Stahl ist eine Legierung, die durch die Vermischung verschiedener unedler Metalle mit bestimmten Legierungselementen entsteht. Es gibt zahlreiche Arten von rostfreiem Stahl mit unterschiedlichen Eigenschaften, die jedoch alle eines gemeinsam haben: den Zusatz von Chrom, der für Korrosionsbest?ndigkeit sorgt. Eine der bekanntesten Arten von rostfreiem Stahl, der rostfreie Stahl 304, wird in zahlreichen Branchen verwendet.

Dieser Artikel gibt Ihnen einen überblick über die Eigenschaften von rostfreiem Stahl 304. Dieser Artikel bietet Ihnen eine strukturierte Art, über diese Eigenschaften nachzudenken, damit Sie die wichtigsten Aspekte von Edelstahl 304 leicht verstehen k?nnen. Nach dem Falz werden wir kurz auf die Zusammensetzung, die physikalischen Eigenschaften und die mechanischen Eigenschaften eingehen.

Was ist rostfreier Stahl 304?

Edelstahl 304 wird durch die Norm ASTM A240/A240M definiert und umfasst unlegierten, mischkristallverfestigten austenitischen Edelstahl mit mittlerer bis hoher Festigkeit, der typischerweise in Druckbeh?ltern über 260 °C (500 °F) eingesetzt wird. Nichtrostender Stahl 304 ist auch bekannt als "Rostfreier Stahl 18-8", weil es in der Regel 18% Chrom und 8% Nickel nach Masse enth?lt.

Der rostfreie Stahl 304 ist einer der am h?ufigsten verwendeten austenitischen rostfreien St?hle. Er hat eine ausgezeichnete Korrosionsbest?ndigkeit, Verformbarkeit und mechanische Eigenschaften bei hohen Temperaturen. Im geglühten Zustand ist Edelstahl 304 nichtmagnetisch.

304 Stahl Zusammensetzung

Die chemische Zusammensetzung von rostfreiem Stahl 304 wird so gesteuert, dass er gute bis sehr gute Eigenschaften hinsichtlich Korrosionsbest?ndigkeit und Festigkeit aufweist. Nachfolgend ist die Kernzusammensetzung von Edelstahl 304 gem?? der ASTM-Norm aufgeführt.

Eisen	Cr	Ni	C	Mn	Si	P	S
Bilanz	18~20%	8~10.5%	≤0,08%	≤2%	≤1%	≤0,045%	≤0,03%

Einfluss der Zusammensetzung auf die Eigenschaften:

• Korrosionsbest?ndigkeit: Der hohe Chromgehalt (18-20%) sorgt für die Entwicklung einer selbstreparierenden Chromoxidschicht, die den Stahl in einer Vielzahl von oxidierenden Umgebungen, einschlie?lich S?uren und atmosph?rischer Korrosion, passiviert.
• Austenitisches Gefüge: Der Nickelgehalt (8-10,5%) stabilisiert die kubisch-fl?chenzentrierte (FCC) austenitische Phase. Dies sorgt für die nichtmagnetischen und guten Duktilit?tseigenschaften des Edelstahls 304, selbst bei kryogenen Temperaturen.
• Schwei?barkeit und Festigkeit: Der niedrige Kohlenstoffgehalt (≤0,08%) minimiert die Bildung von Chromkarbiden und die damit verbundene lokale Korrosion in der W?rmeeinflusszone des geschwei?ten Bereichs.

Eigenschaften von rostfreiem Stahl 304

Das Verst?ndnis der physikalischen und mechanischen Eigenschaften ist für die Untersuchung der Eigenschaften des nichtrostenden Stahls 304 von entscheidender Bedeutung. Dieser Teil befasst sich mit den einzelnen Merkmalen, die die Leistung von nichtrostendem Stahl 304 bestimmen, sowie mit seinem Anwendungsbereich.

