Wat maakt het ene type roestvast staal beter dan het andere? In dit artikel verkennen we de belangrijkste verschillen tussen 301 en 304 roestvrij staal. Je leert meer over hun verschillende chemische samenstellingen, mechanische eigenschappen en praktische toepassingen. Aan het eind begrijp je welk type het meest geschikt is voor verschillende toepassingen, of het nu gaat om sterkte, corrosiebestendigheid of flexibiliteit.
SUS304 (roestvrij staal):
SUS304, ook bekend als type 304 roestvast staal, is de meest gebruikte austenitische roestvast staalsoort in industriële toepassingen. De superieure corrosiebestendigheid en hittebestendigheid, in vergelijking met chroomstaal, worden toegeschreven aan het nikkelgehalte (meestal 8-10,5%). Deze legering vertoont uitstekende mechanische eigenschappen, waaronder een hoge treksterkte (515-720 MPa) en vloeigrens (205-310 MPa), in combinatie met een aanzienlijke mate van werkharding.
De niet-magnetische aard van het materiaal en de gunstige verhouding tussen sterkte en gewicht maken het bijzonder geschikt voor structurele beugels die robuustheid en corrosiebestendigheid vereisen. De werkhardingskarakteristiek van SUS304 verbetert de duurzaamheid onder spanning, waardoor het ideaal is voor toepassingen waarbij sprake is van herhaalde belasting of trillingen.
In de elektronica-industrie, met name voor notebooktoepassingen, wordt SUS304 vaak gebruikt in diktes van 0,4 mm tot 1,0 mm. De keuze van de juiste hardheid is cruciaal om aan specifieke ontwerpcriteria te voldoen. Voor de meeste structurele componenten heeft 3/4 Hard (3/4H) de voorkeur vanwege de optimale balans tussen sterkte en vervormbaarheid. Voor toepassingen die complexere vervormingen vereisen, zoals LCD beugels waarbij gestrekt en getrokken moet worden, wordt over het algemeen 1/2 Hard (1/2H) aanbevolen om voldoende vervormbaarheid te garanderen met behoud van voldoende sterkte.
Het is vermeldenswaard dat, hoewel SUS304 superieure prestaties levert, sommige fabrikanten het zijn gaan vervangen door SUS430 (een ferritisch roestvast staal) om de kosten te drukken. Deze vervanging moet echter zorgvuldig worden geëvalueerd, omdat SUS430 andere mechanische eigenschappen en een lagere corrosiebestendigheid heeft, wat gevolgen kan hebben voor de productprestaties en de levensduur.
Bij het specificeren van SUS304 voor precisietoepassingen is het essentieel om niet alleen rekening te houden met de kwaliteit en de hardheid, maar ook met de oppervlakteafwerking, de maattoleranties en de kans op spanningscorrosie in bepaalde omgevingen. De juiste materiaalkeuze en verwerking kunnen de kwaliteit, prestaties en levensduur van het eindproduct aanzienlijk beïnvloeden.
SUS301 (roestvrij staal):
SUS301, een austenitisch roestvast staal, bevat minder chroom dan SUS304, wat resulteert in een lagere corrosiebestendigheid. Het onderscheidt zich echter door zijn uitzonderlijke verwerkbaarheid. Door koudvervormen, zoals walsen of trekken, kan SUS301 een opmerkelijk hoge treksterkte en hardheid bereiken, vaak meer dan 1.500 MPa treksterkte in volledig uitgeharde toestand.
De unieke combinatie van sterkte en elasticiteit van dit materiaal maakt het ideaal voor toepassingen die hoge veereigenschappen vereisen. In de elektronica-industrie, met name in notebook computers, wordt SUS301 veel gebruikt voor EMI (elektromagnetische interferentie) afscherming en elastische contact componenten. Zijn vermogen om in de loop der tijd consistente veerkarakteristieken te behouden, gekoppeld aan een goed elektrisch geleidingsvermogen, maakt het een uitstekende keuze voor deze toepassingen.
Meestal wordt SUS301 gebruikt in dunne diktes van 0,07 mm tot 0,4 mm (0,07T tot 0,4T). Bij het specificeren van dit materiaal is het van cruciaal belang om de juiste kwaliteit en hardheid te selecteren om aan specifieke ontwerpeisen te voldoen. Het materiaal is verkrijgbaar in verschillende toestanden, van gegloeid (zacht) tot extra hard, elk met verschillende niveaus van vloeigrens, treksterkte en rek.
