Haben Sie sich jemals über die Unterschiede zwischen den verschiedenen Edelstahlsorten gewundert? In diesem Blogbeitrag tauchen wir in die Welt der nichtrostenden Stähle 304, 304L, 316 und 316L ein. Unser Maschinenbauexperte erläutert ihre einzigartigen Eigenschaften, Zusammensetzungen und Anwendungen und hilft Ihnen bei der Auswahl der perfekten Sorte für Ihr Projekt. Machen Sie sich bereit, Ihr Wissen zu erweitern und fundierte Entscheidungen über diese wichtigen Werkstoffe zu treffen.
Rostfreier Stahl ist eine vielseitige Legierung, die sich durch ihre außergewöhnliche Korrosionsbeständigkeit und einzigartige Zusammensetzung auszeichnet. Er besteht in erster Linie aus Eisen, mit einem Mindestanteil von 10,5% Chrom und in der Regel weniger als 1,2% Kohlenstoff. Das Chrom bildet eine passive Oxidschicht auf der Oberfläche, die dem Stahl seine charakteristische "rostfreie" Qualität verleiht, indem sie ihn vor weiterer Oxidation schützt.
Die Zusammensetzung von rostfreiem Stahl kann durch die Zugabe von verschiedenen Legierungselementen, die jeweils spezifische Eigenschaften aufweisen, weiter verbessert werden:
Obwohl Stahl und Eisen miteinander verwandt sind, handelt es sich um unterschiedliche Materialien. Stahl ist eine Legierung aus Eisen und Kohlenstoff, wobei Eisen der Hauptbestandteil ist. Rostfreier Stahl ist eine spezielle Stahlsorte, die im Vergleich zu herkömmlichem Kohlenstoffstahl eine höhere Korrosionsbeständigkeit aufweist.
Die Bezeichnungen "304", "304L", "316" und "316L" beziehen sich auf bestimmte Sorten von austenitischem rostfreiem Stahl, die jeweils für unterschiedliche Anwendungen geeignet sind:
Die Kenntnis dieser Güten ist entscheidend für die Auswahl des am besten geeigneten nichtrostenden Stahls für bestimmte Fertigungsanforderungen, wobei Faktoren wie Umweltbedingungen, mechanische Eigenschaften und Fertigungsverfahren zu berücksichtigen sind.
Stahl:
Eine vielseitige Legierung, die hauptsächlich aus Eisen mit einem Kohlenstoffgehalt von in der Regel weniger als 2% und anderen Legierungselementen besteht. Diese Zusammensetzung führt zu einem Material mit höherer Festigkeit, Formbarkeit und Haltbarkeit im Vergleich zu reinem Eisen.
-GB/T 13304-91 Klassifizierung von Stahl; ASTM A941
Eisen:
Ein metallisches Grundelement mit der Ordnungszahl 26 und dem Symbol Fe. Es bildet die Grundlage für Stahl- und Gusseisenlegierungen.
Eisen weist starke ferromagnetische Eigenschaften, eine ausgezeichnete Plastizität und eine hohe Wärmeleitfähigkeit auf. Seine Fähigkeit, bei unterschiedlichen Temperaturen verschiedene Kristallstrukturen (Allotrope) zu bilden, trägt zu den vielfältigen Eigenschaften von Stahl bei.
Rostfreier Stahl:
Eine korrosionsbeständige Stahllegierung mit einem Mindestanteil von 10,5% Chrom, die bei Kontakt mit Sauerstoff eine schützende Chromoxidschicht bildet. Diese passive Schicht bietet Widerstand gegen Luft, Dampf, Wasser und andere leicht korrosive Medien.
Die am weitesten verbreiteten Güten sind die austenitischen nichtrostenden Stähle der 300er-Reihe, darunter:
Diese Güten bieten eine hervorragende Kombination aus Korrosionsbeständigkeit, Umformbarkeit und mechanischen Eigenschaften und eignen sich daher für ein breites Spektrum von Anwendungen in verschiedenen Branchen.
