Übersicht über Edelstahl
Edelstahl: Eine Stahlsorte, die für ihre Korrosionsbeständigkeit und Rostfreiheit bekannt ist und mindestens 10,5 % Chrom und maximal 1,2 % Kohlenstoff enthält.
Edelstahl ist ein in verschiedenen Branchen weit verbreitetes Material, das für seine Korrosionsbeständigkeit und Vielseitigkeit bekannt ist. Unter den zahlreichen Edelstahlsorten sind 304, 304H, 304L und 316 die gebräuchlichsten, wie in der Norm ASTM A240/A240M für „Chrom- und Chrom-Nickel-Edelstahlplatten, -bleche und -bänder für Druckbehälter und Allgemeines“ festgelegt Bewerbungen.“
Diese vier Sorten gehören zur gleichen Stahlkategorie. Sie können aufgrund ihrer Struktur als austenitische Edelstähle und aufgrund ihrer Zusammensetzung als Chrom-Nickel-Edelstähle der Serie 300 klassifiziert werden. Die Hauptunterschiede zwischen ihnen liegen in ihrer chemischen Zusammensetzung, Korrosionsbeständigkeit, Hitzebeständigkeit und Anwendungsgebieten.
Austenitischer Edelstahl: Besteht hauptsächlich aus einer flächenzentrierten kubischen Kristallstruktur (γ-Phase), ist nicht magnetisch und wird hauptsächlich durch Kaltumformung verstärkt (die etwas Magnetismus induzieren kann). (GB/T 20878)
Chemische Zusammensetzung und Leistungsvergleich (basierend auf ASTM-Standards)
Edelstahl 304:
- Hauptkomposition: Enthält etwa 17,5–19,5 % Chrom und 8–10,5 % Nickel mit einer geringen Menge Kohlenstoff (unter 0,07 %).
- Mechanische Eigenschaften: Weist eine gute Zugfestigkeit (515 MPa) und Dehnung (ca. 40 % oder mehr) auf.
Edelstahl 304L:
- Hauptkomposition: Ähnlich wie 304, jedoch mit einem reduzierten Kohlenstoffgehalt (unter 0,03 %).
- Mechanische Eigenschaften: Aufgrund des geringeren Kohlenstoffgehalts liegt die Zugfestigkeit bei gleicher Dehnung etwas unter 304 (485 MPa). Der geringere Kohlenstoffgehalt verbessert die Schweißleistung.
Edelstahl 304H:
- Hauptkomposition: Der Kohlenstoffgehalt liegt typischerweise zwischen 0,04 % und 0,1 %, mit reduziertem Mangan (bis zu 0,8 %) und erhöhtem Silizium (bis zu 1,0–2,0 %). Der Chrom- und Nickelgehalt ähnelt dem von 304.
- Mechanische Eigenschaften: Zugfestigkeit (515 MPa) und Dehnung sind die gleichen wie bei 304. Es weist eine gute Festigkeit und Zähigkeit bei hohen Temperaturen auf und ist daher für Umgebungen mit hohen Temperaturen geeignet.
Edelstahl 316:
- Hauptkomposition: Enthält 16–18 % Chrom, 10–14 % Nickel und 2–3 % Molybdän, mit einem Kohlenstoffgehalt unter 0,08 %.
- Mechanische Eigenschaften: Zugfestigkeit (515 MPa) und Dehnung (mehr als 40 %). Es verfügt über eine hervorragende Korrosionsbeständigkeit.
Aus dem obigen Vergleich geht hervor, dass die vier Qualitäten sehr ähnliche mechanische Eigenschaften aufweisen. Die Unterschiede liegen in ihrer Zusammensetzung, was zu Schwankungen in der Korrosionsbeständigkeit und Hitzebeständigkeit führt.
Vergleich der Korrosionsbeständigkeit und Hitzebeständigkeit von Edelstahl
Korrosionsbeständigkeit:
- Edelstahl 316: Aufgrund des Molybdängehalts weist es eine bessere Korrosionsbeständigkeit als die Serie 304 auf, insbesondere gegen Chloridkorrosion.
- Edelstahl 304L: Aufgrund seines geringen Kohlenstoffgehalts verfügt es außerdem über eine gute Korrosionsbeständigkeit und ist für korrosive Umgebungen geeignet. Seine Korrosionsbeständigkeit ist etwas geringer als die von 316, ist aber kostengünstiger.
Hitzebeständigkeit:
- Edelstahl 316: Seine hohe Chrom-Nickel-Molybdän-Zusammensetzung bietet eine bessere Hitzebeständigkeit als Edelstahl 304, insbesondere da das Molybdän seine Oxidationsbeständigkeit erhöht.
- Edelstahl 304H: Aufgrund seiner Zusammensetzung mit hohem Kohlenstoffgehalt, niedrigem Mangangehalt und hohem Siliziumgehalt weist es auch eine gute Hitzebeständigkeit bei hohen Temperaturen auf.
Anwendungsbereiche von Edelstahl
Edelstahl 304: Eine kostengünstige und vielseitige Grundsorte, die häufig im Baugewerbe, in der Fertigung und in der Lebensmittelverarbeitung eingesetzt wird.
Edelstahl 304L: Die kohlenstoffarme Version von 304, geeignet für die Chemie- und Schiffstechnik, mit ähnlichen Verarbeitungsmethoden wie 304, aber besser geeignet für Umgebungen, die eine höhere Korrosionsbeständigkeit und Kostensensibilität erfordern.
Edelstahl 304H: Wird in Überhitzern und Zwischenüberhitzern großer Kessel, Dampfleitungen, Wärmetauschern in der petrochemischen Industrie und anderen Anwendungen verwendet, die eine gute Korrosionsbeständigkeit und Hochtemperaturleistung erfordern.
Edelstahl 316: Wird häufig in Zellstoff- und Papierfabriken, der Schwerindustrie, chemischen Verarbeitungs- und Lageranlagen, Raffinerieanlagen, medizinischen und pharmazeutischen Anlagen, Offshore-Öl und -Gas, Meeresumgebungen und hochwertigem Kochgeschirr verwendet.
Zeitpunkt der Veröffentlichung: 24.09.2024