Het is belangrijk op te merken dat de kristallografische textuur die tijdens het koudwalsen wordt ontwikkeld, de mechanische eigenschappen van het materiaal aanzienlijk beïnvloedt. De walsrichting brengt de korrelstructuur op één lijn, wat resulteert in anisotroop gedrag. Hogere kwaliteiten (die wijzen op meer koudvervormen) vertonen een verhoogde hardheid en treksterkte maar een verminderde vervormbaarheid. Deze eigenschap vereist zorgvuldige aandacht tijdens het vervormen.
Bij het vervormen van SUS301, vooral in de hardere omstandigheden, moet speciale aandacht worden besteed aan buigradii en vervormingsrichtingen. De neiging van het materiaal om terug te veren en zijn verminderde vervormbaarheid in de hardere condities kunnen leiden tot uitdagingen zoals scheuren in hoeken en zijwanden als er niet goed mee wordt omgegaan. Technieken zoals spanningsarm gloeien of het gebruik van speciale omvormgereedschappen kunnen nodig zijn om deze problemen bij complexe onderdelen te beperken.
SUS301: zeer geschikt voor elastische toepassingen dankzij het hoge koolstofgehalte en de superieure hardheid. Deze kwaliteit heeft een uitstekende weerstand tegen elastische vermoeiing, waardoor het ideaal is voor onderdelen die veerachtige eigenschappen nodig hebben. De hoge sterkte gaat echter ten koste van de vervormbaarheid, wat de vervormbaarheid bij trekbewerkingen beperkt.
SUS304: minder geschikt voor elastische toepassingen vanwege het lagere koolstofgehalte en dus lagere hardheid. Hoewel deze kwaliteit uitstekend bestand is tegen corrosie en vervormbaar is, is hij door zijn zachtere aard gevoelig voor elastische vermoeiing bij cyclische belasting.
SUS430: Een ferritisch roestvast staal met een variabele hardheid door het hogere gehalte aan onzuiverheden, met name koolstof en stikstof. Deze inconsistentie in hardheid kan leiden tot onvoorspelbare mechanische eigenschappen, waardoor het minder ideaal is voor toepassingen die precieze elastische reacties vereisen.
Opmerking:
Zelfs wanneer de nominale hardheidswaarden vergelijkbaar zijn, zoals SUS301 3/4H en SUS304 H, hebben de onderliggende microstructurele verschillen een aanzienlijke invloed op hun elastisch gedrag. SUS304 H is, ondanks dezelfde hardheid, gevoeliger voor elastische vermoeiing in veertoepassingen vanwege de austenitische structuur en het lagere koolstofgehalte. Dit benadrukt hoe belangrijk het is om zowel de samenstelling als de microstructuur in overweging te nemen bij de materiaalselectie voor elastische componenten.
De materiaaldikte speelt een cruciale rol in de hardheidstolerantie, waarbij dikkere materialen grotere hardheidsvariaties vertonen. Dit fenomeen wordt toegeschreven aan verschillen in koelsnelheden en potentiële segregatie van de samenstelling tijdens het fabricageproces. Ingenieurs moeten rekening houden met deze dikte-afhankelijke hardheidsvariatie bij het ontwerpen van onderdelen met specifieke elastische eisen, vooral voor precisiecomponenten of onderdelen met variërende doorsneden.
| Rang | SUS301 | |
| Chemische samenstelling (WT%) | (C) | ≤0.15 |
| (Mn) | ≤2.00 | |
| (Ni) | 6.00-8.00 | |
| (Si) | ≤1.00 | |
| (P) | ≤0.035 | |
| (S) | ≤0.030 | |
| (Nb) | / | |
| (Cr) | 16.00-18.00 | |
Opmerking:
Specificatie warmtebehandeling: Oplosbehandeling bij 1010-1150℃ gevolgd door snelle afkoeling.
Metallografische structuur: De microstructuur wordt gekenmerkt door austeniet.