Eigentum	Wert
Zugfestigkeit	515 MPa
Streckgrenze	205 MPa
Dehnung	70%
Elastizit?tsmodul	193 GPa ~ 200 GPa
Schermodus	86 GPa
H?rte	123 HB
W?rmeleitf?higkeit	16,2 W/m-K
Dichte	7,93 g/cm3
Magnetismus	Nichtmagnetisch

Ist Edelstahl 304 magnetisch?

Die Frage des Magnetismus verwirrt die Menschen h?ufig, wenn es um nichtrostenden Stahl 304 geht. Der w?rmebehandelte Zustand von nichtrostendem Stahl 304 weist keine magnetischen Eigenschaften auf. Die Kaltbearbeitung durch Verfahren wie Walzen, Biegen und Formen führt zu Magnetismus, da sie einen Teil des Austenits in die als Martensit bekannte magnetische Phase umwandelt. Ein h?herer Grad an Kaltverformung führt zu einer verst?rkten Umwandlung des Materials.

Dichte

Die Messung der Dichte von nichtrostendem Stahl 304 ergibt einen Wert von 7,93 g/cm3. Der Dichtewert für austenitische nicht rostende St?hle entspricht diesem spezifischen Wert, der ihre Masseeigenschaften sowie ihre strukturelle Festigkeit bestimmt.

W?rmeleitf?higkeit

Bei 20°C betr?gt der Wert der W?rmeleitf?higkeit für Edelstahl 304 16,2 W/(m-K). Edelstahl 304 eignet sich aufgrund seiner W?rmeleitf?higkeitseigenschaften hervorragend für Anwendungen, die eine effiziente W?rmeübertragung in W?rmetauschern und Kesselkomponenten erfordern.

Zugfestigkeit

Die Zugfestigkeit (UTS) von nichtrostendem Stahl 304 erreicht Werte von mindestens 515 MPa. Das Material erf?hrt bis zu diesem Punkt eine maximale Belastung, bevor es bricht. Die hohe Zugfestigkeit erm?glicht es dem Edelstahl 304, schwere Lasten zu bew?ltigen, bevor er bricht, was ihn perfekt für den Einsatz in der Konstruktion macht.

Streckgrenze

Die Mindeststreckgrenze von nichtrostendem Stahl 304 betr?gt 205 MPa. Das Material beginnt, sich dauerhaft zu verformen, wenn es diesem Spannungsniveau ausgesetzt wird. Nach überschreiten dieser Schwelle bleibt das Material dauerhaft verformt, wenn die ?u?ere Kraft nachl?sst. Konstrukteure verwenden die Streckgrenze als wesentlichen Faktor, um zu verhindern, dass sich Teile verformen, wenn sie betrieblichen Kr?ften ausgesetzt sind.

Dehnung

Der Dehnungswert von rostfreiem Stahl 304 erreicht 70%, wenn er über eine Messl?nge von 50 mm (2 Zoll) gemessen wird. Durch seinen hohen Dehnungsanteil, der eine Verformung vor dem Versagen erm?glicht, weist das Material eine hervorragende Duktilit?t auf. Anwendungen, die eine Verformung des Materials durch Umformen, Biegen oder Dehnen erfordern, sind aufgrund der Duktilit?tseigenschaften des Werkstoffs erfolgreich.

H?rte

Die H?rtemessung von Edelstahl 304 mittels Brinell-H?rteprüfung (HB) zeigt Werte, die 187 nicht überschreiten. Damit erreicht das Material einen doppelten Vorteil, n?mlich Verschlei?schutz und Verformbarkeit. Edelstahl 304 weist eine angemessene H?rte auf, die für viele allgemeine Verwendungszwecke geeignet ist, bei denen eine m??ige Widerstandsf?higkeit gegen Verschlei? erforderlich ist.

