Edelstahl Edelstahl ist seit seiner Herstellung im 20. Jahrhundert aufgrund seiner Festigkeit, Flexibilität und einfachen Bearbeitung und Schweißbarkeit ein wichtiges Material in vielen Projekten. Edelstahl enthält unterschiedliche Metallanteile und ist daher in verschiedenen Güteklassen erhältlich. Es gibt Unterschiede zwischen den verschiedenen Edelstahlsorten, und der Vergleich zwischen 304 und 316 ist so alt wie Edelstahl selbst.
Beide Stähle, SS 304 und SS 316, sind austenitisch und werden auf unterschiedliche Weise verwendet in Schnelles Prototyping Methoden wie CNC-Bearbeitung und Blechbearbeitung. Beim Vergleich von Edelstahl 304 und 316 müssen Sie jedoch das jeweilige Projekt berücksichtigen und die jeweiligen Eigenschaften kennen. Um Ihnen die Wahl der richtigen Güte zu erleichtern, beschreibt dieser Artikel die Eigenschaften, Vorteile und Einsatzmöglichkeiten von Edelstahl 304 und Edelstahl 316. Die genauen Unterschiede zwischen Edelstahl 304 und Edelstahl 316 sind unten aufgeführt.
Inhaltsverzeichnis
Einführung in Edelstahl
Bevor Sie mehr über die verschiedene Arten von Edelstahl, sollten Sie ein wenig über die Materialien und Verfahren zur Herstellung von Edelstahl wissen. Doch zunächst werfen wir einen kurzen Blick darauf, woraus Edelstahl besteht. Wir müssen verstehen, welche Eigenschaften ihn zu einem so nützlichen Material machen.
Alle Stahlsorten bestehen aus einer Mischung aus Eisen, Kohlenstoff und anderen Metallen. Bestimmte Elemente werden dem Stahl zugesetzt, um ihm bessere Eigenschaften als gewöhnlichem Kohlenstoffstahl, dem sogenannten Edelstahl, zu verleihen. Edelstahl hat folgende einzigartige Eigenschaften:
- Korrosionsbeständigkeit: Edelstahl ist widerstandsfähiger gegen die Korrosion von Metallen durch Salzwasser und Säuren als Kohlenstoffstahl.
- Festigkeit und Härte: Viele Edelstahlsorten sind stärker und langlebiger als andere Metalle. Darüber hinaus verfügen sie auch über eine höhere Zugfestigkeit.
- Temperaturbeständigkeit: Edelstahl ist widerstandsfähiger gegen hohe und niedrige Temperaturen als andere Stahlsorten.
- Geringer Wartungsaufwand: Edelstahl erfordert weniger Wartung als viele andere Materialien.
- Tolles Aussehen: Edelstahl hat einen hellen Glanz, der ihm fast überall ein edles und professionelles Aussehen verleiht.
Chrom ist das wichtigste Element in Edelstahl. Edelstahl muss mindestens 10,5% Chrom enthalten, die meisten Edelstahlsorten enthalten mehr. Chrom bildet eine Chromoxidschicht auf der Außenseite des Edelstahls, die Rost vorbeugt. Diese Schicht schützt den Stahl vor Korrosion. Darüber hinaus verleiht Chrom Edelstahl seinen charakteristischen Glanz.
Andererseits fügen Stahlhersteller Edelstahl häufig Elemente wie Nickel und Molybdän hinzu, um ihn haltbarer zu machen. Selbst bei Edelstahl 304 und 316 variiert die Wirkung dieser zusätzlichen Legierungselemente stark.
Edelstahl der Güteklasse 304
Edelstahl 304 ist der weltweit am häufigsten bestellte Edelstahl. Es handelt sich um einen austenitischen Edelstahl, der Schwefel, Kohlenstoff, Mangan, Silizium und 8 bis 10,5 Prozent Nickel enthält. Außerdem enthält er 18 bis 20 Prozent Chrom. Dank dieser Bestandteile ist Edelstahl 304 äußerst hitze- und korrosionsbeständig und kann in einer Vielzahl von industriellen und gewerblichen Umgebungen eingesetzt werden.
Aufgrund seiner Eigenschaften und Merkmale ist SS 304 die beliebteste Edelstahlsorte. Er findet breite Anwendung. SS 304 eignet sich für vielfältige Umgebungen und besticht durch seine hohe Rostbeständigkeit durch sein ansprechendes Aussehen. Dank seiner guten Zerspanbarkeit und Schweißbarkeit eignet er sich zudem optimal für die CNC-Bearbeitung und Blechbearbeitung. Die Optik gefällt vielen Menschen, was sich auch daran zeigt, dass er zur Herstellung von Teilen für Wolkenkratzer und Hochhäuser verwendet wird.