Leveringstoestand: Over het algemeen geleverd in warmtebehandelde toestand, met het specifieke type warmtebehandeling dat in het contract is gespecificeerd. Als dit niet wordt gespecificeerd, wordt het onbehandeld geleverd.
| Rang | SUS301 | ||
| Mechanische eigenschappen | Treksterkte | σb (MPa) | ≥520 |
| Rekgrens σs | (Mpa) | ≥205 | |
| Rek δs | (%) | ≥40 | |
| Vermindering van oppervlakte | ψ (％) | ≥60 | |
| Effectenergie Akv (J) | / | ||
| Waarde slagvastheid α kv (J/cm2) | / | ||
| Hardheid | / | ||
| Blanco steekproefgrootte | / | ||
Hardheid: ≤187HB; ≤90HRB; ≤200HVK
| Rang | Mechanische eigenschappen | ||||
|---|---|---|---|---|---|
| SUS304 | ANN | 200max | 205min | 520min | 40min |
| SUS304 | 1/2H | 250min | 470min | 780min | 6min |
| SUS304 | 3/4H | 310min | 665min | 930min | 3min |
| SUS304 | FH | 370min | 880min | 1130min | / |
| SUS301 | ANN | 200max | 205min | 520min | 40min |
| SUS301 | 1/2H | 310min | 510min | 930min | 40min |
| SUS301 | 3/4H | 310min | 745min | 1130min | 5min |
| SUS301 | FH | 430min | 1030min | 1320min | 3min |
| SUS301 | EH | 490min | 1275min | 1570min | / |
SUS 301 heeft een dichtheid van 7,93 g/cm³.
| Materiaal | Hardheidsmarkering | Hardheidswaarde |
| SUS301 | 1/4H | 250~boven 250 |
| SUS301 | 1/2H | 300~boven 310 |
| SUS301 | 3/4H | 360~boven 370 |
| SUS301 | H | 400~ boven 430 |
| SUS301 | EH | Boven 490 |
"SUS" is een algemene term voor Japanse staalsoorten. SUS304 is een Japans JIS-standaard roestvast staal dat overeenkomt met 0Cr18Ni9 uit China en 304 uit de VS.
Eigenschappen: Het heeft een goede corrosiebestendigheid, hittebestendigheid, lage temperatuursterkte en mechanische eigenschappen. Het heeft goede hete bewerkingseigenschappen, zoals stampen en buigen, en vertoont geen verharding tijdens de warmtebehandeling. Het is niet magnetisch.
Gebruikt: huishoudelijke artikelen, kasten, binnenleidingen, boilers, badkuipen, auto-onderdelen, medische apparaten, bouwmaterialen, chemische industrie, voedingsindustrie, landbouw en scheepsonderdelen.
| Rang | SUS304 | ||
| Mechanische eigenschappen | Treksterkte | σb (MPa) | ≥520 |
| Opbrengststerkte | σs (MPa） | ≥205 | |
| Rek | δ5 (％) | ≥40 | |
| Vermindering van oppervlakte | ψ (％) | ≥60 | |
| Slagenergie | Akv (J) | / | |
| Slagvastheid | Waarde/αkv (J/cm2) | / | |
| Hardheid | / | ||
| Blanco steekproefgrootte | / | ||
Hardheid: ≤187HB; ≤90HRB; ≤200HV
SUS 304 heeft een dichtheid van 7,85 g/cm³.
| Rang | SUS304 | |
| Chemische samenstelling (WT%) | (C) | ≤0.07 |
| (Mn) | ≤2.00 | |
| (Ni) | 8.00-11.00 | |
| (Si) | ≤1.00 | |
| (P) | ≤0.035 | |
| (S) | ≤0.030 | |
| (Nb) | / | |
| (Cr) | 17.00-19.00 | |
Als oprichter van MachineMFG heb ik meer dan tien jaar van mijn carrière gewijd aan de metaalbewerkingsindustrie. Door mijn uitgebreide ervaring ben ik een expert geworden op het gebied van plaatbewerking, verspaning, werktuigbouwkunde en gereedschapsmachines voor metalen. Ik denk, lees en schrijf voortdurend over deze onderwerpen en streef er voortdurend naar om voorop te blijven lopen in mijn vakgebied. Laat mijn kennis en expertise een aanwinst zijn voor uw bedrijf.
NL 
EN 
AR 
DE 
ES 
FR 
IT 
JA 
PT 
PT_BR 
RU 
KO