korrosion des Metalls.
Einige der Miniplattensysteme waren sowohl aus Edelstahl als auch aus Titan erhältlich; seit den 1980er Jahren hat Titan jedoch im Allgemeinen den Edelstahl ersetzt. Titan bietet im Vergleich zu Stahlimplantaten eine bessere Verformbarkeit aufgrund des geringeren Elastizitätsmoduls von Titan; dadurch können die Platten sehr genau an die Konturen der Knochenoberfläche angepasst werden. Außerdem neigen Titanplatten dazu, nach dem Biegen nur minimal zurückzufedern, so dass an der Schnittstelle zwischen Knochen und Schraube nur eine äußerst geringe Belastung auftritt. Auch wegen des geringeren Elastizitätsmoduls tritt die plastische Verformung viel früher ein als bei rostfreiem Stahl; daher ist eine bessere Belastbarkeit der Knochen-Schrauben-Verbindung zu erwarten. Da der Elastizitätsmodul von Titan der Elastizität des Knochens nahe kommt, werden auch die negativen biologischen Auswirkungen, die bei sehr starren Plattensystemen auftreten, vermieden. Schließlich kann die Schädigung der passiven Oxidschicht durch Bewegungen zwischen Implantaten und umgebendem Gewebe minimiert werden.
Das Zentralatom ist für seine magnetischen Eigenschaften verantwortlich. Sorten mit geringem Koerzitivfeld wurden für Elektroventile in Haushaltsgeräten und für Einspritzsysteme in Verbrennungsmotoren entwickelt. Geglühte austenitische nichtrostende Stähle sind in der Regel nicht magnetisch, obwohl kaltverformte austenitische nichtrostende Stähle durch Kaltverfestigung leicht magnetisch werden können. Wenn austenitischer Stahl gebogen oder geschnitten wird, tritt manchmal Magnetismus entlang der Kante des rostfreien Stahls auf, weil sich die Kristallstruktur neu anordnet.
Durch die Zugabe von Chrom zu nichtrostenden Stählen bildet sich auf der Stahloberfläche eine extrem dünne, aber gleichmäßige, kontinuierliche, zähe und stabile chromreiche Oxidschicht. Außerdem enthält er ein oder mehrere zusätzliche Elemente, in der Regel Metalle. Diese zusätzlichen Bestandteile verleihen den verschiedenen Stahlsorten ihre besonderen chemischen und physikalischen Eigenschaften wie Korrosionsbeständigkeit, Festigkeit, Verarbeitbarkeit usw. Stahl und Kobalt-Chrom-Legierungen sind als traditionelles Implantatmaterial für die interne Fixierung von Knochenbrüchen weit verbreitet.
Die gebräuchlichste Sorte von rostfreiem Stahl, die aufgrund ihrer Vielseitigkeit häufig für die kundenspezifischen Drahtkorbkonstruktionen von Marlin Steel verwendet wird. Selbst unter den Stahllegierungen zeichnet sich Edelstahl der Güteklasse 304 durch seine hohe Zugfestigkeit aus, die bei etwa 621 MPa liegt. Wie die meisten nichtrostenden Stähle hat auch die Sorte 304 eine hohe maximale Betriebstemperatur (ca. 870˚C). Diese Kombination aus hoher Zugfestigkeit, Temperaturbeständigkeit und Korrosionsbeständigkeit macht den nichtrostenden Stahl der Sorte 304 ideal für eine Vielzahl von Anwendungen.
Ebenfalls 1912 patentierten die beiden bei Krupp beschäftigten Ingenieure Eduard Maurer und Benno Strauss eine Variante des austenitischen Edelstahls, die sie Nirosta nannten. Nicht lange nach der Entwicklung des martensitischen rostfreien Stahls ließ ein britisches Unternehmen namens Firths Vicker martensitischen rostfreien Stahl patentieren und verkaufte ihn unter dem Namen „Staybrite“. Brearley schloss sich später mit dem Amerikaner Elmwood Haynes zusammen, der das Stahlprodukt in den Vereinigten Staaten bereits patentiert hatte, und gründete die American Stainless Steel Corporation.
Niedrigere Alterungstemperaturen führen zu einer hohen Festigkeit bei geringer Bruchzähigkeit, während die Alterung bei höheren Temperaturen ein Material mit geringerer Festigkeit und höherer Zähigkeit ergibt. Die Erwärmungsgeschwindigkeit zum Erreichen der Alterungstemperatur hat keinen Einfluss auf die Eigenschaften, wohl aber die Abkühlgeschwindigkeit. Eine Abschreckbehandlung edelstahl rundstahl nach der Alterung kann die Zähigkeit erhöhen, ohne dass die Festigkeit wesentlich abnimmt. Ein solches Verfahren besteht darin, das Material mindestens zwei Stunden lang in einem Eiswasserbad mit einer Temperatur von 1,6 Grad Celsius (35 Grad Fahrenheit) abzuschrecken. Nichtrostende Stähle gibt es je nach ihrer Mikrostruktur in verschiedenen Ausführungen.