Was ist besser: Edelstahl 316 oder 304?

Im gegenwärtigen wettbewerbsintensiven Produktionsumfeld ist die Wahl der richtigen Edelstahlsorte entscheidend für den Erfolg Ihres Unternehmens. Ausgehend von der jüngsten Marktanalyse von McKinsey und den Einblicken in die Branche wird erwartet, dass der weltweite Markt für nichtrostenden Stahl bis 2030 $157,4 Milliarden erreichen wird, wobei die beiden wichtigsten Stahlsorten 304 und 316 sind, von denen jede je nach Umgebung und Anforderungen einzigartige Vorteile bietet.

Der Unterschied: Edelstahl 304 vs. Edelstahl 316

Die rostfreien Stähle 316 und 304 gehören zur Familie der austenitischen rostfreien Stähle und sind die beiden weltweit am häufigsten verwendeten Stahlsorten, die eine ausgezeichnete Korrosionsbeständigkeit aufweisen.

304 Edelstahl

Containing 16 to 24 percent chromium and small amounts of carbon and manganese, Rostfreier Stahl 304 is the most common 18-8 stainless steel, which contains 18 percent chromium and 8 percent nickel.

Edelstahl 316

Grade 316 has virtually the same physical and mechanical properties as Rostfreier Stahl 304, with the main difference being that 316 stainless steel contains 2% to 3% molybdenum, which improves corrosion resistance, especially against chlorides and other industrial solvents.

In 304, mit etwa 8% Nickel, und 316, mit etwa 10%, stabilisiert es die austenitische Struktur und sorgt für die Duktilität und Zähigkeit, die für die Herstellung und hochbeanspruchte Anwendungen entscheidend sind.

Nickel also significantly boosts corrosion resistance, especially against reducing acids and chloride-induced stress-corrosion cracking.316 stainless steel also contains 2 to 3% molybdenum than Rostfreier Stahl 304, making it resistant to corrosion from chlorides, such as seawater and ice salts, outshining 304 in saline and harsh chemical environments.

Nickel plays a critical role in both 304 and 316 stainless steel, but the differences in nickel content, and the addition of molybdenum in 316 directly influence their performance under extreme conditions.

Während beide Sorten ähnliche Zugfestigkeiten und eine ausgezeichnete Steifigkeit (Elastizitätsmodul: 193-200 GPa für 304) aufweisen, erhöht der höhere Nickel- (10-14%) und Molybdängehalt (2%) die Beständigkeit von 316er Stahl gegen Rissbildung, Lochfraß und Korrosion erheblich, insbesondere in Hochdruck- oder chloridreichen Umgebungen.

In thermischer Hinsicht verbessert Nickel die Stabilität; die Zusammensetzung von 316 macht es zuverlässiger bei hohen Temperaturen über einen längeren Zeitraum, wie z. B. in Wärmetauschern oder chemischen Reaktoren. 316 behält seine Festigkeit und Korrosionsbeständigkeit bei hohen Temperaturen und ist daher ideal für Wärmeanwendungen.

304 ist zwar leistungsfähig und kostengünstiger, aber wegen des fehlenden Molybdäns weniger geeignet für raue oder schwankende Bedingungen.

316 glänzt in extremen Umgebungen, während 304 besser für weniger anspruchsvolle Anwendungen geeignet ist.

Korrosionsbeständigkeit

316 ist besser:
Molybdän macht es widerstandsfähiger gegen Korrosion in chlorhaltigen Umgebungen (Meerwasser, Sole), sauren Medien und Hochtemperaturumgebungen, und seine Beständigkeit gegen Lochfraß und interkristalline Korrosion ist besser als die von 304.

304 ist für die allgemeine Umgebung geeignet:
Gute Korrosionsbeständigkeit in alltäglichen Umgebungen, aber in stark chlor- oder säurehaltigen Umgebungen kann es leicht zu Korrosion kommen.

The difference in corrosion resistance between 316 and Rostfreier Stahl 304 is primarily due to their alloying elements. 316 stainless steel contains a minimum of 2.0% molybdenum, which significantly enhances its corrosion resistance, especially in chloride-rich environments, such as those found in marine applications.

The addition allows 316 to withstand exposure to salt and other corrosives far better than Rostfreier Stahl 304, which lacks molybdenum and therefore is more susceptible to pitting and crevice corrosion in salty environments

In raueren Umgebungen, insbesondere in solchen, in denen Chloride oder Säuren vorkommen, ist 316 die bessere Wahl, da es eine höhere Haltbarkeit und Langlebigkeit bietet.

Mechanische Eigenschaften

Both 304 and 316 stainless steel are tough, ductile austenitic alloys. In practice, 316 often shows slightly higher tensile and yield strength due to its alloy content. For example, typical data show 316 UTS ≈79.8 ksi vs 73.2 ksi for 304, and yield ≈34.8 ksi vs 31.2 ksi.

Die Dehnung ist ähnlich (etwa 60-70%). Beide Sorten behalten ihre Festigkeit auch bei hohen Temperaturen, obwohl 316 in der Regel bei höheren Temperaturen etwas besser abschneidet.

316 stainless steel is generally recognized for its superior mechanical strength compared to 304, making it more suitable for applications requiring high tensile strength and hardness.However, Rostfreier Stahl 304 exhibits greater flexibility due to its lower modulus of elasticity, which can be advantageous in specific fabrication processes

In terms of machinability, Rostfreier Stahl 304 is easier to machine than 316, largely due to its lower hardness. This ease of machining can reduce tool wear and operational downtime.

