Roestvrij staal vs. aluminiumlegering: De verschillen uitgelegd

Is roestvrij staal echt sterker dan aluminiumlegering of is het gewoon een kwestie van perspectief? Dit artikel duikt in de verschillen tussen deze twee veelzijdige materialen en onderzoekt hun sterke en zwakke punten en de unieke eigenschappen die elk materiaal ideaal maken voor verschillende toepassingen. Of u nu nieuwsgierig bent naar corrosiebestendigheid, gewicht of kosteneffectiviteit, u zult waardevolle inzichten krijgen om weloverwogen beslissingen te nemen voor uw projecten. Lees verder om te ontdekken welk materiaal perfect past bij jouw behoeften.

Inhoudsopgave

Inleiding tot roestvrij staal

Alle metalen reageren met zuurstof in de atmosfeer en vormen een oxidelaag op hun oppervlak. IJzeroxide, gevormd op gewoon koolstofstaal, blijft oxideren en veroorzaakt uiteindelijk gaten door corrosie. Het koolstofstaal kan worden beschermd door galvanisatie met verf of oxidatiebestendige metalen zoals zink, nikkel en chroom, maar deze bescherming is slechts tijdelijk en kan gemakkelijk beschadigd raken.

Roestvast staal is bestand tegen zwakke corrosieve media zoals lucht, stoom en water, maar ook tegen chemische corrosieve media zoals zuur, alkali en zout. De term "roestvrij staal" wordt vaak gebruikt om te verwijzen naar staal dat bestand is tegen zwakke corrosie, terwijl "zuurbestendig staal" wordt gebruikt om staal te beschrijven dat bestand is tegen chemische corrosie.

Het onderscheid tussen de twee is te wijten aan verschillen in chemische samenstelling. Niet al het roestvast staal is bestand tegen chemische corrosie, terwijl zuurbestendig staal over het algemeen wel corrosiebestendig is. De corrosiebestendigheid van roestvast staal hangt af van de legeringselementen die het bevat, waarbij chroom het belangrijkste element is om corrosiebestendigheid te bereiken.

Wanneer het chroomgehalte in het staal ongeveer 1,2% bereikt, reageert chroom met zuurstof in de corrosieve omgeving om een dunne oxidelaag op het staaloppervlak te vormen, waardoor verdere corrosie wordt voorkomen. Andere veelgebruikte legeringselementen zijn nikkel en molybdeen, titanium, niobium, koper en stikstof, om te voldoen aan de verschillende behoeften en eisen van roestvrij staal in termen van microstructuur en eigenschappen.

Roestvrij staal

Roestvrij staal wordt over het algemeen onderverdeeld in:

Ferritisch roestvrij staal

Ferritisch roestvrij staal bevat tussen 12% en 30% chroom. De corrosiebestendigheid, taaiheid en lasbaarheid verbeteren naarmate het chroomgehalte toeneemt en het heeft een betere weerstand tegen chloride spanningscorrosie dan andere soorten roestvast staal.

Austenitisch roestvast staal

Austenitisch roestvast staal heeft een chroomgehalte van meer dan 18%, samen met 8% nikkel en kleine hoeveelheden molybdeen, titanium, stikstof en andere elementen. Het heeft uitstekende uitgebreide prestaties en is bestand tegen corrosie door verschillende media.

Austenitisch-erritisch duplex roestvast staal

Austenitisch-ferritisch duplex roestvast staal combineert de voordelen van zowel austenitisch als ferritisch roestvast staal en heeft een superieure vervormbaarheid.

Martensitisch roestvast staal

Martensitisch roestvrij staal heeft een hoge sterkte maar een slechte plasticiteit en lasbaarheid.

Groepering van roestvrij staalsoorten

Precipitatiegehard roestvast staal heeft een goede vervormbaarheid en lasbaarheid, waardoor het een populaire keuze is voor toepassingen met ultrahoge sterkte in de nucleaire, luchtvaart- en ruimtevaartindustrie.

Op basis van de samenstelling kan precipitatiegehard roestvast staal worden ingedeeld in vier categorieën: Cr-systeem (SUS400), Cr-Ni systeem (SUS300), Cr-Mn-Ni (SUS200) en precipitatiehardend systeem (SUS600).

200-serie: Chroom-nikkel-mangaan austenitisch roestvast staal.

300-serie: Chroom-nikkel austenitisch roestvast staal.

301: Dit type roestvast staal staat bekend om zijn goede vervormbaarheid, wordt vaak gebruikt voor gietproducten en kan worden gehard door machinesnelheid. Het is uitstekend lasbaar en heeft een betere slijtvastheid en vermoeiingssterkte vergeleken met 304 roestvrij staal.

302: Heeft dezelfde corrosieweerstand als 304, maar met een hogere koolstofgehaltewat resulteert in een verbeterde sterkte.

