304 vs 304H vs 304L Roestvrij Staal: Verschil uitgelegd

In werkelijkheid zijn ze alle drie 304 roestvrij staal op basis van hun chroom-nikkelgehalte, dat 18% chroom (Cr) en 8% nikkel (Ni) bevat. Het grootste verschil zit echter in de hoeveelheid aanwezige koolstof.

Tabel van chemische samenstelling (%) van 304, 304L, 304H

Opmerking: Het niet-gespecificeerde bereik is kleiner dan of gelijk aan.

In werkelijkheid zijn 304, 304L en 304H allemaal varianten van austenitisch roestvast staal, met een basissamenstelling van ongeveer 18% chroom (Cr) en 8% nikkel (Ni). Het primaire onderscheid tussen deze kwaliteiten ligt in hun koolstofgehalte, dat hun eigenschappen en toepassingen aanzienlijk beïnvloedt.

304L is een roestvast staal met ultralaag koolstofgehalte, waarbij het koolstofgehalte is verlaagd tot maximaal 0,03%. Deze verlaging van het koolstofgehalte verbetert de lasbaarheid en verbetert de weerstand tegen interkristallijne corrosie, met name in gelaste constructies. Hoewel 304L in bepaalde omgevingen iets beter bestand is tegen spanningscorrosie, is dit voordeel in praktische toepassingen vaak verwaarloosbaar.

De koolstofreductie in 304L dient een soortgelijk doel als de toevoeging van titanium in 321 roestvast staal. Echter, 321 is over het algemeen duurder om te produceren als gevolg van de titaanlegering, wat resulteert in hogere materiaalkosten en mogelijk dikkere secties voor gelijkwaardige sterkte.

304H is speciaal ontworpen voor toepassingen bij hoge temperaturen. Het hogere koolstofgehalte (meestal 0,04-0,10%) verbetert de kruipweerstand en sterkte bij hoge temperaturen. Dit is in overeenstemming met normen zoals GB150, die een minimum koolstofgehalte van 0,04% voorschrijven voor austenitische staalsoorten die worden gebruikt bij temperaturen van 525°C of hoger. Het verhoogde koolstofgehalte vergemakkelijkt de vorming van carbiden, die fungeren als een versterkende fase, waardoor de prestaties van het staal bij hogere temperaturen verbeteren in vergelijking met austenitische staalsoorten met een lager koolstofgehalte.

Van deze varianten heeft 304H het hoogste koolstofgehalte, 304L het laagste en standaard 304 zit daar tussenin (meestal maximaal 0,08%). Het is belangrijk op te merken dat een hoger koolstofgehalte weliswaar de sterkte bij hoge temperaturen verbetert, maar de corrosiebestendigheid negatief kan beïnvloeden, met name in gelaste constructies of agressieve omgevingen.

De verschillen in koolstofgehalte hebben niet alleen invloed op de mechanische en corrosie-eigenschappen, maar ook op de prijs en de geschiktheid voor specifieke toepassingen. Zo zou 304L de voorkeur kunnen hebben in gelaste constructies die worden blootgesteld aan corrosieve omgevingen, terwijl 304H de keuze zou zijn voor toepassingen bij hoge temperaturen waar sterktebehoud cruciaal is.

Bij de keuze tussen deze kwaliteiten moeten ingenieurs zorgvuldig de specifieke toepassingsvereisten in overweging nemen, zoals bedrijfstemperatuur, blootstelling aan corrosieve omgevingen, lasbehoeften en kostenbeperkingen, om de meest geschikte variant voor hun project te bepalen.

Mechanische eigenschappenlijst van 304, 304L, 304H

Opmerking: De treksterkte verwijst naar 0,2% vloeigrens.

Het is belangrijk op te merken dat het idee dat 304L kan worden gebruikt in plaats van 304 onjuist is. De geschiktheid van het materiaal hangt af van de toepassing en kan niet worden bepaald zonder rekening te houden met de relevante regels en voorschriften. Alleen de oorspronkelijke ontwerpafdeling heeft de bevoegdheid om wijzigingen aan te brengen en dit moet in gedachten worden gehouden.