Edelstahl der Güteklasse 316
Edelstahl 316, auch bekannt als 316 SS, ist ebenfalls ein austenitischer Stahl. Er enthält maximal 0,08% Kohlenstoff und enthält 10% Nickel, 16% Chrom und 2% bis 3% Molybdän. Als austenitischer Stahl ist er hitzebeständig, lässt sich bearbeiten und schweißen und weist eine hohe Zugfestigkeit auf. Das zusätzliche 2% Molybdän macht ihn korrosionsbeständiger in Salz- und Grundwasser, die einen hohen Chloridgehalt aufweisen.
Edelstahl 316 bietet gegenüber Edelstahl 304 einige Vorteile. Durch den höheren Nickelgehalt und zusätzliches 2%-Molybdän ist Edelstahl 316 korrosionsbeständiger als Edelstahl 304. Er ist beständig gegenüber sauren, alkalischen und chloridhaltigen Umgebungen. Er ist zudem flexibel, bearbeitbar und schweißbar, was ihn zu einem weiteren hervorragenden Material für Rapid Prototyping macht. Edelstahl 316 wird auch häufig im medizinischen Bereich eingesetzt, da seine harte Oberfläche Bakterien daran hindert, daran zu haften und zu überleben.
Unterschiede zwischen Edelstahl 304 und 316
Edelstahl 304 und 316 haben unterschiedliche Eigenschaften. Um die richtige Edelstahlsorte zu wählen, müssen Sie die Unterschiede kennen. Beachten Sie die folgenden sieben Hauptunterschiede, um den richtigen Edelstahl für Ihr Projekt auszuwählen.
Unterschiede in der chemischen Zusammensetzung
Der Hauptunterschied zwischen Edelstahl 304 und 316 liegt in ihrer chemischen Zusammensetzung. Im Folgenden sind die Unterschiede in der chemischen Zusammensetzung dieser beiden Edelstähle aufgeführt.
- Edelstahl 304 besteht aus 18% Chrom und 8% Nickel.
- Edelstahl 316 besteht aus 16% Chrom, 10% Nickel und 2% Molybdän.
Im Vergleich zu Edelstahl 304 enthält Edelstahl 316 weniger Chrom und mehr Nickel. Im Gegensatz zu Edelstahl 304 enthält er außerdem 2%-Molybdän. Aufgrund dieser Unterschiede haben die beiden Güten unterschiedliche Eigenschaften und können für unterschiedliche Anwendungen eingesetzt werden.
Unterschiede in den mechanischen Eigenschaften
Achten Sie bei der Auswahl des zu verwendenden Edelstahls auf Zugfestigkeit, Streckgrenze, Druckfestigkeit und Schubmodul. Im Folgenden finden Sie einige Vergleichsmöglichkeiten zwischen den Edelstahlsorten 304 und 316 anhand ihrer unterschiedlichen Eigenschaften.
Zugfestigkeit
Die Zugfestigkeit ist die Kraft, die erforderlich ist, um ein Stück Material auseinanderzuziehen. Sie gibt auch an, wie lange sich das Material dehnen lässt, bevor es bricht.
Bei einer Dicke von 8 mm liegt die Zugfestigkeit von Edelstahl 304 bei 520–720 MPa. Bei einer Breite von 8–75 mm liegt die Zugfestigkeit bei 540–750 MPa. Bei einer Dicke von 160 mm liegt die Zugfestigkeit bei 500–700 MPa.
Bei einer Dicke von 8 mm hält Edelstahl 316 einer Zugkraft von 530 bis 680 MPa stand. Bei einer Dicke von 8 bis 75 mm hält er einer Zugkraft von 520 bis 670 MPa stand. Bei einer Dicke von 160 mm hält er Zugkräften von 500 bis 700 MPa stand.
Streckgrenze
Die Streckgrenze eines Metalls gibt an, wie viel Kraft ausgeübt werden kann, bevor es seine Form dauerhaft verändert. Edelstahl 316 hat eine Streckgrenze von 290 MPa und Edelstahl 304 eine von 215 MPa. Daher ist die Streckgrenze von Edelstahl 316 höher als die von Edelstahl 304. Das bedeutet, dass Edelstahl 316 für die Herstellung von Artikeln, die höheren Belastungen ausgesetzt sind, besser geeignet ist als Edelstahl 304.
Härte
Die Biege-, Abrieb-, Durchdringungs- und Eindrückfestigkeit eines Materials hängt von seiner Härte ab. Edelstahl 316 hat eine Härte von 79 Rockwell-B, während Edelstahl 304 eine Härte von 70 Rockwell-B aufweist. Obwohl der Unterschied nicht signifikant ist, eignet sich Edelstahl 316 besser für Gegenstände mit höherer Reibung.