Bei der Herstellung von rostfreiem Stahl werden verschiedene Legierungen hinzugefügt, was zu unterschiedlichen Eigenschaften führt. Um sie zu unterscheiden, werden sie mit unterschiedlichen Stahlnummern. Die folgende Tabelle der Legierungselemente ist eine allgemeine Referenz für verschiedene Stahlnummern aus dekorativem rostfreiem Stahl.
Chemische Zusammensetzung (Massenanteil, %)
| Stahlsorte | C | Si | Mn | P | S | Cr | Ni |
| 304 | ≤0.08 | ≤1.00 | ≤2.00 | ≤0.045 | ≤0.03 | 18-20 | 8-10 |
| 301 | ≤0.15 | ≤1.00 | ≤2.00 | ≤0.045 | ≤0.03 | 16-18 | 6-8 |
| 202 | ≤0.15 | ≤1.00 | 7.5-10 | ≤0.05 | ≤0.03 | 17-19 | 4-6 |
| 201 | ≤0.15 | ≤1.00 | 5.5-7.5 | ≤0.05 | ≤0.03 | 16-18 | 3.5-5.5 |
Leistung Einführung
Edelstahl 304 ist ein weit verbreitetes und gängiges Stahlsorte das sich durch gute Korrosions- und Hitzebeständigkeit, Tieftemperaturfestigkeit und mechanische Eigenschaften auszeichnet. Es ist ideal für Stanz- und Biegeprozesse, da es nicht durch Wärmebehandlung gehärtet wird und nicht magnetisch ist. Es kann bei Temperaturen zwischen -196°C und 800°C verwendet werden.
Anwendbarer Bereich
Edelstahl 304 wird häufig für Haushaltswaren wie Geschirr der Klassen I und II, Schränke, Sanitäranlagen, Warmwasserbereiter, Boiler und Badewannen verwendet. Er wird auch in Automobilteilen wie Scheibenwischern und Schalldämpfern sowie in medizinischen Geräten, Baumaterialien, der chemischen Industrie, der Lebensmittelindustrie, der Landwirtschaft und Schiffskomponenten verwendet.
Leistung Einführung
Als kohlenstoffarmer Stahl hat 304L eine ähnliche Korrosionsbeständigkeit wie 304 in seinem allgemeinen Zustand. Nach dem Schweißen oder Spannungsfreimachen weist er jedoch eine ausgezeichnete Beständigkeit gegen Korngrenzenkorrosion auf. Er kann auch ohne Wärmebehandlung in einem Temperaturbereich von 196°C bis 800°C eine gute Korrosionsbeständigkeit aufweisen.
Anwendbarer Bereich
304L wird häufig für Außenanlagen in der Chemie-, Kohle- und Erdölindustrie verwendet, die eine hohe Beständigkeit gegen Korngrenzenkorrosion erfordern, sowie für hitzebeständige Teile von Baumaterialien und Komponenten, bei denen eine Wärmebehandlung schwierig ist.
Leistung Einführung
Durch den Zusatz von Molybdän verfügt der Edelstahl 316 über eine ausgezeichnete Korrosionsbeständigkeit, Beständigkeit gegen atmosphärische Korrosion und eine hohe Temperaturbeständigkeit, wodurch er sich für den Einsatz unter rauen Bedingungen eignet. Seine Kaltverfestigungseigenschaften sind ebenfalls hervorragend (nicht magnetisch).
Anwendbarer Bereich
Schiffsausrüstungen, Chemie-, Farbstoff-, Papier-, Oxalsäure-, Düngemittel- und andere Produktionsausrüstungen; Kameras, Lebensmittelindustrie, Einrichtungen in Küstengebieten, Seile, CD-Stangen, Schrauben, Muttern.
Leistung Einführung
Als kohlenstoffarme Variante des Edelstahls 316 weist er die gleichen Eigenschaften wie 316 auf, hat aber eine ausgezeichnete Beständigkeit gegen Korngrenzenkorrosion.
Anwendbarer Bereich
Produkte mit besonderen Anforderungen an die Beständigkeit gegen Korngrenzenkorrosion.
Angereichert mit Mo (2-3%) weist es eine außergewöhnliche Lochfraß- und Korrosionsbeständigkeit sowie eine hervorragende Hochtemperatur-Kriechfestigkeit auf.
