Roestvast staal is een veelzijdig en veelgebruikt materiaal in talloze industrieën vanwege de uitstekende sterkte, duurzaamheid en corrosiebestendigheid.
Van de verschillende soorten roestvrij staal zijn austenitisch en ferritisch roestvrij staal de twee meest gebruikte categorieën. Deze twee klassen, hoewel ze beide deel uitmaken van de roestvrijstalen familie, hebben verschillende eigenschappen, microstructuren en prestatiekenmerken die ze geschikt maken voor verschillende toepassingen.
In dit artikel gaan we dieper in op de belangrijkste verschillen tussen austenitisch en ferritisch roestvast staal, waaronder hun legeringssamenstelling, magnetische eigenschappen, corrosiebestendigheid en gebruikelijke toepassingen.
Austenitisch roestvrij staal: De belangrijkste legeringselementen zijn hoge niveaus nikkel (8-10%) en chroom (16-26%), die het een uitstekende corrosiebestendigheid en goede vervormbaarheid geven. Sommige kwaliteiten bevatten ook molybdeen en mangaan.
Ferritisch roestvrij staal: bevat lagere hoeveelheden nikkel (meestal minder dan 1%), waarbij chroom (10,5-30%) de primaire corrosiebestendigheid biedt.
Austenitisch roestvrij staalsoorten
- 304 – Het meest voorkomende austenitische roestvast staal, veel gebruikt in de voedselverwerking, chemische apparatuur en de bouw.
- 316 – Een austenitisch roestvrij staal dat molybdeen bevat, dat een superieure corrosiebestendigheid biedt, vooral in chlorideomgevingen, en veel wordt gebruikt in de maritieme en chemische industrie.
- 304L – Een koolstofarme versie van 304, die beter lasbaar is en vaak wordt gebruikt in toepassingen waarbij gelast moet worden.
- 316L – Een koolstofarme versie van 316, die een betere corrosiebestendigheid en lasbaarheid biedt.
- 321 – Een austenitisch roestvrij staal dat titanium bevat, dat een goede weerstand tegen hoge temperaturen en corrosie biedt en geschikt is voor omgevingen met hoge temperaturen.
- 347 – Een austenitisch roestvrij staal dat niobium bevat, uitstekende interkristallijne corrosiebestendigheid biedt en geschikt is voor omgevingen met hoge temperaturen.
- 310 – Een austenitisch roestvrij staal met een hoog chroom- en nikkelgehalte en een uitstekende oxidatiebestendigheid bij hoge temperaturen, dat veel wordt gebruikt bij hoge temperaturen.
- 904L – Een austenitisch roestvrij staal dat koper bevat en een uitstekende corrosiebestendigheid biedt, met name in zure omgevingen.
Ferritische roestvaste staalsoorten
- 430 – Het meest voorkomende ferritische roestvrij staal, dat een goede corrosiebestendigheid biedt en veel wordt gebruikt in huishoudelijke apparaten en auto-onderdelen.
- 434 – Een ferritisch roestvrij staal dat molybdeen bevat, een verbeterde corrosiebestendigheid biedt en geschikt is voor de maritieme en chemische industrie.
- 441 – Een ferritisch roestvrij staal dat titanium bevat, een goede corrosiebestendigheid en lasbaarheid biedt en geschikt is voor uitlaatsystemen van auto's.
- 444 – Een ferritisch roestvrij staal met een hoog chroomgehalte dat een superieure corrosiebestendigheid biedt en geschikt is voor maritieme en chemische omgevingen.
- 409 – Een ferritisch roestvrij staal met een laag nikkelgehalte, dat veel wordt gebruikt in uitlaatsystemen van auto's en andere goedkope toepassingen.
Deze soorten vertegenwoordigen verschillende austenitische en ferritische roestvaste staalsoorten met verschillende legeringssamenstellingen en prestatiekenmerken, geschikt voor verschillende industriële behoeften.
Microstructuur
Austenitisch roestvast staal: Heeft een face-centered cubic (FCC) kristalstructuur, die zorgt voor een hoge taaiheid, ductiliteit en vervormbaarheid bij zowel kamertemperatuur als hoge temperaturen.
Ferritisch roestvast staal: Heeft een body-centered cubic (BCC) kristalstructuur, die een hogere sterkte biedt, maar een lagere ductiliteit en taaiheid vergeleken met austenitisch roestvast staal.
Magnetisme
Austenitisch: Niet-magnetisch in gegloeide toestand, maar sommige soorten kunnen een lichte magnetisme vertonen na koudbewerking.
Ferritisch: Magnetisch in zowel de gegloeide als de koudvervormde toestand vanwege de lichaamsgecentreerde kubische kristalstructuur.
Corrosiebestendigheid
Austenitisch: Biedt uitstekende corrosiebestendigheid, met name in oxidatieve zuren en algemene corrosieve omgevingen. Hoog nikkelgehalte geeft het uitstekende prestaties in chloride-omgevingen.
Ferritisch: Biedt goede corrosiebestendigheid, maar niet zo hoog als austenitisch roestvast staal. Ferritisch staal is gevoeliger voor spanningscorrosie, met name in chloride-omgevingen bij hoge temperaturen.
Sterkte en taaiheid
Austenitisch: Biedt hogere taaiheid, vooral bij lage temperaturen, en goede slagvastheid. Hoewel de sterkte lager is dan ferritische staalsoorten, kan het worden versterkt door koud bewerken.
Ferritisch: Heeft een goede sterkte en spanningsbestendigheid bij kamertemperatuur, maar een lagere taaiheid en sterkte vergeleken met austenitische staalsoorten.
Lasbaarheid
Austenitisch: Gemakkelijk te lassen en te vormen, vereist doorgaans geen voorverwarmen. Lassen bij hoge temperaturen kan echter leiden tot sensibilisatie (vorming van chroomcarbiden).
Ferritisch: Moeilijker te lassen, vatbaar voor de vorming van brosse fasen, dus zorgvuldige controle van de verwarmingstemperatuur is vereist om scheuren te voorkomen.
Kosten
Austenitisch: Over het algemeen duurder vanwege het hoge nikkelgehalte en het complexere productieproces.
Ferritisch: Meestal kosteneffectiever, met een lager nikkelgehalte en eenvoudigere productieprocessen.
Toepassingen
Austenitisch: Geschikt voor toepassingen die superieure corrosiebestendigheid en vervormbaarheid vereisen, zoals chemische verwerking, voedselproductie, medische apparatuur en constructie. Veelvoorkomende kwaliteiten zijn 304, 316.
Ferritisch: Geschikt voor toepassingen die een goede spanningscorrosiebestendigheid en vervormbaarheid vereisen, maar met lagere eisen voor sterkte en taaiheid. Veelvoorkomende kwaliteiten zijn 430, 444.
Samenvatting
Austenitisch roestvast staal biedt een uitstekende corrosiebestendigheid, hogere taaiheid en betere lasbaarheid. Hierdoor is het geschikt voor toepassingen waarbij een hoge corrosiebestendigheid en sterkte vereist zijn.
Ferritisch roestvast staal is kosteneffectiever en biedt een goede sterkte en spanningsbestendigheid met magnetische eigenschappen. De prestaties in corrosieve omgevingen zijn echter lager dan die van austenitisch roestvast staal.
Voor meer informatie over roestvrijstalen producten kunt u contact opnemen met SSM. Wij bieden product- en technische serviceondersteuning.
Roestvrijstalen familie
Roestvrij staal