Kaltgewalzte Edelstahlbänder Legierung 304/304L/304H SS Coils geschlitzt, gratfrei geschnitten

Edelstahlbänder sind aufgrund ihrer Korrosionsbeständigkeit, Formbarkeit und mechanischen Festigkeit unverzichtbare Materialien in verschiedenen Branchen. Zu den am weitesten verbreiteten Güten gehören Edelstahlbänder 304, 304L und 304H, die zur austenitischen Familie der 300er-Serie gehören. Obwohl sie eine gemeinsame chemische Basis aus Chrom (Cr) und Nickel (Ni) haben, machen ihre unterschiedlichen Kohlenstoffgehalte und die daraus resultierenden Eigenschaften sie für verschiedene Anwendungen geeignet. Dieser Leitfaden untersucht ihre wichtigsten Unterschiede, chemischen Zusammensetzungen, mechanischen Eigenschaften und realen Anwendungen und hilft Ihnen, eine fundierte Entscheidung für Ihre industriellen Anforderungen zu treffen.​

Was sind Edelstahlbänder 304, 304L und 304H?​

Diese Güten gehören zur Kategorie der austenitischen Edelstähle, die sich durch eine kubisch-flächenzentrierte Kristallstruktur auszeichnen, die eine ausgezeichnete Duktilität und nichtmagnetische Eigenschaften (in ihrem geglühten Zustand) bietet. Das Hauptunterscheidungsmerkmal zwischen ihnen ist der Kohlenstoffgehalt, der sich erheblich auf Folgendes auswirkt:​

• Korrosionsbeständigkeit (insbesondere bei geschweißten Bauteilen)​

• Hochtemperaturfestigkeit und Kriechbeständigkeit​

• Schweißbarkeit und Anfälligkeit für Sensibilisierung​

• Mechanische Eigenschaften wie Zugfestigkeit und Härte​

Wesentliche Unterschiede: Chemische Zusammensetzung​

Die folgende Tabelle zeigt die von ASTM spezifizierten chemischen Zusammensetzungen (nach Gewichtsprozent) der drei Güten:​

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Wichtige Erkenntnisse aus der chemischen Zusammensetzung:​

• Kohlenstoffgehalt: Das wichtigste Unterscheidungsmerkmal.​

• 304L hat extrem niedrigen Kohlenstoffgehalt (≤ 0,03 %), um eine Sensibilisierung beim Schweißen zu verhindern.​

• 304H hat einen höheren Kohlenstoffgehalt (0,04–0,10 %), um die Hochtemperaturfestigkeit zu erhöhen.​

• Chrom und Nickel: Sorgen für die Bildung eines passiven Films für Korrosionsbeständigkeit. Alle Güten behalten ähnliche Cr/Ni-Verhältnisse bei, was eine grundlegende Korrosionsbeständigkeit gewährleistet, aber der niedrige Kohlenstoffgehalt von 304L erhöht die Beständigkeit in Schweißverbindungen.​

Vergleich der mechanischen Eigenschaften​

Im Folgenden finden Sie eine Aufschlüsselung ihrer mechanischen Eigenschaften im geglühten Zustand:​

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Wichtige Beobachtungen:​

• Festigkeit: 304H bietet aufgrund seines höheren Kohlenstoffgehalts eine etwas höhere Zug- und Streckgrenze als 304L, während 304 zwischen den beiden liegt.​

• Duktilität: Alle Güten haben eine ausgezeichnete Dehnung (>40 %), wodurch sie für Stanz-, Walz- oder Biegeoperationen hochformbar sind.​

• Hochtemperaturleistung: Der Kohlenstoffgehalt von 304H verbessert die Kriechbeständigkeit bei Temperaturen über 500 °C und macht es ideal für Anwendungen bei erhöhten Temperaturen.​

Korrosionsbeständigkeit: Wie sie sich unterscheiden​

Alle drei Güten weisen eine ausgezeichnete Korrosionsbeständigkeit in neutralen oder leicht korrosiven Umgebungen (z. B. atmosphärische Einwirkung, Wasser oder nicht oxidierende Säuren) auf. Ihre Leistung variiert jedoch in bestimmten Szenarien:​

1. Schweißverbindungen und Sensibilisierung​

• 304: Mäßige Beständigkeit. Hoher Kohlenstoffgehalt (≤ 0,08 %) kann während des Schweißens zur Ausscheidung von Chromkarbiden (Sensibilisierung) an den Korngrenzen führen, wodurch die Korrosionsbeständigkeit in der wärmebeeinflussten Zone (WEZ) verringert wird.​