Merkmale und praktische Anwendungen:
| Unterschied | SUS316(L) |
| Merkmale | -Hervorragende Beständigkeit gegen kristalline Korrosion |
| Verwendung | -Rohrleitungen für Kessel, Schiffsbauwerke |
Chemische Zusammensetzung: (Einheit: wt%)
| Spezifikation | C | Si | Mn | P | S | Cr | Ni | Andere |
| SUS316 | ≤0.08 | ≤1.00 | ≤2.00 | ≤0.045 | ≤0.030 | 16.0～18.0 | 10.0～14.0 | Mo：2～3 |
| SUS316L | ≤0.03 | ≤1.00 | ≤2.00 | ≤0.045 | ≤0.030 | 16.0～18.0 | 12.0～15.0 | Mo：2～3 |
Mechanische Eigenschaften:
| Spezifikation | YS（Mpa） | TS（Mpa） | EL（%） | Hv |
| SUS316 | ≥205 | ≥520 | ≥40 | ≤200 |
| SUS316L | ≥175 | ≥480 | ≥40 | ≤200 |
Aufgrund des vorhandenen Molybdäns weisen die nichtrostenden Stähle 316 und 316L eine ausgezeichnete Korrosionsbeständigkeit und Hochtemperaturfestigkeit auf. Aufgrund seiner überlegenen Leistung im Vergleich zu den nichtrostenden Stählen 310 und 304 wird der nichtrostende Stahl 316 häufig unter rauen Bedingungen eingesetzt, einschließlich hoher Temperaturen und Schwefelsäurekonzentrationen zwischen 15% und 85%.
Darüber hinaus macht es seine Widerstandsfähigkeit gegen Chloridangriffe zu einer beliebten Wahl für Meeresumgebungen. Mit einem maximalen Kohlenstoffgehalt von 0,03, Edelstahl 316L ist ideal für Anwendungen, die kein Glühen nach dem Schweißen und maximale Korrosionsbeständigkeit erfordern.
Chemisch Zusammensetzung von rostfreiem Stahl 316L
Sorte: 00Cr17Ni14Mo2
| Material Name | Chemische Zusammensetzung (Massenfraktion %) | |||||||
| C | Si | Mn | P | S | Ni | Cr | Mo | |
| 316L | ≤0.03 | ≤1.00 | ≤2.00 | ≤0.035 | ≤0.03 | 12.0-15.0 | 16.0-18.0 | 2.0-3.0 |
Chemisch Zusammensetzung von rostfreiem Stahl 304
Sorte: 0Cr18Ni9
| Material Name | Chemische Zusammensetzung (Massenfraktion %) | |||||||
| C | Si | Mn | P | S | Ni | Cr | N | |
| ≤ | ≤ | |||||||
| SUS304 | 0.07 | 0.75 | 2.00 | 0.035 | 0.030 | 8.0-11.0 | 18.0-20.0 | 0.10 |
1. Korrosionsbeständigkeit von 316L
Der rostfreie Stahl 316L ist ein molybdänhaltiger Typ. Seine Korrosionsbeständigkeit übertrifft die des Edelstahls 304, was sich bei der Herstellung von Zellstoff und Papier als besonders widerstandsfähig erweist. Darüber hinaus ist Edelstahl 316 beständig gegen Meeres- und korrosive Industrieatmosphären.
Was die Hitzebeständigkeit betrifft, so weist der rostfreie Stahl 316L eine gute Oxidationsbeständigkeit bei intermittierendem Einsatz unter 1600 Grad und bei Dauereinsatz unter 1700 Grad auf.
Für den Bereich von 800-1575 Grad ist es ratsam, 316L-Edelstahl nicht ständig zu verwenden; dieser Stahl weist jedoch eine bemerkenswerte Hitzebeständigkeit auf, wenn er außerhalb dieses Temperaturbereichs ständig betrieben wird.
Die Beständigkeit von rostfreiem Stahl 316L gegenüber Karbidausscheidungen ist besser als die von rostfreiem Stahl 316 und eignet sich für die Verwendung in dem oben genannten Temperaturbereich.