303: Bevat een kleine hoeveelheid zwavel en fosfor, waardoor het makkelijker te snijden is.

304: Ook bekend als 18/8 roestvrij staal en 0Cr18Ni9 in het GB merk.

309: Biedt een betere temperatuurbestendigheid dan 304.

316: Het op één na meest gebruikte roestvast staal na 304, wordt voornamelijk gebruikt in de voedingsindustrie en voor chirurgische apparatuur. De toevoeging van molybdeen geeft het een speciale corrosiebestendige structuur en een verbeterde weerstand tegen chloride corrosie, waardoor het een populaire keuze is voor "marine staal" toepassingen.

SS316 wordt vaak gebruikt in nucleaire brandstofherwinningsinstallaties en wordt meestal gespecificeerd in de kwaliteit 18/10.

321 serie - Gelijk aan 304, behalve dat de toevoeging van titanium het risico op lascorrosie vermindert.

400-serie - Ferritisch en martensitisch roestvrij staal.

408 - Goede hittebestendigheid maar zwakke corrosiebestendigheid. Samenstelling: 11% chroom en 8% nikkel.

409 - Het goedkoopste model (Brits en Amerikaans) dat voornamelijk wordt gebruikt als uitlaatpijpen voor auto's. Ferritisch roestvrij staal (chroomstaal).

410 - Martensitisch (chroomstaal met hoge sterkte) met goede slijtvastheid maar slechte corrosiebestendigheid.

416 - Zwaveltoevoeging verbetert de verwerkbaarheid van het materiaal.

420 - Martensitisch "snijtang Grade" staal, vergelijkbaar met vroege roestvaste staalsoorten zoals Brinell-staal met hoog chroomgehalte. Wordt ook gebruikt voor chirurgisch gereedschap dat zeer helder kan worden gemaakt.

430 - Ferritisch roestvrij staal gebruikt voor decoratie, zoals autoaccessoires. Goede vervormbaarheid, maar slechte temperatuurbestendigheid en corrosiebestendigheid.

440 - Snijdgereedschapsstaal met hoge sterkte en een iets hoger koolstofgehalte. Kan hogere treksterkte met de juiste warmtebehandeling en hardheid kan oplopen tot 58 HRC. Een van de hardste roestvaste staalsoorten. Veel gebruikt in scheermesjes. Drie gangbare modellen: 440A, 440B, 440C en 440F (gemakkelijk te verwerken).

500-serie - Hittebestendig chroom gelegeerd staal.

600 Series - Martensitisch precipitatiehardend roestvrij staal.

630 - Het meest gebruikte precipitatiehardende roestvrij staal, ook bekend als 17-4. Samenstelling: 17% chroom en 4% nikkel.

Kenmerken en toepassingen van roestvrij staal:

  • Austenitisch nikkelstaal 1H17M6N5N is magnetisch na koude verwerking en wordt gebruikt voor spoorvoertuigen. Het is een alternatief voor 1H17N7.
  • 1H18Mn8N5N nikkelstaal is een alternatief voor 1H18N9.
  • 1H17N7 heeft een hoge sterkte na koude verwerking en wordt gebruikt voor spoorvoertuigen, transportbanden, bouten en moeren.
  • 1H18N9 heeft een hoge sterkte na koude verwerking, maar de rek is iets slechter dan 1H17N7. Het wordt gebruikt voor decoratieve onderdelen in de bouw.
  • Y1H18N9 verbetert de snij- en slijtvastheid en is het meest geschikt voor gebruik in automatische draaibanken. Het wordt gebruikt voor bouten en moeren.
  • Y1H18N9Se verbetert de snij- en slijtvastheid en is het meest geschikt voor gebruik in automatische draaibanken. Het wordt gebruikt voor klinknagels en schroeven.
  • 0H19N9 is een veelgebruikt roestvrij hittebestendig staal voor voedselapparatuur, algemene chemische apparatuur en de atoom-energie-industrie.
  • 00H19N11 staal heeft een lager koolstofgehalte dan 0H19N9 en is superieur aan 0H19N9 staal. interkristallijne corrosie weerstand. Het wordt gebruikt als onderdeel zonder warmtebehandeling na het lassen.
  • 0H19N9N is een versterkte versie van 0H19N9, met verbeterde sterkte en ongewijzigde plasticiteit. Het wordt gebruikt om de dikte van het materiaal te verminderen als een structurele sterktecomponent.
  • 0H19N10Nb heeft dezelfde eigenschappen en toepassingen als 0H19N9N, met toevoeging van N en Nb.
  • 00H18N10N is een versterkte versie van 00H19N11, met verbeterde sterkte en ongewijzigde plasticiteit en betere weerstand tegen interkristallijne corrosie.
  • Hardbaarheid wordt gebruikt voor spinnen, speciaal trekken en koud koppen.
  • 0H23N13 heeft een betere corrosiebestendigheid en hittebestendigheid dan 0H19N9.
  • 0H25N20 heeft een betere oxidatieweerstand dan 0H23N13 en wordt meestal gebruikt als hittebestendig staal.
  • 0H17N12M2 heeft een betere weerstand tegen corrosie dan 0H19N9 in zeewater en andere media, en wordt voornamelijk gebruikt als een materiaal dat bestand is tegen putcorrosie.
  • 0H18N12M2T wordt gebruikt voor apparatuur die bestand is tegen zwavelzuur, fosforzuur, mierenzuur en azijnzuur, en heeft een goede weerstand tegen interkristallijne corrosie.
  • 00H17N14M2 is een versie met ultralaag koolstofgehalte van 0H17N12M2 en heeft een betere weerstand tegen interkristallijne corrosie dan 0H17N12M2.
  • 0H17N12M2N is een versterkte versie van 0H17N12M2, met verbeterde sterkte en ongewijzigde plasticiteit, en verminderde dikte van het materiaal.