• 304L: Überlegene Beständigkeit. Niedriger Kohlenstoffgehalt (≤ 0,03 %) minimiert die Karbidbildung und macht es „sensibilisierungsbeständig“ ohne Wärmebehandlung nach dem Schweißen. Entscheidend für geschweißte Strukturen in korrosiven Umgebungen.​

• 304H: Ähnlich wie 304. Höherer Kohlenstoffgehalt erhöht das Sensibilisierungsrisiko, daher kann für korrosionsempfindliche Anwendungen eine Wärmebehandlung nach dem Schweißen erforderlich sein.​

2. Säure- und Chlorid-Umgebungen​

• Alle Güten haben in starken Chloriden (z. B. Meerwasser) oder konzentrierten Säuren (z. B. Schwefelsäure) Probleme. Der niedrige Kohlenstoffgehalt von 304L bietet jedoch eine geringfügig bessere Beständigkeit in Schweißkomponenten, die solchen Medien ausgesetzt sind.​

3. Oxidierende Atmosphären​

• 304H glänzt hier. Sein höherer Kohlenstoffgehalt stabilisiert die austenitische Struktur bei hohen Temperaturen und erhält die Festigkeit in oxidierenden Umgebungen wie Öfen oder Kesselsystemen.​

Schweißbarkeit und Herstellung​

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Hochtemperaturleistung​

Wann 304H wählen?​

• Betriebstemperatur: 304H ist für den Dauereinsatz bei 500–870 °C ausgelegt, wo sein höherer Kohlenstoffgehalt die Kriechbruchfestigkeit und Oxidationsbeständigkeit verbessert.​

• Anwendungen: Ofenteile, Wärmetauscher, Dampfleitungen und Abgassysteme von Kraftfahrzeugen, die längeren hohen Temperaturen ausgesetzt sind.​

Einschränkungen von 304 und 304L bei hohen Temperaturen​

• 304 ist bis zu 425 °C für unkritische Anwendungen geeignet, während der niedrige Kohlenstoffgehalt von 304L seine Hochtemperaturfestigkeit reduziert, wodurch es im Vergleich zu 304H weniger ideal für den Einsatz bei erhöhten Temperaturen ist.​

Häufige Anwendungen nach Güte​

1. Edelstahlband 304​

• Lebensmittel- und Getränkeindustrie: Förderbänder, Verarbeitungsanlagen und Lagertanks (aufgrund von Ungiftigkeit und einfacher Reinigung).​

• Architektur: Zierleisten, Fassadenplatten und Dächer (Witterungsbeständigkeit).​

• Allgemeine Fertigung: Federn, Halterungen und Stanzteile (ausgezeichnete Formbarkeit).​

2. Edelstahlband 304L​

• Geschweißte Strukturen: Chemische Tanks, pharmazeutische Reaktoren und Marineanwendungen (bei denen Schweißverbindungen korrosionsbeständig sein müssen).​

• Medizinische Geräte: Chirurgische Instrumente und implantierbare Komponenten (niedriger Kohlenstoffgehalt reduziert das Korrosionsrisiko in Körperflüssigkeiten).​

• Hochreinheitssysteme: Halbleiterfertigung und Getränkeabfüllung (minimale Karbidbildung gewährleistet Sauberkeit).​

3. Edelstahlband 304H​

• Stromerzeugung: Kesselrohre, Überhitzer und Ofenauskleidungen (Hochtemperaturfestigkeit).​

• Automobil: Auspuffkrümmer und Katalysatoren (hält thermischen Zyklen stand).​

• Luft- und Raumfahrt: Unkritische Hochtemperaturkomponenten (z. B. Motorhalterungen in nicht tragenden Rollen).​

Wie wählt man die richtige Güte?​

• Korrosionsumgebung:​

• Milde Umgebungen: 304 ist kostengünstig.​

• Geschweißte Komponenten in korrosiven Medien: 304L (kein Sensibilisierungsrisiko).​

• Ungeschweißter Einsatz bei hohen Temperaturen: 304H.​

• Temperaturanforderungen:​

• Unter 425 °C: 304 oder 304L (304L für geschweißte Teile).​

• 425–870 °C: 304H (Priorisierung der Kriechbeständigkeit).​

• Fertigungsanforderungen:​

• Komplexes Schweißen: 304L für problemlose Verarbeitung.​

• Hochtemperaturumformung: 304H für die Beibehaltung der Festigkeit während der Warmumformung.​

• Kostenbetrachtungen:​

• 304 ist am wirtschaftlichsten, 304L ist etwas teurer (aufgrund der Verarbeitung mit niedrigem Kohlenstoffgehalt), und 304H ist am teuersten (spezielle Wärmebehandlung erforderlich).​

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