304 vs 304H vs 304L Edelstahl: Der Unterschied wird erklärt

Alle drei sind aufgrund ihres Chrom-Nickel-Gehalts, der sich aus 18% Chrom (Cr) und 8% Nickel (Ni) zusammensetzt, rostfreier Stahl 304. Der Hauptunterschied liegt jedoch in der Menge des vorhandenen Kohlenstoffs.

Tabelle der chemischen Zusammensetzung (%) von 304, 304L, 304H

Hinweis: Der nicht spezifizierte Bereich ist kleiner oder gleich.

In Wirklichkeit handelt es sich bei 304, 304L und 304H um austenitische rostfreie Stähle, die alle eine Grundzusammensetzung von etwa 18% Chrom (Cr) und 8% Nickel (Ni) aufweisen. Der Hauptunterschied zwischen diesen Sorten liegt in ihrem Kohlenstoffgehalt, der ihre Eigenschaften und Anwendungen erheblich beeinflusst.

304L ist ein rostfreier Stahl mit sehr niedrigem Kohlenstoffgehalt, der auf maximal 0,03% reduziert ist. Diese Reduzierung des Kohlenstoffgehalts erhöht die Schweißbarkeit und verbessert die Beständigkeit gegen interkristalline Korrosion, insbesondere bei geschweißten Strukturen. Obwohl 304L in bestimmten Umgebungen eine leicht verbesserte Spannungskorrosionsbeständigkeit aufweisen kann, ist dieser Vorteil in der Praxis oft vernachlässigbar.

Die Kohlenstoffreduzierung bei 304L dient einem ähnlichen Zweck wie die Zugabe von Titan bei nichtrostendem Stahl 321. Allerdings ist 321 aufgrund der Titanlegierung im Allgemeinen teurer in der Herstellung, was zu höheren Materialkosten und potenziell dickeren Profilen bei gleicher Festigkeit führt.

304H ist speziell für Hochtemperaturanwendungen konzipiert. Sein höherer Kohlenstoffgehalt (in der Regel 0,04-0,10%) verbessert die Kriechfestigkeit und die Hochtemperaturfestigkeit. Dies steht im Einklang mit Normen wie GB150, die einen Mindestkohlenstoffgehalt von 0,04% für austenitische Stähle vorschreiben, die bei Temperaturen von 525°C oder mehr verwendet werden. Der erhöhte Kohlenstoffgehalt erleichtert die Bildung von Karbiden, die als verstärkende Phase wirken und die Leistung des Stahls bei erhöhten Temperaturen im Vergleich zu austenitischen Güten mit niedrigerem Kohlenstoffgehalt verbessern.

Unter diesen Varianten hat 304H den höchsten Kohlenstoffgehalt, 304L den niedrigsten, und Standard-304 liegt dazwischen (normalerweise maximal 0,08%). Es ist wichtig zu beachten, dass ein höherer Kohlenstoffgehalt zwar die Hochtemperaturfestigkeit verbessert, aber die Korrosionsbeständigkeit beeinträchtigen kann, insbesondere bei geschweißten Strukturen oder in aggressiven Umgebungen.

Die Unterschiede im Kohlenstoffgehalt beeinflussen nicht nur die mechanischen und korrosiven Eigenschaften, sondern wirken sich auch auf den Preis und die Eignung für bestimmte Anwendungen aus. So könnte 304L bei geschweißten Strukturen, die korrosiven Umgebungen ausgesetzt sind, bevorzugt werden, während 304H die Wahl für Hochtemperaturanwendungen wäre, bei denen die Festigkeit entscheidend ist.

Bei der Auswahl zwischen diesen Güten müssen die Ingenieure sorgfältig die spezifischen Anwendungsanforderungen berücksichtigen, einschließlich der Betriebstemperatur, der Belastung durch korrosive Umgebungsbedingungen, der Schweißanforderungen und der Kostenbeschränkungen, um die am besten geeignete Variante für ihr Projekt zu bestimmen.

Tabelle der mechanischen Eigenschaften von 304, 304L, 304H

Anmerkung: Die Streckgrenze bezieht sich auf eine Streckgrenze von 0,2%.

Es ist wichtig zu beachten, dass die Vorstellung, 304L könne anstelle von 304 verwendet werden, falsch ist. Die Eignung des Materials hängt von der Anwendung ab und kann nicht ohne Berücksichtigung der einschlägigen Vorschriften und Bestimmungen bestimmt werden. Nur die ursprüngliche Konstruktionsabteilung hat die Befugnis, Änderungen vorzunehmen, und das sollte man im Hinterkopf behalten.