304 roestvrij staal

Wat is 304 roestvrij staal?

304 is het meest voorkomende austenitische roestvast staal ter wereld. De nominale samenstelling van 18 procent chroom en 8 procent nikkel geeft het een volledig austenitische, in wezen niet-magnetische structuur met een goede combinatie van corrosieweerstand, taaiheid, taaiheid en lasbaarheid. De kwaliteit wordt UNS S30400 genoemd in ASTM A240/A240M, 1.4301 (staalnaam X5CrNi18-10) in EN 10088 en SUS304 in JIS G4304/G4305. Familievarianten voldoen aan specifieke behoeften: 304L (UNS S30403, EN 1.4307) beperkt koolstof tot 0,030 procent voor zware gelaste constructies, en 304H (UNS S30409) houdt koolstof vast tussen 0,04 en 0,10 procent voor hoge temperatuursterkte. Dubbel-gecertificeerde platen en pijpen worden gewoonlijk geleverd binnen de limieten 304 en 304L, zodat fabrikanten kunnen lassen zonder het koolstofarme voordeel te verliezen.

Chemische samenstelling

Beperkende samenstelling van de drie gebruikelijke varianten volgens ASTM A240/A240M.

Element (%)	304 (S30400)	304L (S30403)	304H (S30409)
C	Kleiner dan of gelijk aan 0,08	Kleiner dan of gelijk aan 0,030	0.04-0.10
Mn	Kleiner dan of gelijk aan 2,00	Kleiner dan of gelijk aan 2,00	Kleiner dan of gelijk aan 2,00
Si	Kleiner dan of gelijk aan 0,75	Kleiner dan of gelijk aan 0,75	Kleiner dan of gelijk aan 0,75
P	Kleiner dan of gelijk aan 0,045	Kleiner dan of gelijk aan 0,045	Kleiner dan of gelijk aan 0,045
S	Kleiner dan of gelijk aan 0,030	Kleiner dan of gelijk aan 0,030	Kleiner dan of gelijk aan 0,030
Cr	18.0-20.0	18.0-20.0	18.0-20.0
Ni	8.0-10.5	8.0-12.0	8.0-10.5
N	Kleiner dan of gelijk aan 0,10	Kleiner dan of gelijk aan 0,10	-

Mechanische eigenschappen

Minimale kamertemperatuur-eigenschappen van gegloeide plaat, plaat en strip volgens ASTM A240/A240M.

Eigendom	304	304L	304H
Treksterkte	Groter dan of gelijk aan 515 MPa	Groter dan of gelijk aan 485 MPa	Groter dan of gelijk aan 515 MPa
Vloeisterkte (0,2%)	Groter dan of gelijk aan 205 MPa	Groter dan of gelijk aan 170 MPa	Groter dan of gelijk aan 205 MPa
Verlenging	Groter dan of gelijk aan 40%	Groter dan of gelijk aan 40%	Groter dan of gelijk aan 40%
Hardheid	Minder dan of gelijk aan 201 HBW / Minder dan of gelijk aan 92 HRB	Minder dan of gelijk aan 201 HBW / Minder dan of gelijk aan 92 HRB	Minder dan of gelijk aan 201 HBW / Minder dan of gelijk aan 92 HRB

Corrosiebestendigheid

304 is bestand tegen atmosferische corrosie, zoet- en drinkwater, voedingsmiddelen, organische zuren en veel verdunde anorganische chemicaliën. Daarom domineert het de voedselverwerking, dranken-, brouwerij-, zuivel- en architectonische toepassingen. Het berekende putweerstandsequivalent (PREN) is ongeveer 19, dus het is slechts marginaal bestand tegen chloriden: in zeewater, spatwaterzones, zwembaden- of bij blootstelling aan- dooizout kan het putjes vormen, en boven ongeveer 60 C is het gevoelig voor spanningscorrosie door chloride. Voor dergelijke toepassingen moeten molybdeen-met 316 of hogere-gelegeerde kwaliteiten worden gespecificeerd. In gelaste zware secties vermijden 304L of gestabiliseerde kwaliteiten de neerslag van chroomcarbide die optreedt in het sensibilisatiebereik van 450-850 C.

Warmtebehandeling en fabricage

304 wordt geleverd in oplossing-gegloeide toestand, doorgaans verwarmd tot 1010-1120 C en snel afgekoeld in water of lucht. Het kan niet worden gehard door warmtebehandeling; koud bewerken is de enige manier om de sterkte te vergroten, ten koste van de ductiliteit en het lichte magnetisme. Deze soort is uitstekend geschikt voor vervormen: hij trekt gemakkelijk diep, buigt, rolt en spint, en hij last volgens alle gangbare processen zonder voorverwarmen. Voor voedsel-contact en architectonisch gebruik herstellen beitsen en passivatie de chroomrijke passieve film na het lassen en slijpen.