Elastizitätsmodul
Der Elastizitätsmodul zeigt die Beziehung zwischen Spannung und Dehnung bei der Verformung eines Metalls. Edelstahl 316 hat einen Elastizitätsmodul von 164 GPa, während Edelstahl 304 einen Elastizitätsmodul von 193–200 GPa hat. Dies beweist, dass Edelstahl 304 Verformungen besser verträgt.
Unterschiede in der Korrosionsbeständigkeit
Edelstahl 316 weist eine höhere Korrosionsbeständigkeit als Edelstahl 304 auf. Wie andere Edelstahlsorten rostet auch Edelstahl 304 nicht. Das in Edelstahl 316 enthaltene Molybdän 2% macht ihn zudem chlorbeständiger und beständiger gegen Säuren und Laugen.
Daher eignet sich SS 316 besser für Produkte, die in Salzwasser oder anderen rostgefährdeten Umgebungen eingesetzt werden. SS 304 ist selbstverständlich immer noch sehr korrosionsbeständig.
Unterschiede in der Temperaturbeständigkeit
Die Temperaturbeständigkeit ist ein wichtiges Merkmal, das beim Einsatz von Produkten in Hochtemperaturbereichen berücksichtigt werden muss. Edelstahl 304 ist Edelstahl 316 in Bezug auf die Temperaturbeständigkeit überlegen. Sein Schmelzpunkt liegt 50 bis 100 Grad Fahrenheit höher als bei Edelstahl 316.
SS 304 hält hohen Temperaturen gut stand, kann jedoch bei Dauereinsatz bei Temperaturen zwischen 425 und 860 °C (797 und 1580 °F) rosten.
Über 843 °C (1550 °F) und unter 454 °C (850 °F) ist SS 316 ein Metall mit guter Hitzebeständigkeit.
Haltbarkeit
Haltbarkeit bezeichnet die Festigkeit eines Materials und seine Widerstandsfähigkeit gegen Abrieb, Korrosion, Belastung, Verformung und Hitze. Die Werkstoffe 316 und 304 sind beide langlebig und eignen sich daher für anspruchsvolle Produktionsstrukturen. Edelstahl 316 bietet jedoch aufgrund seiner besseren Korrosionsbeständigkeit einen leichten Vorteil.
Schweißbarkeit und Umformbarkeit
Die Schweißbarkeit von Edelstahl hängt vom Kohlenstoffgehalt ab. Je höher der Kohlenstoffgehalt, desto schlechter ist die Schweißbarkeit. SS 304 und SS 316 haben beide einen Kohlenstoffgehalt von 0,08%, unterscheiden sich jedoch in einigen ihrer anderen Komponenten geringfügig. Da es sich um leicht unterschiedliche Materialien handelt, ist auch ihre Schweißbarkeit leicht unterschiedlich. Beide Edelstahlsorten lassen sich jedoch problemlos durch Lichtbogenschweißen schweißen.
Preisunterschiede
Preislich ist SS304 günstiger als SS316. SS 316 ist 75% teurer als SS 304, da es zusätzliche Metallelemente enthält. Dies macht den Herstellungsprozess von Edelstahl 316 komplizierter. Die zusätzlichen Bestandteile machen ihn zudem widerstandsfähiger gegen Rost und Korrosion, was seinen Wert steigert.
Gängige Anwendungen für Edelstahl 304 und 316
Edelstahl wird aufgrund seiner Korrosionsbeständigkeit in vielen Anwendungen eingesetzt. Andererseits können verschiedene Edelstahlsorten die Korrosionsbeständigkeit erhöhen oder andere Eigenschaften wie Zähigkeit, Zugfestigkeit und Lebensdauer verbessern. Da es sich bei Edelstahl 304 und 316 um unterschiedliche Typen handelt, können sie für viele verschiedene Zwecke eingesetzt werden. Einige der häufigsten Verwendungszwecke von Edelstahl sind unten aufgeführt.
Luft- und Raumfahrtindustrie
Viele Teile, die in der Luft- und Raumfahrtindustrie werden aus Edelstahl gefertigt. Beispielsweise kann Edelstahl durch CNC-Bearbeitung zur Herstellung von Luft- und Raumfahrtteilen verwendet werden. Dies liegt daran, dass Edelstahl leicht ist, eine hohe Zugfestigkeit aufweist, nicht rostet und eine lange Lebensdauer hat. Aufgrund dieser Eigenschaften können sowohl Edelstahl SS 304 als auch Edelstahl 316 zur Herstellung von Flugzeugteilen wie Aktuatoren, Befestigungselementen, Fahrwerksteilen usw. verwendet werden.