When exposed to high temperatures, Rostfreier Stahl 304 can withstand elevated temperatures well, but continuous use at temperatures between 425-860 °C (797-1580 °F) may lead to corrosion.In contrast,316 stainless steel maintains its strength and corrosion resistance even at elevated temperatures, making it a preferred choice for heat applications.

Kosten

Die Sorte 316 hat durchweg einen höheren Preis als 304. Die wichtigsten Faktoren sind der Legierungsgehalt - Mo und höheres Ni -, die teuer und marktabhängig sind. 316 kostet auf den derzeitigen Märkten in der Regel etwa 20-30% mehr als 304 (je nach Land und Produktform).

• 304 Edelstahl: Suitable for general applications with excellent price/performance ratio.More affordable, ideal for budget-sensitive projects.

• Edelstahl 316: Suitable for harsh environments with excellent corrosion resistance. Higher price due to molybdenum, but worth it for durability.

Anmeldung

Edelstahl 316

316 stainless steel is often recommended for harsh environments due to its superior corrosion resistance, particularly against chlorides and acids. This makes it ideal for marine applications, chemical processing, and environments with high salinity, such as coastal areas and swimming pools.
Der Zusatz von mindestens 2,0% Molybdän zu 316 erhöht die Haltbarkeit und ermöglicht es, die Festigkeit und Korrosionsbeständigkeit bei hohen Temperaturen zu erhalten.

304 Edelstahl

Rostfreier Stahl 304 is a more cost-effective option suitable for general applications, such as kitchen sinks, saucepans, and architectural panelling, where exposure to corrosive elements is minimal.
Es bietet eine ausgezeichnete Korrosionsbeständigkeit in verschiedenen Umgebungen, verfügt jedoch nicht über die spezifischen Eigenschaften, die für anspruchsvollere Anwendungen erforderlich sind.

The choice between 316 and Rostfreier Stahl 304 should be determined by the specific requirements of the application and the environmental conditions it will be exposed to.

Wann sollte man Edelstahl 304 wählen?

Wählen Sie die Güteklasse 304, wenn Sie sie für die folgenden Gegenstände verwenden:

• Innenräume oder leicht korrosive Umgebungen.
• Budgetbeschränkungen ohne Qualitätseinbußen.
• Für Anwendungen wie die Lebensmittelverarbeitung oder medizinische Geräte ist keine extreme Korrosionsbeständigkeit erforderlich.
• Allgemeine architektonische oder dekorative Zwecke

Wann sollte man Edelstahl 316 wählen?

Wählen Sie die Sorte 316, wenn Sie sie für die folgenden Projekte verwenden:

• Exposition gegenüber Meerwasser oder Meeresumwelt.
• Chemische Verarbeitung oder säurehaltige Bedingungen.
• Hochtemperaturanwendungen (z. B. Wärmetauscher).
• Szenarien, die eine besondere Haltbarkeit und Langlebigkeit erfordern.

Die wichtigsten Erkenntnisse aus der McKinsey-Analyse

Die Markterkenntnisse von McKinsey zeigen, dass beide Sorten zwar vielseitig einsetzbar sind, sich aber in ihren Marktanwendungen unterscheiden:

• 316 dominiert in Sektoren wie der Schifffahrt, der chemischen Industrie und der Energiewirtschaft, da es eine längere Lebensdauer aufweist.
• 304 ist führend in Sektoren wie dem Baugewerbe, der Lebensmittelverarbeitung und dem Gesundheitswesen, wo Kosten und allgemeine Leistung im Vordergrund stehen.

Was ist besser, 316 oder 304 Edelstahl?

Je nach Projektumgebung und Budget:

• Für extreme Bedingungen ist 316 eine lohnende Investition.
• Für den allgemeinen Gebrauch bietet 304 ein ausgezeichnetes Preis-Leistungs-Verhältnis.

Korrosionsbeständigkeit

• Hohes Korrosionsrisiko: Wählen Sie 316, um eine lange Lebensdauer zu gewährleisten und in rauen Umgebungen mit starken Chloriden, wie z. B. in der Schifffahrt oder in Chemiewerken, gut zu funktionieren.
• Milde Korrosion: Wählen Sie 304, um Kosten zu sparen und die Vielseitigkeit zu erhalten, aber es ist nicht gut für extreme Korrosion geeignet.

Häufige Missverständnisse

Die Vorstellung, dass "316 immer besser ist", ist nicht ganz richtig. Die zusätzliche Korrosionsbeständigkeit von 316 ist nur in rauen Umgebungen sinnvoll. In Innenräumen oder milden Umgebungen bietet die "Aufrüstung" auf 316 nur geringe Vorteile und einen erheblichen Kostenanstieg. Die Verwendung von 316, wenn 304 ausreicht, kann die Material- und Herstellungskosten erhöhen, ohne die Lebensdauer zu verlängern. Generell gilt: Wenn das Material nicht mit Salzwasser, Tausalzen oder starken Säuren in Berührung kommt, dann ist 304 in der Regel ausreichend.

Schlussfolgerung

Zusammenfassend lässt sich sagen, dass die nichtrostenden Stähle 304 und 316 jeweils ihre Besonderheiten haben. 316 bietet eine bessere Korrosionsbeständigkeit (insbesondere gegenüber Chloriden) und eine höhere Festigkeit, allerdings zu einem erheblichen Preisaufschlag. Die Sorte 304 ist für den allgemeinen Gebrauch kostengünstiger und in nicht aggressiven Umgebungen immer noch sehr korrosionsbeständig.Die beste Wahl hängt von den Anwendungsbedingungen ab.