Typische toepassingen

Toepassingen zijn onder meer keukengootstenen en cateringapparatuur, voedselverwerkings- en opslagtanks, brouwerij- en zuivelschepen, farmaceutische apparatuur, chemische opslagtanks voor verdunde media, warmtewisselaarbuizen, architecturale panelen en leuningen, cryogene vaten (tot -196 C) en onderdelen voor huishoudelijke apparaten.

Veelgestelde vragen

Vraag: Wat betekent 18/8 roestvrij staal?

A: Het verwijst naar de nominale samenstelling van 304: ongeveer 18 procent chroom en 8 procent nikkel. De term wordt vaak gebruikt als synoniem voor 304 in serviesgoed en keukengerei.

Vraag: Wat is het verschil tussen 304 en 304L?

A: 304L beperkt koolstof tot maximaal 0,030 procent. Het lage koolstofgehalte voorkomt neerslag van chroomcarbide in de hitte-beïnvloede zone tijdens het lassen. Daarom wordt 304L gespecificeerd voor zware gelaste delen die na het lassen niet kunnen worden uitgegloeid.

Vraag: Is 304 roestvrij staal magnetisch?

A: In de uitgegloeide toestand is 304 in wezen niet-magnetisch. Bij koud bewerken, zoals buigen of trekken, kan door spanning-geïnduceerd martensiet ontstaan, waardoor het materiaal enigszins magnetisch wordt.

Vraag: Kan 304 worden gehard door warmtebehandeling?

A: Nee. Zoals alle austenitische kwaliteiten kan 304 alleen worden versterkt door koudvervormen, niet door warmtebehandeling.

Vraag: Is 304 geschikt voor zeewaterservice?

A: Niet voor continue onderdompeling. 304 heeft een lage weerstand tegen putcorrosie door chloride en spanningscorrosie in zeewater; molybdeen-met 316- of duplexkwaliteit zijn de standaardkeuzes voor maritieme toepassingen.

Vraag: Welke temperatuur kan 304 weerstaan?

A: Voor oxidatieweerstand in lucht is 304 geschikt voor continu gebruik tot ongeveer 800 C en intermitterend gebruik tot ongeveer 870 C. Voor een ontwerp met lasten-met hoge- temperaturen, gebruikt u het binnen de toegestane spanningen van de toepasselijke norm, of selecteert u 304H, 321 of 310S voor een hogere sterkte.

Veelgestelde vragen

Q1. Welke aanduidingen hebben betrekking op roestvrij staal 304?
304 wordt UNS S30400 genoemd in ASTM A240/A240M, 1.4301 met staalnaam X5CrNi18-10 in EN 10088, en SUS304 in JIS G4304/G4305; de koolstofarme variant 304L is UNS S30403 of EN 1.4307, en de koolstofrijke variant 304H is UNS S30409.

Vraag 2. Wat zijn de compositielimieten van 304?
Volgens ASTM A240/A240M is koolstof maximaal 0,08, chroom 18,0-20,0, nikkel 8,0-10,5, mangaan maximaal 2,00, silicium maximaal 0,75, fosfor maximaal 0,045, zwavel maximaal 0,030 en stikstof maximaal 0,10; 304L beperkt koolstof tot maximaal 0,030 en 304H houdt koolstof vast tussen 0,04 en 0,10 procent.

Q3. Wat zijn de minimale mechanische eigenschappen van gegloeid 304?
De minimale treksterkte is 515 MPa, de vloeigrens van 0,2 procent is 205 MPa, de rek is 40 procent en de hardheid is maximaal 201 HBW of 92 HRB; 304L vertoont dezelfde rek maar lagere minimumwaarden van 485 MPa treksterkte en 170 MPa opbrengst.

Q4. Waarom is 304 slechts marginaal bestand tegen chloriden?
Het berekende putweerstandsequivalent (PREN) is ongeveer 19, dus in zeewater, spatzones, zwem-zwembadatmosferen of blootstelling aan- dooizout kan het putten veroorzaken, en boven ongeveer 60 C is het gevoelig voor chloride-spanningscorrosie; Molybdeen-met 316 of hogere-gelegeerde kwaliteiten moeten voor dergelijke diensten worden gespecificeerd.

Vraag 5. Welke warmtebehandelings- en servicelimieten zijn van toepassing op 304?
304 wordt oplossing-geleverd, uitgegloeid bij 1010-1120 C met snelle afkoeling, kan niet worden gehard door warmtebehandeling, en bij gelaste zware secties moet het sensibilisatiebereik van 450-850 C worden vermeden. Daarom worden daar 304L of gestabiliseerde kwaliteiten gebruikt; voor oxidatieweerstand in lucht is het geclassificeerd tot ongeveer 800 C continu en 870 C intermitterend gebruik.