Eine nicht ausreichende Robustheit von Spannstählen unter baupraktischen Verhältnissen führte in der Vergangenheit wiederholt zu schwerwiegenden Schäden bei Spannbetonkonstruktionen. Hauptsächliche Ursache von Spannstahlbrüchen war Wasserstoff induzierte Spannungsrisskorrosion. Um solche Schäden zu vermeiden, wurden deshalb Spannstähle zusätzlich vor Korrosion geschützt. Metallische Überzüge und Epoxidharzbeschichtungen brachten als dauernde Schutzmaßnahmen jedoch nicht die erforderliche Sicherheit. Bisher nicht untersucht wurden hochfeste Zugglieder aus nichtrostenden Stählen. Einerseits bestehen positive Erfahrungen mit nichtrostenden Betonstählen. Andererseits finden hochfeste Litzen aus nichtrostendem Stahl mit Erfolg Anwendung im Hoch- und Brückenbau. Es lag daher nahe, solche Zugglieder auch im Hinblick auf eine Anwendung im Spannbetonbau zu untersuchen und zu bewerten. Im konstruktiven Ingenieurbau werden aufgrund ihres gegenüber anderen Sorten verbesserten Korrosionsverhaltens vor allem die mit Chrom, Nickel und auch Molybdän legierten austenitischen Stahlsorten verwendet. Die für Spannstähle erforderliche hohe Festigkeit kann bei den Austeniten nur über eine starke Kaltumformung erreicht werden. Austenitische Stähle mit nicht zu hohen Chrom-, Nickel- und Molybdängehalten befinden sich bei Raumtemperatur in einem metastabilen Zustand. Bei starker Kaltumformung kann sich das gefügeinstabile austenitisches Gefüge deshalb teilweise oder vollständig in Verformungsmartensit umwandeln. Da Martensitanteile, eingelagert in einer austenitische Matrix, unter Lochkorrosionsbedingungen den Angriff jedoch eher verstärken und auch die Empfindlichkeit einer über Rissbildung verlaufenden Korrosion heraufsetzen, werden für gehobene Ansprüche vor allem die gefügestabileren (höher legierten) Sorten verwendet. In der vorliegenden Arbeit wurden hochfeste Litzen aus 4 Sorten nichtrostender Stähle aus den Werkstoffen 1.4301, 1.4401, 1.4436 und 1.4439 mit einer in der genannten Reihenfolge steigender Austenitstabilität untersucht. Im Mittelpunkt der durchgeführten Untersuchungen standen das Korrosionsverhalten (Lochkorrosion, chloridinduzierte anodische Spannungsrisskorrosion und wasserstoffinduzierte Spannungsrisskorrosion) unter Berücksichtigung extremer korrosiver Einflüsse, z.B. carbonatisierter Beton mit hoher Chloridkonzentration. Ergänzt wurden diese Versuche durch die Feststellung von mechanisch-technologischen Werkstoffeigenschaften. Bei Berücksichtigung aller Untersuchungsergebnisse bietet sich vor allem der Werkstoff 1.4401 zur Herstellung hochfester nichtrostender Spannbetonlitzen für eine Anwendung beim Spannbeton mit sofortigem und nachträglichem Verbund an. Der niedriger legierte, nichtgefügestabile Werkstoff 1.4301 ist wegen nicht ausreichender Korrosionsbeständigkeit gegenüber Chlorideinwirkung für die untersuchte Anwendung auszuschließen. Diese Korrosionsanfälligkeit ist auf das Fehlen von Molybdän und die Bildung von Verformungsmartensit zurückzuführen.

Experience with prestressed concrete over about half a century has indicated that the corrosion resistance of conventional prestressing steel does not always satisfy, especially the prestressing steels are susceptible to Hydrogen (Hydrogen induced stress corrosion cracking). On the other hand corrosion agents, such as chloride, condensation water, can penetrate in the concrete and arrive on the surface of steels. Hence, corrosion damages of prestressing steels can happen and, in the extreme case, the prestressed concrete structure collapsed resulted from the failure of the tendon. Nowadays several corrosion protection systems are available for prestressing steels. As permanent corrosion protection, zinc and zinc-based (Zn+AI) coating system as well as the epoxy coating can be applied for prevention the corrosion of prestressing steels. However the functions of such kinds of corrosion protection systems are always doubted according the experience. In this paper consideration is made to use high-strength stainless steels in prestressing tendon with bond in concrete. Austenitic stainless steels with high contents of chromium and nickel provide generally a level of corrosion resistance that is superior to any other category of stainless steel. This category comprises over 70% of total stainless steel production. To achieve a high strength the austenitic steels are cold drawn in a high degree. Austenitic steel without sufficiently high contents of chromium, nickel and molybdenum is in a metastable state at ambient temperature. After a strong cold-drawing (> 40%) the austenitic micro-structure can be transformed partially or fully to a'-martensite (deformation martensite). This transformation induces a change in mechanical properties and also reduces the corrosion resistance of steels. In this paper the high-strength stainless steels of qualities of 1.4301 (XSCrNi 18-10), 1.4401(X5CrNiMo 17-12-2) 1.4436 (XSCrNiMo 17-13-3) and 1.4439 (X3CrNiMo 17-12-5) with a sequence of increasing austenite stability were investigated. All the important properties of high-strength stainless steels which are technically responsible for the application in prestressing concrete are represented. They are: material properties, mechanical properties, pitting corrosion behaviour and the resistance to stress corrosion cracking (Cl-induced and H-induced). The main concern of this research is corrosion behaviour of high-strength stainless steels in prestressed concrete structures, regarding with the extremely corrosive environmental influences, e.g. carbonated concrete with high concentration of chloride. For application in prestressing tendon with bond in concrete the clod-drawn high-strength stainless steel of quality of 1.4401 is an optimal proposition regarding its satisfactory resistance against pitting corrosion and stress corrosion cracking in structure-related corrosive conditions. The lowlier alloyed steel 1.4301 has an insufficient resistance against the chloride-induced corrosion because of the lack of molybdenum and the content of deformation martensite due to the strong cold drawing of its instable austenitic micro-structure.