Ein Edelstahlzahnrad ist nicht einfach „ein Stahlzahnrad, das nicht rostet". Die gängigen Sorten unterscheiden sich so stark in Korrosionsbeständigkeit, Zerspanbarkeit und Härtbarkeit, dass die falsche Wahl entweder zu weich für guten Verschleiß oder zu hart für wirtschaftliche Zerspanung ist. Lebensmittelmaschinen, medizinische Geräte und Schiffsausrüstung sind die drei Anwendungen, in denen die Wahl am meisten zählt — und in denen Einkäufer, die nur „Edelstahl" auf die Zeichnung schreiben, Rückfragen erhalten.
304 und 316 sind austenitische Sorten und die erste Wahl, wenn Korrosionsbeständigkeit Priorität hat. 316 enthält Molybdän und kommt mit chloridhaltigen Umgebungen — Salzwasser, Reinigungsmittel — weit besser zurecht als 304. Der Preis: Beide Sorten lassen sich durch Wärmebehandlung kaum härten, beide liegen bei etwa 200–250 HB, was für leichte Lasten reicht, unter echtem Drehmoment aber schnell verschleißt. Sie zerspanen sich zudem langsamer als Kohlenstoffstahl, typischerweise um 30–40 Prozent geringere Schnittgeschwindigkeit, also höhere Maschinenkosten.
17-4PH ist der beste Allrounder für Edelstahlzahnräder. Es ist ein ausscheidungshärtender Stahl: Korrosionsbeständigkeit nahe 304, aber nach Ausscheidungshärtung im Zustand H900 erreicht es etwa 44 HRC bei hoher Festigkeit und guter Zähigkeit. Der praktische Weg ist die Bearbeitung im weichgeglühten Zustand, dann Ausscheidungshärtung, dann Fertigschleifen. Das macht 17-4PH zur am häufigsten spezifizierten Edelstahl-Zahnradsorte in Industrieanlagen — echte Tragfähigkeit ohne Verzicht auf Korrosionsschutz.
440C ist die harte Option. Es ist ein martensitischer Edelstahl, der auf 58–60 HRC gehärtet werden kann und damit die beste Verschleißfestigkeit aller Edelstahl-Zahnradsorten bietet. Der Preis: geringere Korrosionsbeständigkeit als 304 oder 316, schlechte Schweißbarkeit und Kerbempfindlichkeit. 440C gehört in hochbelastete, verschleißkritische Stellen mit noch erforderlichem Korrosionsschutz — Pumpenantriebe, Ventilaktoren, bestimmte Schiffskomponenten — nicht in eine abspülbare Lebensmittelmaschine, in der 316 sicherer wäre.
Die Fertigung von Edelstahlzahnrädern erfordert einen anderen Rhythmus als Kohlenstoffstahl. Das Material arbeitet schnell kalt, also müssen die Werkzeuge scharf sein, die Vorschübe groß und die Schnittgeschwindigkeiten niedrig. Die Wärmebehandlung verursacht mehr Verzug als bei Kohlenstoffstahl, also muss an den Zahnflanken genug Schleifaufmaß bleiben. Für 17-4PH lautet die empfohlene Folge: Schruppen, Weichglühen, Schlichten, Ausscheidungshärtung, Fertigschleifen. Jedes Edelstahlzahnrad, das wir fertigen, wird fertig geschliffen, weil Fräsen allein die für diese Anwendungen erwartete Genauigkeit selten erreicht.
In unserer Fabrik bearbeiten wir 304-, 316-, 17-4PH- und 440C-Zahnräder auf IT6–IT7 mit eigener Wärmebehandlung und Zahnradschleiferei. Nennen Sie uns die Umgebung — Abspülung, Salzwasser, Medizin, trockene Industrie — sowie Last und Drehzahl, und wir empfehlen die Sorte und die Prozessroute, die passt, statt „Edelstahl" zu zitieren, als wäre es ein Material.