Elastizit?tsmodul

Der Elastizit?tsmodul des Edelstahls 304 liegt zwischen 193 GPa und 200 GPa. Das Material weist aufgrund seines hohen Elastizit?tsmoduls eine hohe Steifigkeit und elastische Verformungsbest?ndigkeit auf. Die Anwendung von Last erm?glicht es dem rostfreien Stahl 304, stabile Strukturen zu erreichen, indem er seine Form beibeh?lt.

Schermodus

Der Schermodul (Steifigkeitsmodul) von nichtrostendem Stahl 304 betr?gt 86 GPa. Die Messung der Materialbest?ndigkeit als Schermodul erfolgt durch die parallele Anwendung von Scherspannungen, die es den Materialschichten erm?glichen, relativ zueinander zu gleiten. Die ausgezeichnete Torsionsfestigkeit von Edelstahl 304 ist auf seinen hohen Schermodul zurückzuführen, der es den Konstrukteuren erm?glicht, starre feste Strukturen zu schaffen, die für Wellen, Befestigungselemente und Rohrleitungen verwendet werden.

Schlagz?higkeit

Die Charpy-Kerbschlagz?higkeitsprüfung zeigt, dass nichtrostender Stahl 304 hervorragende Ergebnisse bei der Bestimmung der Schlagz?higkeitseigenschaften erzielt. Dieses Material absorbiert die Energie bei pl?tzlichen Aufprallereignissen gut, um Sch?den zu verhindern. Die Aufrechterhaltung einer guten Kerbschlagz?higkeit in Anwendungen ist von entscheidender Bedeutung, da die Betriebszuverl?ssigkeit erreicht werden kann, wenn Sicherheitsprotokolle eingeführt werden.

Zusammenfassend l?sst sich sagen, dass die industriellen Anwendungen Edelstahl 304 verwenden, weil das Material zuverl?ssige physikalische Eigenschaften zusammen mit hervorragenden mechanischen Eigenschaften aufweist. Das Material wird in gro?em Umfang im Baugewerbe, in der Automobiltechnik, in der Lebensmittelverarbeitung und in der Herstellung medizinischer Ger?te eingesetzt, da es im geglühten Zustand nicht magnetisch ist und hervorragende mechanische Eigenschaften wie Duktilit?t und Schlagz?higkeit aufweist. Die genauen Eigenschaften dienen als Grundlage für die Bestimmung geeigneter Anwendungen für den rostfreien Stahl 304 und verl?ngern seine Betriebslebensdauer.

Kann Edelstahl 304 rosten?

Inmitten seiner Korrosionsschutzmechanismen stammt die aktive Schicht aus dem rostfreien Stahl 304, weil Chrom die Oberfl?chenbildung dieser schützenden Oxidschicht f?rdert. Die schützende Oberfl?chenschicht bildet einen Schutzschild, der das Metall von sch?dlichem Sauerstoff, Feuchtigkeit und sauren Substanzen trennt. Die Eigenschaften des rostfreien Stahls 304 k?nnen nicht jede Art von Korrosion verhindern, wenn er unter bestimmten Umweltbedingungen eingesetzt wird.

Korrosionsmechanismen

• Bildung einer passiven Schicht: Ein Chromgehalt von mindestens 18% in 304er-Sorten erzeugt durch eine Sauerstoffreaktion eine haftende Oxidschicht, die auch nach einer Oberfl?chenbesch?digung erhalten bleibt.
• Lochfra?korrosion: Die hohen Chloridkonzentrationen im Meerwasser zerst?ren die Oberfl?che der Passivschicht, was zu ?rtlich begrenzter Lochfra?korrosion führt. Ein erh?htes Lochfra?risiko tritt auf, wenn der Chloridgehalt hoch und die Temperatur hei? ist und der Bereich schlecht belüftet ist.
• Spaltkorrosion: Dichte Zwischenr?ume, wie z. B. Lücken in Verbindungselementen, verhindern das Entweichen von Korrosionsmitteln, wodurch der ?rtliche Abbau der Passivschicht beschleunigt wird.