Als kohlenstoffarme Version von 316-Stahl behält 316L nicht nur die gleichen Eigenschaften wie 316-Stahl, sondern bietet auch eine verbesserte interkristalline Korrosionsbeständigkeit.
Dadurch eignet sich 316L besonders für Anwendungen innerhalb der 316er Stahlpalette, die eine besondere Beständigkeit gegen interkristalline Korrosion erfordern.
2. Korrosionsbeständigkeit von 304
Edelstahl 304 weist eine ausgezeichnete Korrosionsbeständigkeit und eine gute Beständigkeit gegen interkristalline Korrosion auf.
Im Falle oxidierender Säuren haben Versuche gezeigt, dass nichtrostender Stahl 304 in Salpetersäurelösungen mit einer Konzentration von ≤65% unterhalb der Siedetemperatur eine hohe Korrosionsbeständigkeit aufweist.
Außerdem weist es eine gute Korrosionsbeständigkeit gegenüber Laugen und den meisten organischen und anorganischen Säuren auf.
Ein hochlegierter Stahl, der in der Lage ist, der Korrosion an der Luft oder in chemisch korrosiven Medien zu widerstehen, hat eine attraktive Oberfläche und eine gute Korrosionsbeständigkeit.
Ohne die Notwendigkeit von Oberflächenbehandlungen, wie z. B. Beschichtungen, werden die inhärenten Oberflächeneigenschaften von rostfreiem Stahl genutzt. Diese vielseitige Stahlsorte, die gemeinhin als rostfreier Stahl bezeichnet wird, wird in vielen Bereichen eingesetzt.
Der Mechanismus zur Verhinderung von Rost bei nichtrostendem Stahl besteht darin, dass Legierungselemente eine dichte Oxidschicht bilden, die den Kontakt mit Sauerstoff verhindert und eine weitere Oxidation verhindert. Nichtrostender Stahl ist jedoch nicht "rostfrei" im absoluten Sinne.
Das Auftreten von Rost in 304er-Material kann mehrere Gründe haben:
(1) Vorhandensein von Chlorid-Ionen in der Umwelt.
Chloridionen sind weit verbreitet, zum Beispiel in Kochsalz, Schweiß, Meerwasser, Meeresbrise, Erde usw. Rostfreier Stahl korrodiert in einer Umgebung mit Chloridionen schnell, manchmal sogar schneller als gewöhnlicher Stahl mit niedrigem Kohlenstoffgehalt.
Daher muss die Umgebung, in der rostfreier Stahl verwendet wird, berücksichtigt werden, und es ist eine regelmäßige Reinigung erforderlich, um Staub zu entfernen und die Sauberkeit und Trockenheit zu erhalten.
(2) Mangelnde Behandlung der Lösung.
Wenn die Legierungselemente nicht in der Matrix gelöst werden, hat die Grundstruktur einen geringen Legierungsgehalt, was zu einer schlechten Korrosionsbeständigkeit führt.
(3) Diese Art von Material, bei dem Titan und Niob fehlen, neigt von Natur aus zu interkristalliner Korrosion.
Der Zusatz von Titan und Niob kann zusammen mit einer Stabilisierungsbehandlung die interkristalline Korrosion verringern.
Bei der Herstellung von Zellstoff und Papier weist Edelstahl 316 im Vergleich zu Edelstahl 304 eine bessere Korrosionsbeständigkeit auf. Er ist auch resistent gegen Meeres- und aggressive Industrieatmosphären.
Im Allgemeinen gibt es hinsichtlich der chemischen Beständigkeit kaum Unterschiede zwischen Edelstahl 304 und 316, obwohl es bei bestimmten Medien Unterschiede gibt.
Edelstahl 304, der erste entwickelte Edelstahl, ist unter bestimmten Bedingungen anfälliger für Lochfraßkorrosion (PC).
Der Zusatz von 2-3%-Molybdän verringert diese Empfindlichkeit und führt zur Herstellung von 316. Darüber hinaus verringert zusätzliches Molybdän auch die Korrosion durch bestimmte heiße organische Säuren.