Aaluminiumlegering

Aluminiumlegering

De algemene term voor legeringen op basis van aluminium verwijst naar een groep materialen die voornamelijk bestaat uit aluminium en andere elementen zoals koper, silicium, magnesium, zink en mangaan. Secundair legeringselementenNikkel, ijzer, titanium, chroom en lithium zijn ook in kleinere hoeveelheden aanwezig.

Aluminiumlegeringen staan bekend om hun lage dichtheid en hoge sterkte, die vergelijkbaar of zelfs groter is dan die van hoogwaardig staal. Bovendien hebben aluminiumlegeringen een goede plasticiteit en kunnen ze gemakkelijk in verschillende vormen worden gegoten. Deze legeringen hebben ook een uitstekende elektrische en thermische geleidbaarheid en een superieure weerstand tegen corrosie.

Door zijn veelzijdigheid en duurzaamheid wordt aluminiumlegering veel gebruikt in verschillende industrieën, alleen staal is nog populairder. Het gebruik van aluminiumlegering kan worden onderverdeeld in twee categorieën: gegoten aluminium legering en vervormde aluminiumlegering. Gegoten aluminium legeringen worden gebruikt zoals ze zijn, terwijl vervormde aluminiumlegeringen bestand zijn tegen drukverwerking, wat resulteert in hogere mechanische eigenschappen.

Smeedbare aluminiumlegeringen worden verder onderverdeeld in twee subcategorieën: niet-warmtebehandelbare versterkte aluminiumlegeringen en warmtebehandelbare versterkte aluminiumlegeringen. Niet-warmtebehandelbare legeringen, zoals aluminium met een hoge zuiverheidsgraad, industrieel aluminium met een hoge zuiverheidsgraad, industrieel zuiver aluminium, en roestwerend aluminium kan alleen worden versterkt door koudvervormen en niet door warmtebehandeling. Warmtebehandelbare versterkte aluminiumlegeringen daarentegen kunnen worden verbeterd door middel van warmtebehandelingsmethoden zoals afschrikken en veroudering, en worden onderverdeeld in hard aluminium, gesmeed aluminium, superhard aluminium en speciale aluminiumlegeringen.

Gietaluminiumlegeringen kunnen worden ingedeeld op basis van hun chemische samenstelling, waaronder aluminium siliciumlegering, aluminium koperlegering, aluminium magnesiumlegeringaluminium-zinklegering en aluminium-zeldzame-aardelegering. Binnen de categorie aluminium siliciumlegering zijn er twee subtypes: eenvoudige aluminium siliciumlegering en speciale aluminium siliciumlegering. De eerste heeft lage mechanische eigenschappen maar goede gieteigenschappen, terwijl de laatste kan worden versterkt door warmtebehandeling en zowel hoge mechanische eigenschappen als goede gieteigenschappen heeft.

Een voorbeeld van het wijdverbreide gebruik is de "Xiangyun"-fakkel die werd gebruikt tijdens de Olympische Spelen van 2008 in Peking, gemaakt van een aluminiumlegering.

Vergeet niet: sharing is caring! : )
Shane
Auteur

Shane

Oprichter van MachineMFG

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.

Volgende

H Beam Maten en Gewichtstabel

Heb je je ooit afgevraagd wat de verborgen wereld is van H-balken? In dit boeiende artikel ontrafelen we de mysteries achter deze essentiële constructiecomponenten. Onze deskundige werktuigbouwkundige...
MachineMFG
Til uw bedrijf naar een hoger niveau
Abonneer je op onze nieuwsbrief
Het laatste nieuws, artikelen en bronnen, wekelijks naar je inbox gestuurd.
© 2024. Alle rechten voorbehouden.

Neem contact met ons op

Je krijgt binnen 24 uur antwoord van ons.