Rost Bedingungen

• Umgebungen mit hohem Chlorgehalt: Lochfra?korrosion tritt in Umgebungen mit einem Chloridgehalt von mehr als 35 ppm auf, wie z. B. bei der Einwirkung von Meerwasser, Salznebel und Tausalzen.
• Schwei?nahtverfall: Schwei?nahtzerfall tritt auf, wenn die Schwei?w?rme zu Chromkarbidausscheidungen in der W?rmeeinflusszone führt, die eine Verarmung der Passivschicht und Materialschw?che verursachen.
• Mechanische Besch?digung: Blankes Metall wird zug?nglich, wenn unsachgem??e Reinigung, Kratzer auf der Oberfl?che oder mechanischer Abrieb auftreten, die den Beginn von Korrosion erm?glichen.

?quivalente Qualit?ten von Edelstahl 304

USA(ASTM)	China（GB）	Japan（JIS）	EU(EN)	Deutschland(DIN)	Russland(GOST)	ISO
304	06Cr19Ni10	SUS304	1.4301	X5CrNi 18-10	08Х18Н10	X5CrNi 18-10

304 vs 304L Edelstahl

Der Hauptunterschied zwischen den Güten 304 und 304L besteht im Kohlenstoffgehalt, da dieser die mechanischen Eigenschaften und die Korrosionsbest?ndigkeit des Edelstahls 304 bestimmt.

Unterschiede in der Zusammensetzung

• 304: Kohlenstoffgehalt ≤0,08% (max).
• 304L: Kohlenstoffgehalt ≤0,03% (max).

Korrosionsbest?ndigkeit

Die Schwei?barkeit von nichtrostendem Stahl 304L verbessert sich, da ein geringerer Kohlenstoffgehalt die Bildung von Chromkarbiden in den w?rmebeeinflussten Zonen der Schwei?naht verhindert und somit der interkristallinen Korrosion in chloridhaltigen Umgebungen vorbeugt.

Thermisches Glühen nach dem Schwei?en muss bei 304er Stahl routinem??ig durchgeführt werden, um interkristalline Korrosion zu verhindern.

Mechanische Festigkeit

Die Zugfestigkeit von Stahl 304 erreicht ihren h?chsten Wert im Temperaturbereich von 800°F und 427°C, da er 0,04 bis 0,10 Prozent Kohlenstoff enth?lt.

Bei Raumtemperatur ist die Streckgrenze von 304L im Vergleich zu 304 geringfügig niedriger, doch weisen beide Sorten ?hnliche Grundfestigkeitseigenschaften auf.

Schwei?eignung

Für Schwei?konstruktionen in korrosiven Umgebungen sollte die Stahlsorte 304L verwendet werden, da dieser Werkstoff einen hervorragenden Schutz gegen interkristalline Korrosion aufweist.

Unkritische Schwei?konstruktionen aus dem Werkstoff 304 profitieren von der guten Schwei?barkeit, nachdem ein Nachglühen m?glich geworden ist.

Eigentum	Rostfreier Stahl 304	Rostfreier Stahl 304L
Zugfestigkeit	515 MPa	485 MPa
Streckgrenze	205 MPa	170 MPa
Elongaiton	≥ 40%	≥ 40%
H?rte	123 HB	123 HB

Anwendungen

304: Dieses Material wird in der Industrie für Lebensmittelausrüstungen und Küchenger?te sowie für Baumaterialien und strukturelle Komponenten verwendet, die durchschnittlichen Korrosionsbereichen ausgesetzt sind.

304L: Das Material findet seinen Platz in Anlagen, die eine fortgeschrittene Korrosionsbest?ndigkeit und Schwei?m?glichkeiten in Druckbeh?ltern und W?rmetauschern sowie in pharmazeutischen Ausrüstungen erfordern.