Edelstahl 316 hat sich zum Standardmaterial für die Lebensmittel- und Getränkeindustrie entwickelt. Aufgrund der weltweiten Knappheit von Molybdän und des höheren Nickelgehalts in 316 ist er jedoch teurer als Edelstahl 304.
Lochfraßkorrosion entsteht in erster Linie durch die Ablagerung von Korrosion auf der Oberfläche von rostfreiem Stahl, die darauf zurückzuführen ist, dass sich aufgrund von Sauerstoffmangel keine schützende Chromoxidschicht bilden kann.
In den meisten Arten von wässrigen Medien (destilliertes Wasser, Trinkwasser, Flusswasser, Kesselwasser, Meerwasser usw.) ist die Korrosionsbeständigkeit von rostfreiem Stahl 304 und 316 fast gleich, es sei denn, der Chloridionengehalt im Medium ist sehr hoch; in diesem Fall ist rostfreier Stahl 316 besser geeignet.
In den meisten Fällen unterscheidet sich die Korrosionsbeständigkeit von nichtrostendem Stahl 304 und 316 nicht signifikant, aber in einigen Fällen kann es einen großen Unterschied geben, der eine spezifische Analyse des Einzelfalls erfordert.
Die Benutzer von Armaturen sollten sich über ihre Anforderungen im Klaren sein, da sie die Werkstoffe für ihre Behälter und Rohre je nach Medium auswählen werden. Es ist nicht empfehlenswert, den Anwendern Werkstoffe zu empfehlen.
Siehe auch:
Edelstahl 316 weist eine gute Oxidationsbeständigkeit auf, wenn er intermittierend unter 1600°C und kontinuierlich unter 1700°C verwendet wird.
Es ist ratsam, 316er Edelstahl nicht ständig innerhalb des Temperaturbereichs von 800-1575°C zu verwenden, aber er hat eine gute Hitzebeständigkeit, wenn er außerhalb dieses Bereichs verwendet wird.
Edelstahl 316L hat eine bessere Beständigkeit gegen Karbidausscheidungen als Edelstahl 316 und kann in höheren Temperaturbereichen verwendet werden.
Edelstahl 316 muss im Temperaturbereich von 1850-2050 geglüht werden.oC, dann glühen und schnell abkühlen, da es nicht durch Überhitzung gehärtet werden kann.
316er Edelstahl hat gute Schweißeigenschaften und kann mit allen gängigen Materialien geschweißt werden. Schweißverfahren. Je nach Anwendung kann ein Schweißzusatzwerkstoff oder eine Elektrode aus nichtrostendem Stahl 316Cb, 316L oder 309Cb zum Schweißen verwendet werden.
Für optimale Korrosionsbeständigkeit, nach dem Schweißen Glühen ist für den geschweißten Querschnitt von 316er Edelstahl erforderlich. Jedoch nach dem Schweißen Glühen ist nicht erforderlich, wenn rostfreier Stahl 316L verwendet wird.
1. Schweißeignung aus 316L
Der rostfreie Stahl 316L ist ein rein austenitischer, rostfreier Stahl mit sehr niedrigem Kohlenstoffgehalt, der sich durch gute Schweißbarkeit und Beständigkeit gegen interkristalline Korrosion auszeichnet.
Aufgrund der geringen Wärmeleitfähigkeit und des hohen linearen Ausdehnungskoeffizienten von nichtrostendem Stahl können sich jedoch beim Abkühlen erhebliche Zugspannungen in der Schweißnaht bilden.
Dies kann in Verbindung mit hohem Wärmeeintrag und langsamen Abkühlungsgeschwindigkeiten zu Hitzerissen, Korrosionsrissen und Verformungen führen.
316L-Edelstahl kann mit allen Standardverfahren geschweißt werden. Je nach Anwendung können Schweißzusatzwerkstoffe oder Elektroden aus nichtrostendem Stahl 316Cb, 316L oder 309Cb zum Schweißen verwendet werden.
Unter den häufig verwendeten Schweißverfahren sind MIG und WIG-Schweißen haben einen geringeren Wärmeeintrag.
Der Argon-Gasstrom schützt nicht nur das Hochtemperaturmetall, sondern hat auch eine kühlende Wirkung, die die Rissfestigkeit der Schweißnaht erhöht und die Schweißverformung verringert.