Medizinische Geräte
Medizinische Geräte Rost- und korrosionsbeständig sowie leicht zu reinigen und zu sterilisieren, muss Edelstahl sein. Beide Edelstähle verfügen über diese Eigenschaften. Daher eignen sie sich beide für die Herstellung medizinischer Instrumente und Geräte wie Skalpelle und Implantate.
Haushaltsgeräte
Beide rostfreien Stähle eignen sich zur Herstellung von Küchenwerkzeugen wie Messern und Gabeln. Sie zeichnen sich durch gute mechanische Eigenschaften, Haltbarkeit, Hitzebeständigkeit und Ästhetik aus.
Lebensmittel und Getränke
Die rostfreien Stähle SS 304 und 316 sind robust und langlebig und eignen sich zur Herstellung von Lebensmittel- und Getränkebehältern. Sie rosten zudem nicht, da sie nicht mit Säuren und Laugen reagieren. Daher eignen sie sich für viele verschiedene Lebensmittel, unabhängig davon, ob diese leicht gesalzen sind oder nicht. Ihre glatte Oberfläche ist leicht zu reinigen und bietet keinen Schutz vor Bakterien.
Was ist besser für Ihr Projekt?
Nachdem Sie die Vor- und Nachteile sowie die Einsatzmöglichkeiten der beiden Edelstahlsorten 304 und 316 kennengelernt haben, fragen Sie sich vielleicht, welcher besser ist. Wie Sie vielleicht schon vermutet haben, gibt es darauf nicht nur eine Antwort. Wir beantworten jedoch im Folgenden einige Fragen, die Ihnen bei der Auswahl des besten Edelstahls für Ihre Anwendung helfen.
Wo wird das Produkt verwendet?
Beide Edelstähle können bei Korrosionsproblemen eingesetzt werden. Edelstahl 316 eignet sich jedoch besser für säure-, salz- oder chloridhaltige Umgebungen. Er enthält nämlich 2%-Molybdän, das für eine hohe Rostbeständigkeit sorgt.
Wie hoch ist die Betriebstemperatur?
Temperaturbedingt korrodiert Edelstahl. Daher funktioniert Edelstahl 316 besser, wenn die Temperatur am Einsatzort zwischen 230 °C und 400 °C liegt.
Wie hoch ist Ihr Budget?
Wenn die oben genannten Eigenschaften nicht erforderlich sind, ist es besser, Edelstahl 304 anstelle von Edelstahl 316 zu wählen. Die Kosten für Edelstahl 304 sind etwa 25% niedriger als für Edelstahl 316.
Abschluss
Die Debatte zwischen SS304 und SS316 ist langwierig. Um das richtige Produkt auszuwählen, müssen Sie dessen Eigenschaften, Vorteile und Einsatzmöglichkeiten verstehen. Dieser Artikel über die Unterschiede zwischen diesen beiden Edelstählen hilft Ihnen bei der Auswahl der richtigen Edelstahlsorte.
Wenn Sie bei der Auswahl des richtigen Produkts noch zögern, beauftragen Sie am besten ein vertrauenswürdiges Rapid-Prototyping-Dienstleistungsunternehmen, das Ihnen bei der Auswahl des richtigen Materials hilft. Hier kommt Yonglihao Machinery ins Spiel.
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Häufig gestellte Fragen
Sollte ich Edelstahl 304 oder 316 verwenden?
Diese Frage ist nicht leicht zu beantworten. Es gibt viele verschiedene Edelstahlsorten, jede mit spezifischen Einsatzmöglichkeiten. Daher ist nicht jede Edelstahlsorte besser als die andere. Welcher Edelstahl für Sie der richtige ist, hängt von Ihrem Projekt und den mechanischen, chemischen und sonstigen Eigenschaften ab, die Sie benötigen.
Rostet Edelstahl 316 nicht?
Da Edelstahl 316 Nickel, Molybdän und Chrom enthält, rostet und korrodiert er nicht. Daher kann er in Bereichen eingesetzt werden, in denen Rost und Witterungseinflüsse häufig vorkommen.
Was ist der Kostenunterschied zwischen Edelstahl 316 und 304?
Der Preisunterschied zwischen Edelstahl 304 und 316 ergibt sich aus der chemischen Zusammensetzung. Die Anschaffungskosten von Edelstahl 316 sind höher als die von Edelstahl 304. Die Zugabe von 2%-Molybdän und mehr Nickel verteuert die Herstellung. Dies macht diese Güteklasse wertvoller, da sie weniger rostanfällig ist.