SUS321 versus SUS410 roestvrij staal: wat is slijtvaster-?

SUS321 en SUS410: twee verschillende roestvrijstalen families

SUS321 en SUS410, beide gestandaardiseerd in JIS G4303, behoren tot totaal verschillende roestvrijstalen families, en dit verschil bepaalt het antwoord op de vraag over slijtvastheid-. SUS321 is een austenitische kwaliteit: het bevat 9,00-13,00% nikkel samen met 17,00-19,00% chroom, en is gestabiliseerd met titanium zodat het bestand is tegen intergranulaire corrosie bij gebruik bij hoge temperaturen. SUS410 is een martensitische kwaliteit: het bevat 11,50-13,50% chroom, weinig of geen nikkel en tot 0,15% koolstof, waardoor het kan worden gehard door afschrikken en temperen. In de geharde en getemperde toestand ontwikkelt SUS410 de harde martensitische structuur die hem het slijtagevoordeel geeft; SUS321 kan, omdat het austenitisch is, niet op dezelfde manier door warmtebehandeling worden gehard.

Chemische samenstelling en mechanische eigenschappen

Chemische samenstelling volgens JIS G4303 (gewichtspercentage)

Element	SUS321	SUS410
Koolstof (C)	Kleiner dan of gelijk aan 0,08	Kleiner dan of gelijk aan 0,15
Silicium (Si)	Kleiner dan of gelijk aan 1,00	Kleiner dan of gelijk aan 1,00
Mangaan (Mn)	Kleiner dan of gelijk aan 2,00	Kleiner dan of gelijk aan 1,00
Fosfor (P)	Kleiner dan of gelijk aan 0,045	Kleiner dan of gelijk aan 0,040
Zwavel (S)	Kleiner dan of gelijk aan 0,030	Kleiner dan of gelijk aan 0,030
Nikkel (Ni)	9.00 - 13.00	Kleiner dan of gelijk aan 0,60
Chroom (Cr)	17.00 - 19.00	11.50 - 13.50
Titaan (Ti)	Groter dan of gelijk aan 5 × C	-

Mechanische eigenschappen in gegloeide toestand

Eigendom	SUS321	SUS410
Treksterkte, min (MPa)	520	440
Vloeigrens 0,2%, min (MPa)	205	205
Verlenging, min (%)	40	20
Hardheid, max. (HB)	187	201

Dit zijn gegloeide waarden. Het doorslaggevende verschil is wat er gebeurt na de warmtebehandeling: SUS410 is olie-die wordt afgeschrikt vanaf ongeveer 950-1000 graden en vervolgens wordt getemperd, waardoor wordt getransformeerd naar een getemperde martensitische structuur waarvan de hardheid ver boven het uitgegloeide niveau ligt. Deze verhardingsreactie is de gehele basis van het gebruik ervan voor aan slijtage gerichte onderdelen, snijkanten en assen. De daadwerkelijk bereikte hardheid is afhankelijk van de ontlaattemperatuur en wordt geverifieerd op het walstestcertificaat; dit kan niet worden afgeleid uit de naam van het cijfer alleen. SUS321 blijft daarentegen zacht en taai na een warmtebehandeling, omdat de austenitische structuur niet verandert bij afkoeling.

Slijtvastheid: waarom de martensitische kwaliteit wint

Bij schurende en glijdende slijtage slijt het hardere oppervlak over het algemeen langzamer. Een gehard en getemperd SUS410-onderdeel heeft een hard, slijtvast-oppervlak. Daarom wordt deze kwaliteit traditioneel gekozen voor klepzittingen, pompassen, bestekbladen en andere onderdelen waar slijtvastheid belangrijker is dan corrosie. SUS321 kan deze hardheid niet evenaren, maar heeft zijn eigen slijtage-sterkte: de austenitische structuur-hardt uit bij impact en vretend contact, en is beter bestand tegen lijmslijtage dan zacht martensiet. Als de vraag simpelweg is welke kwaliteit slijtvaster is-, is het antwoord in de praktijk SUS410 in geharde en getemperde toestand.

Corrosiebestendigheid en verhoogd-temperatuurgedrag

De twee kwaliteiten verschillen ook sterk wat betreft corrosieweerstand. SUS321, met 17-19% chroom en 9-13% nikkel, is bestand tegen atmosferische corrosie, zoet water en veel procesmedia, en de toevoeging van titanium beschermt het tegen intergranulaire corrosie bij gelast of warm gebruik. SUS410 biedt slechts een matige corrosieweerstand: het is voldoende voor milde atmosferen en sommige gereedschapstoepassingen, maar is niet geschikt voor sterk corrosieve media, blootstelling aan zee of zure toepassingen. Wanneer een onderdeel slijtvastheid moet combineren met een corrosieve omgeving, wordt vaak een hardfacing of coating van een austenitische basis gebruikt in plaats van blank SUS410.

Selectiebegeleiding

Kies SUS410 als de belangrijkste eis slijtvastheid of hardheid is en de omgeving mild is: bladen, klepcomponenten, pomponderdelen, assen en bevestigingsmiddelen in lucht, zoet water of licht industriële atmosferen. Kies SUS321 wanneer corrosiebestendigheid, verhoogde-temperatuurstabiliteit, lasbaarheid of taaiheid domineren: warmtewisselaars, uitlaatsystemen, leidingen van chemische fabrieken, voedsel- en farmaceutische procesapparatuur. Voor onderdelen die zowel hardheid als corrosiebestendigheid nodig hebben, moet een hogere-chroommartensitische kwaliteit of een gecoat austenitisch onderdeel worden overwogen.

Veelgestelde vragen

Welke is slijtvaster-: SUS321 of SUS410?

In geharde en getemperde toestand is SUS410 aanzienlijk slijtvaster- vanwege de harde martensitische structuur. In de gegloeide toestand is het hardheidsverschil klein (minder dan of gelijk aan 187 HB versus minder dan of gelijk aan 201 HB).

Kan SUS410 worden gelast?

Ja, maar er vormt zich martensiet in de las- en hitte{0}}getroffen zone, dus voorverwarmen en na-lassen zijn normaal gesproken vereist om de taaiheid te herstellen. SUS321 last veel gemakkelijker en heeft geen warmtebehandeling na het lassen nodig voor corrosiebestendigheid.

Is de SUS410 roest-bestendig?

Het is roestvrij in de zin dat het 11,5-13,5% chroom bevat, dat bestand is tegen atmosferische corrosie en milde media. In vochtige, zee- of zure omgevingen heeft het bescherming nodig en is het duidelijk inferieur aan SUS321 wat betreft corrosieweerstand.

Zijn SUS321 en SUS410 magnetisch?

SUS410 is magnetisch onder alle omstandigheden. SUS321 is austenitisch en in wezen niet-magnetisch in gegloeide toestand, waarbij slechts een klein magnetisme mogelijk is na zware koude bewerking.

Wat zijn de gelijkwaardige kwaliteiten van SUS321 en SUS410?

SUS321 komt overeen met UNS S32100 (ASTM A240/A276) en EN 1.4541 (X6CrNiTi18-10). SUS410 komt overeen met UNS S41000 en EN 1.4006 (X12Cr13).

Welke kwaliteit is beter voor keukenmessen?

Voor snijkanten die scherp moeten blijven, is gehard martensitisch staal SUS410- de traditionele keuze; SUS321 heeft de voorkeur voor de niet-snijdende, corrosiebestendige onderdelen van voedselapparatuur.