Bei nichtrostendem Stahl 316L ist eine Glühbehandlung nach dem Schweißen nicht erforderlich (austenitischer nichtrostender Stahl wird im Allgemeinen nach dem Schweißen nicht spannungsfrei geglüht). Die Hauptgründe dafür sind:
1) Austenitischer rostfreier Stahl hat eine ausgezeichnete Plastizität und Zähigkeit, so dass es nicht notwendig ist, seine Eigenschaften durch Spannungsarmglühen nach dem Schweißen wiederherzustellen.
2) Der Temperaturbereich von 450~850°C ist die Sensibilisierungstemperatur für austenitischen rostfreien Stahl.
Langfristiges Erhitzen in diesem Bereich kann die Korrosionsbeständigkeit beeinträchtigen. Wenn die Schweißnaht Ferrit enthält, kann dies auch zu 475°C-Sprödigkeit und Sigma-Phasen-Sprödigkeit führen.
Die Spannungsarmglühung nach dem Schweißen fällt in diesen Temperaturbereich (ausgenommen Mischkristall- und Stabilisierungsglühungen).
In besonderen Fällen ist eine Spannungsarmglühung nach dem Schweißen erforderlich:
1) Um die Geometrie der Ausrüstungsteile zu stabilisieren, ist es notwendig, die Schweißeigenspannung.
2) Wenn das Gerät in einer Umgebung betrieben wird, die zu Spannungskorrosion neigt, ist es notwendig, die Zugspannung zu eliminieren. Eigenspannung.
2. Schweißbarkeit von rostfreiem Stahl 304
Austenitischer rostfreier Stahl, wie z.B. 18%Cr-8%Ni-Stahl oder rostfreier Stahl 304, erfordert im Allgemeinen keine Wärmebehandlung vor oder nach dem Schweißen. Er weist eine gute Schweißleistung auf.
Hochlegierter nichtrostender Stahl mit hohem Nickel- und Molybdängehalt neigt jedoch zur Rissbildung beim Schweißen.
Weitere Probleme sind die σ-Phasenversprödung (intermetallische Fe-Cr-Verbindung), ferritinduzierte Tieftemperatursprödigkeit, Verringerung der Korrosionsbeständigkeit und Spannungsrisskorrosion.
Nach dem Schweißen weist die Verbindung in der Regel gute mechanische Eigenschaften auf, aber Chromkarbide an den Korngrenzen in der Wärmeeinflusszone können zu einer chromarmen Schicht führen, die anfällig für interkristalline Korrosion ist.
Um diese Probleme zu vermeiden, sollten Sie Sorten mit niedrigem Kohlenstoffgehalt (C≤0,03%) oder Sorten mit Titan- oder Niobzusatz verwenden.
Um Hochtemperaturrisse im geschweißten Metall zu verhindern, wird es allgemein als wirksam angesehen, den δ-Ferritgehalt im Austenit zu kontrollieren, wobei allgemein empfohlen wird, mindestens 5% δ-Ferrit bei Raumtemperatur zu erhalten.
Bei Stählen, die in erster Linie der Korrosionsbeständigkeit dienen, sollten Sie sich für kohlenstoffarme und stabilisierte Güten entscheiden und eine geeignete Wärmebehandlung nach dem Schweißen durchführen.
Bei Stahl, der in erster Linie für strukturelle Festigkeit verwendet wird, sollte eine Wärmebehandlung nach dem Schweißen vermieden werden, um Verformung und Versprödung durch ausgefällte Karbide und das Auftreten der δ-Phase zu verhindern.
| Typ | UTS N/mm | Ausbeute N/mm | Elogation % | Härte HRB | Vergleichbare DIN-Nummer | |
|---|---|---|---|---|---|---|
| . | gießen | |||||
| 304 | 600 | 210 | 60 | 80 | 1.4301 | 1.4308 |
| 304L | 530 | 200 | 50 | 70 | 1.4306 | 1.4552 |
| 316 | 560 | 210 | 60 | 78 | 1.4401 | 1.4408 |
| 316L | 530 | 200 | 50 | 75 | 1.4406 | 1.4581 |
In allen Arten von Stählen, Austenit hat die niedrigste Streckgrenze. Daher ist Austenit in Bezug auf die mechanischen Eigenschaften nicht der am besten geeignete Werkstoff für die Verwendung in Ventilschäften.