Ingenieure und Konstrukteure w?hlen die geeigneten Edelstahlsorten 304 anhand einer ausgewogenen Analyse der Best?ndigkeitseigenschaften in Verbindung mit den mechanischen Eigenschaften und den Kostenanforderungen für bestimmte Situationen aus.

Anwendungen von Edelstahl 304

Der Werkstoff Edelstahl 304 weist au?ergew?hnliche Eigenschaften auf, die aufgrund seiner Korrosionsbest?ndigkeit, seiner Formbarkeit und seiner S?urebest?ndigkeit zu einer breiten industriellen Anwendung führen. Das Material eignet sich für eine Vielzahl von Anwendungen, da es sich durch eine lange Lebensdauer in Kombination mit hygienischen Eigenschaften und ansprechenden optischen Merkmalen auszeichnet.

Architektur und Bauwesen

• Strukturelle Elemente: Für Edelstahlgel?nder sowie Balustraden und Treppen wird das Material 304 verwendet, weil es witterungsbest?ndig ist und gleichzeitig eine attraktive Optik bietet.
• Verkleidungen und Fassaden: Aufgrund der ausgezeichneten Korrosionsbest?ndigkeit von Edelstahl 304 k?nnen raue Umwelteinflüsse wie Salzsprühnebel und Umweltverschmutzung den Vorhangfassaden und Dachsystemen nichts anhaben.

Chemie- und Energiesektor

• W?rmetauscher: R?hren- und Plattenw?rmetauscher in petrochemischen Anlagen verfügen über w?rmeleitende Eigenschaften, die der Kesselsteinbildung entgegenwirken.
• Druckgef??e: Die Lagerung von korrosiven Chemikalien und Hochdruckgassystemen erfordert ein Material, das sowohl duktil als auch dehnbar ist. Daher werden Druckbeh?lter in 304 spezifiziert.

Transport & Automotive

• Auspuffanlagen: Eine Kombination von Auspufft?pfen und Katalysatoren zu Auspuffrohren ist bei 870°C mit Korrosion behaftet, 304 ist die L?sung.
• Anwendungen in der Schifffahrt: Seewasserbest?ndige Befestigungselemente oder andere Gel?nder und Schiffsbeschl?ge sind aus Edelstahl 304 gefertigt und k?nnen der Chloridionenkorrosion widerstehen.

Haushalt & Konsumgüter

• Kochgeschirr: Edelstahl 304 in Lebensmittelqualit?t erfüllt die Schwermetall-Ausscheidungsstandards der ASTM und anderer Vorschriften. Es kann zur Herstellung von Kochgeschirr, Badausstattung, M?beln usw. verwendet werden.
• Kunst & Design: Die Kombination aus rostfreiem Stahl 304 bietet sowohl eine hervorragende Verarbeitbarkeit als auch ein ansprechendes Aussehen bei der Installation von Skulpturen und Beschilderungen sowie bei architektonischen Bauanwendungen.

Ein solcher überblick zeigt, dass die Eigenschaften des rostfreien Stahls 304 zu Produktvorteilen führen, die seine zentrale Stellung in technischen Projekten begründen.

Schlussfolgerung

Die Eigenschaften von rostfreiem Stahl 304 haben dazu geführt, dass diese Art von rostfreiem Stahl in der Industrie weit verbreitet ist, und auch Rohre aus rostfreiem Stahl 304, die die hervorragenden Eigenschaften von rostfreiem Stahl 304 besitzen, erfreuen sich gro?er Beliebtheit. Die Eigenschaften des Edelstahls 304 machen ihn zu einer wirtschaftlichen Wahl für Projekte zur CNC-Bearbeitung auch.

Es wird erwartet, dass die guten Eigenschaften des rostfreien Stahls 304 in Zukunft noch erweitert werden, da die Entwicklung von umweltfreundlichen Geb?uden und erneuerbaren Energien mit Sicherheit weitere Anwendungsm?glichkeiten für den rostfreien Stahl 304 er?ffnen wird.

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