304 roestvrij staal is de meest gebruikte en representatieve roestvrijstaalsoort. Dankzij zijn uitstekende corrosiebestendigheid, vervormbaarheid en lasbaarheid, en relatief voordelige prijs, wordt het veel gebruikt in sectoren zoals de productie, de bouw, de gezondheidszorg en consumptiegoederen. Als “universeel” materiaal, 304 roestvrij staal is gevoelig voor inherente beperkingen wanneer het wordt blootgesteld aan specifieke zware omstandigheden of speciale bedrijfsomstandigheden. In chloorhoudende atmosferen, kustgebieden of toepassingen met hoge temperaturen kan 304 sneller dan verwacht defect raken, wat leidt tot herstelwerkzaamheden, stilstand en dure vervangingen.
304 roestvrij staal is een austenitisch roestvast staal dat bestaat uit 18-20% chroom en 8-10,5% nikkel. Het vormt een passieve chroomoxidelaag op het oppervlak die zuurstof en vocht blokkeert, waardoor roest wordt voorkomen. Deze passieve laag is echter niet onberispelijk. De belangrijkste nadelen van 304 roestvrij staal in praktische toepassingen zijn geconcentreerd in de volgende gebieden:
1. Gevoeligheid voor corrosie in specifieke chemische omgevingen (met name chloridehoudende omstandigheden), in het bijzonder catastrofale spanningscorrosiescheurtjes (SCC);
2. Beperkte mogelijkheden in omgevingen met hoge temperaturen, waaronder risico's van intergranulaire corrosie veroorzaakt door sensibilisatie, onvoldoende kruipsterkte en verslechtering van mechanische eigenschappen.
Nadelen van 304 roestvrij staal
1. Risico op putcorrosie en spleetcorrosie in chloridehoudende omgevingen
In omgevingen die chloride bevatten (zeewater, zoutnevel, ontdooiings-/ontdooimiddelen) kunnen hoge chloride-ionenconcentraties passieve films aantasten, wat leidt tot putcorrosie en spleetcorrosie.
304 bevat geen molybdeen (Mo) en is aanzienlijk minder bestand tegen door chloride veroorzaakte putcorrosie en spleetcorrosie dan legeringen die molybdeen bevatten (zoals kwaliteit 316/316L).
Voor toepassingen waarbij langdurige blootstelling aan zeewater, reinigingsmiddelen op basis van zout of strooizout voor wegen aan de orde is, wordt 304 niet aanbevolen.
Voorkeursalternatieven: 316/316L, duplex/super austenitisch roestvast staal, of oppervlakken met speciale beschermende coatings.
2. Door chloride veroorzaakte spanningscorrosiescheurtjes, Cl-SCC
Dit fenomeen doet zich voor wanneer 304-materiaal wordt blootgesteld aan trekspanning (hetzij extern aangebrachte belastingen, hetzij interne restspanningen) terwijl het wordt blootgesteld aan specifieke corrosieve media (voornamelijk chloridehoudende vloeistofomgevingen), wat leidt tot het ontstaan en de verspreiding van scheuren op het materiaaloppervlak.
Onder trekspanning en in chloride-ionmedia, 304 roestvrij staal is gevoelig voor spanningscorrosiescheurtjes (vooral bij bedrijfstemperaturen tussen 50 en 150 °C).
Mitigatiemaatregelen: Verminder restspanning (door middel van goed rekken/temperen/spanningsverlichtingsgloeien), ontwerp om ophoping in spleten te voorkomen, of kies voor 316/zwavelarme/duplexmaterialen.
3. Lassen bij hoge temperaturen veroorzaakt interkristallijne corrosie
Bij temperaturen boven 425 °C veroorzaakt lassen bij hoge temperaturen koolstofprecipitatie aan korrelgrenzen, waardoor carbiden worden gevormd (sensibilisatie), wat leidt tot sensibilisatie en intergranulaire corrosie. Als er geen koolstofarme kwaliteiten (304L) worden gebruikt of de warmte-inbreng niet wordt gecontroleerd, wordt de corrosiebestendigheid in de las/warmtebeïnvloede zone aangetast.
OplossingGebruik 304L (koolstofarm) voor lasprojecten of voer een daaropvolgende gloeibehandeling/passiveringsbehandeling uit.
4. De weerstand tegen hoge temperaturen is inferieur aan die van gespecialiseerde hittebestendige staalsoorten.
Bij hoge temperaturen (langdurig >800 °C) heeft 304 een verminderde weerstand tegen oxidatie, kruip en sterkte, met een hoger risico op afbrokkeling van de oxidelaag in vergelijking met hittebestendige kwaliteiten zoals 310/316H/309.
Aanbevolen alternatieven: Gebruik 310, 309, 321 of speciale hittebestendige legeringen voor toepassingen bij hoge temperaturen, zoals ovenbuizen, apparatuur voor warmtebehandeling en verbrandingssystemen.
5. Slijtage- en slagvastheid zijn over het algemeen matig (niet-slijtvaste materialen)
Austenitische roestvast staalsoorten (bijv. 304) vertonen een lagere slijtvastheid en hardheid in vergelijking met gelegeerde of oppervlaktebehandelde materialen (bijv. geharde legeringen, harde nikkelplating, enz.).
Tegenmaatregelen: Kies slijtvaste materialen of oppervlaktecoatings/bekledingen voor toepassingen die gevoelig zijn voor slijtage.
Hoe risico's te minimaliseren en oplossingen te vinden
Leren over de nadelen van 304 roestvrij staal helpt ingenieurs risico's te beperken, terwijl een upgrade naar geschiktere materialen zoals 316 of 310 de levensduur kan verlengen en de kosten kan verlagen.
Materiaalkeuze op basis van de bedrijfsomgeving
- Voor blootstelling aan zeewater/zoutnevel/omgevingen met een hoog chloridegehalte heeft 316/316L of duplex roestvrij staal de voorkeur.
- Voor continue bedrijfstemperaturen boven 800 °C zijn 310/309 of hittebestendige legeringen geschikter.
- Voor toepassingen waarbij lassen vereist is en gloeien niet mogelijk is, wordt 304L of 316L aanbevolen met passivering na het lassen of gecontroleerde warmte-inbreng.
FAQ
Doet 304 roestvrij staal roest bij de zee?
A: Langdurige blootstelling aan zeewater of zoutnevel kan putcorrosie veroorzaken, wat tot roest kan leiden; 316 of duplex roestvrij staal wordt aanbevolen.
Moeten we voor toepassingen bij hoge temperaturen 310 of 304 gebruiken?
A: 310 roestvrij staal is superieur aan 304 in omgevingen met hoge temperaturen. Het hogere chroom- en nikkelgehalte zorgt voor een betere oxidatiebestendigheid en sterkte bij hoge temperaturen.
English 
Русский 
Deutsch 
Español 
Português 
Italiano 
日本語 
Bahasa Indonesia 
한국어 
Français 
Nederlands 
العربية