Dies liegt daran, dass der Durchmesser des Stiels vergrößert werden muss, um eine bestimmte Festigkeit zu gewährleisten. Die Streckgrenze kann nicht durch Wärmebehandlung, wohl aber durch Kaltumformung erhöht werden.
Vergleich der mechanischen Eigenschaften von rostfreiem Stahl 316L und 304
| Klasse | Zugfestigkeit (Mpa) | Streckgrenze (Mpa) | Dehnungsrate (%) |
| ≥ | |||
| 0Cr18Ni9(304) | 520 | 205 | 35 |
| 00Cr17Ni14Mo2(316L) | 480 | 175 | 35 |
1. Der wichtigste chemische Unterschied zwischen 316L und 304 ist, dass 316L Molybdän (Mo) enthält.
Der Zusatz von Molybdän zu austenitischem rostfreiem Stahl erhöht die Wärme- und Kriechfestigkeit und verbessert die Beständigkeit gegen Lochfraß und interkristalline Korrosion.
Molybdän kann die Stahloberfläche sowohl in reduktiven als auch in stark oxidativen Salzlösungen passivieren, was die Korrosionsbeständigkeit des Stahls erhöht und Lochfraß in Chloridlösungen verhindert.
Die Zugabe von Molybdän verbessert die Beständigkeit gegen reduzierende Säuren und Lochfraß, während die Verringerung des Kohlenstoffgehalts die Beständigkeit gegen interkristalline Korrosion erhöht und die Schweißbarkeit verbessert. Durch den Zusatz von Molybdän wird Lochfraß besser verhindert.
304 wird als rostfreier Stahl mit niedrigem Kohlenstoffgehalt eingestuft, während 316L ein rostfreier Stahl mit extrem niedrigem Kohlenstoffgehalt ist.
Ein geringerer Kohlenstoffgehalt kann das Auftreten von interkristalliner Korrosion verringern. Allerdings sind sowohl 304 als auch 316L empfindlich gegenüber Chloridionen.
Die Beständigkeit von 304 gegenüber Chloridionen ist deutlich geringer als die von 316L, weshalb 316L im Allgemeinen für Umgebungen mit hohem Chloridgehalt gewählt wird.
2. Der Unterschied zwischen 316L und 304 ist beträchtlich und betrifft vor allem die interkristalline Korrosion.
304 wird als rostfreier Stahl mit niedrigem Kohlenstoffgehalt eingestuft, während 316L ein rostfreier Stahl mit extrem niedrigem Kohlenstoffgehalt ist. Je höher der Kohlenstoffgehalt, desto schwächer ist die Beständigkeit des Stahls gegen interkristalline Korrosion. Daher ist 316L in Bezug auf die Beständigkeit gegen interkristalline Korrosion besser als 304.
3. Edelstahl 316L hat einen maximalen Kohlenstoffgehalt von 0,03 und eignet sich daher für Anwendungen, die ein Glühen nach dem Schweißen und maximale Korrosionsbeständigkeit erfordern.
Generell hat 316L eine bessere Korrosionsbeständigkeit und interkristalline Korrosionsbeständigkeit als 304. In Bezug auf die Schweißbarkeit übertrifft 316L aufgrund seines niedrigen Kohlenstoffgehalts und anderer kombinierter Faktoren 304.
Was die mechanischen Eigenschaften betrifft, so ist die Festigkeit von 304 höher als die von 316L. In Bezug auf die Zerspanungsfähigkeit weist 316L eine bessere Schneidbarkeit auf.
Aufgrund der weit verbreiteten Verwendung von Austenit ist der falsche Eindruck entstanden, dass alle nichtrostenden Stähle nichtmagnetisch sind.
Es ist allgemein bekannt, dass Austenit nicht magnetisch ist, und gehärtete Schmiedestähle sind es auch.
304, die jedoch in der Vergangenheit Kaltumformung kann etwas magnetisch sein. Andererseits ist der austenitische Stahlguss 100% nicht magnetisch.
Die Korrosionsbeständigkeit von Austenit beruht auf der Schutzschicht aus Chromoxid, die sich auf der Oberfläche des Metalls bildet.
Wird das Material auf hohe Temperaturen von 450°C bis 900°C erhitzt, verändert sich die Struktur des Materials und es bildet sich Chromkarbid entlang des Kristallrandes, was die Bildung einer schützenden Chromoxidschicht am Rand des Kristalls verhindert und zu einer Verringerung der Korrosionsbeständigkeit führt.
Diese Korrosion wird alsinterkristalline Korrosion.’
Um diese Korrosion zu bekämpfen, wurden die nichtrostenden Stähle 304L und 316L mit einem geringeren Kohlenstoffgehalt entwickelt, was bedeutet, dass es kein Chromkarbid und keine interkristalline Korrosion gibt.
Es ist anzumerken, dass eine höhere Empfindlichkeit gegenüber interkristalliner Korrosion nicht bedeutet, dass Werkstoffe mit niedrigem Kohlenstoffgehalt anfälliger für Korrosion sind, und dass diese Empfindlichkeit auch in Umgebungen mit hohem Chlorgehalt höher ist.
Dieses Phänomen ist auf hohe Temperaturen (450°C - 900°C) zurückzuführen, die oft durch Schweißen verursacht werden.
Für eine herkömmliche Absperrklappe mit weichem Sitz muss kein kohlenstoffarmer Edelstahl verwendet werden, da wir die Ventilplatte nicht anschweißen, obwohl die meisten Spezifikationen Edelstahl 304L oder 316L vorsehen.
Entgegen der landläufigen Meinung kann nichtrostender Stahl unter bestimmten Bedingungen tatsächlich rosten und widerlegt damit den Irrglauben an seine absolute Korrosionsbeständigkeit. Dieses Phänomen ist auf das komplexe Zusammenspiel zwischen der Zusammensetzung des Materials und den Umweltfaktoren zurückzuführen.
Die Korrosionsbeständigkeit von rostfreiem Stahl ist auf seinen Chromgehalt zurückzuführen, der eine schützende Oxidschicht auf der Oberfläche bildet. Diese passive Schicht kann jedoch in bestimmten Umgebungen beeinträchtigt werden, was zu örtlicher Korrosion führt. Die Korrosionsanfälligkeit von nichtrostendem Stahl wird von mehreren Faktoren beeinflusst:
Ein Beispiel: Rohre aus nichtrostendem Stahl 304 sind in trockener, sauberer Atmosphäre sehr leistungsfähig, können aber in küstennaher Umgebung aufgrund von Chloridangriffen schnell Schaden nehmen. Im Gegensatz dazu bietet Edelstahl 316 mit seinem höheren Molybdängehalt eine bessere Beständigkeit gegen Lochfraß und Spaltkorrosion in chloridhaltigen Umgebungen.
Es ist wichtig zu verstehen, dass keine einzelne Edelstahlsorte universell korrosionsbeständig ist. Die richtige Materialauswahl auf der Grundlage spezifischer Umgebungsbedingungen in Verbindung mit einer angemessenen Oberflächenbehandlung und Wartungspraktiken ist für die Maximierung der Korrosionsbeständigkeit von Komponenten aus nichtrostendem Stahl in verschiedenen Anwendungen von entscheidender Bedeutung.
Als Gründer von MachineMFG habe ich mehr als ein Jahrzehnt meiner Karriere der metallverarbeitenden Industrie gewidmet. Meine umfangreiche Erfahrung hat es mir ermöglicht, ein Experte auf den Gebieten der Blechverarbeitung, der maschinellen Bearbeitung, des Maschinenbaus und der Werkzeugmaschinen für Metalle zu werden. Ich denke, lese und schreibe ständig über diese Themen und bin stets bestrebt, in meinem Bereich an vorderster Front zu bleiben. Lassen Sie mein Wissen und meine Erfahrung zu einem Gewinn für Ihr Unternehmen werden.
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