316 vs. 304 Edelstahl vs. 18/8: Vollständiger Herstellungsleitfaden

Bei der Wahl von rostfreiem Stahl als Fertigungsmaterial ist es wichtig, die Unterschiede zwischen rostfreiem Stahl 18/8 vs. 316 vs. 304 zu kennen, um die Projekte erfolgreich durchzuführen. Die drei Sorten sind die am häufigsten verwendeten in der aktuellen Herstellung von austenitischen rostfreien Stählen, wobei jede ihre Eigenschaften hat, die in bestimmten Anwendungen verwendet werden können.

Im Jahr 2023 hatte die Edelstahlindustrie weltweit einen geschätzten Wert von 111,5 Mrd. USD, wobei die austenitischen Sorten schätzungsweise 75 Prozent der gesamten Edelstahlproduktion ausmachen. Davon machen die Sorten 304 und 316 fast 60 Prozent des gesamten weltweit verwendeten rostfreien Stahls aus, was sie für die industrielle Nutzung besonders wichtig macht.

Was ist 18/8-Edelstahl?

Chemische Zusammensetzung und Eigenschaften

Die Bezeichnung 18/8-Edelstahl ist eine Klassifizierung, keine Güteklasse. Die Bezeichnung bedeutet, dass der Chromgehalt 18 Prozent und der Nickelgehalt 8 Prozent beträgt, was eine sehr gute Korrosionsbeständigkeit und Haltbarkeit gewährleistet. Die Zusammensetzung ist die Grundlage für mehrere Sorten, wie 301, 302 und 304 Edelstahl.

Der Chromgehalt bildet eine Oxidschicht, die als Korrosionsschutz dient, und der Zusatz von Nickel macht den Stahl dehnbar und leicht formbar. Die Legierung verleiht dem 18/8-Stahl eine Reihe von Anwendungen, die eine mäßige Korrosionsbeständigkeit in Verbindung mit einem akzeptablen mechanischen Verhalten erfordern.

Anwendungen in der Fertigung

Die entsprechenden Noten von Rostfreier Stahl 18/8 werden in der Regel angewendet:

• Maschinen und Küchengeräte für den Lebensmittelsektor
• Auto-Dekorationsartikel
• Tanks und Behälter für die chemische Verarbeitung Tanks und Behälter für die chemische Verarbeitung Tanks und Behälter für die chemische Verarbeitung
• Baubeschläge und Schrauben

Tiefe Einblicke in Edelstahl 304

Analyse der chemischen Zusammensetzung

Der rostfreie Stahl AISI 304 enthält 18-20% Chrom und 8-10,5% Nickel und ist damit die häufigste Sorte der 18/8-Familie. Dieses Standardstück umfasst:

• Chrom: 18-20%
• Nickel: 8-10,5 Prozent.
• Kohlenstoff: bis zu 0,08 %
• Mangan: 2% maximal
• Silizium: 0,75% max
• Eisen: Bilanz

Mechanische Eigenschaften

Der rostfreie Stahl 304 weist hervorragende mechanische Eigenschaften auf:

• Zugfestigkeit: 515-620 MPa (75-90 ksi)
• Leichter Stahl: 205-310 MPa (30-45 ksi)
• Dehnung: 40 mindestens
• Härte: 92-maximales HRB

Vorteile bei der Herstellung

Stahl 304 eignet sich aufgrund seiner hervorragenden Verformbarkeit hervorragend für komplexe Fertigungsverfahren. Dank seiner Kaltverfestigung kann er durch Kaltumformung verfestigt werden, behält aber bei der Verarbeitung seine außergewöhnliche Schweißbarkeit.

Erkundung von Spitzenleistungen aus Edelstahl 316

Erhöhte chemische Zusammensetzung

Der rostfreie Stahl 316 ist eine Weiterentwicklung des Stahls 304, dem Molybdän (bis zu 3%) zugesetzt wurde, wodurch er sich von der Serie 18-8 unterscheidet. Der Zusatz hat eine enorme Korrosionsbeständigkeit, insbesondere durch Chloride und Meeresumgebungen.

Die wichtigsten strukturellen Punkte:

• Chrom: 16-18%
• Nickel: 10-14%
• Molybdän: 2-3%
• Kohlenstoff: 0,08 max.
• Eisen: Bilanz

Hervorragende Korrosionsbeständigkeit

Der Molybdänzusatz sorgt für außergewöhnliche Widerstandsfähigkeit:

• Chlorid-induzierte Lochfraßkorrosion
• Spaltkorrosion in rauen Umgebungen
• Spannungsrisskorrosion
• Allgemeine Korrosion in saurem Milieu

Spezialisierte Anwendungen

Stahl 316 wird häufig in Schiffen und Chemikalienbehältern verwendet, und dort ist die bessere Korrosionsbeständigkeit den höheren Preis wert. Er kann auch in anderen Anwendungen eingesetzt werden:

• Federn aus rostfreiem Stahl 316 für raue Umgebungen
• Medizinische Implantate und chirurgische Instrumente
• Pharmazeutische Verarbeitungsgeräte
• Hardware für den Küstenbau

Leistungsvergleich: 18/8 vs. 316 vs. 304 rostfreie Stähle

Bewertung der Korrosionsbeständigkeit

Die Ergebnisse vergleichen die Korrosionsbeständigkeit der drei Werkstoffe, wobei 316 der Korrosionsbeständigkeit von 304 und den normalen 18/8-Sorten weit überlegen ist. 316 ist aufgrund seiner chemischen Zusammensetzung deutlich korrosionsbeständiger als die anderen, während 304 gute mechanische Eigenschaften zu einem günstigeren Preis aufweist.

Laut Labortests:

• 316er Stahl: 95% Marine Korrosionsbeständigkeit
• Stahl 304: 75 Prozent Korrosionsbeständigkeit unter vergleichbaren Bedingungen
• 18/8 Stahl: 70 Prozent Basiskorrosionsbeständigkeit

Vergleich der mechanischen Eigenschaften

Kostenanalyse

Die Herstellungskosten sind je nach Sorte sehr unterschiedlich:

• 18/8 Standard: Grundkosten
• Klasse 304: 10-15 Prozent Aufschlag zu 18/8
• 316: einen Aufschlag von 40-50 Prozent gegenüber 304

Branchenspezifische Anwendungen

Lebensmittel- und Getränkesektor

Edelstahl 304 wird vor allem in der Lebensmittel- und Getränkeindustrie verwendet, wo die nicht-reaktiven und reinigungsfreundlichen Eigenschaften von größter Bedeutung sind, z. B. bei Küchengeräten, Utensilien und Lagertanks.

Grills aus rostfreiem Stahl 304 dominieren den Markt für das Kochen im Freien aufgrund ihrer Ausgewogenheit von Leistung und Kosteneffizienz. Diese Sorte ist sehr widerstandsfähig gegen Speisesäuren und Reinigungsmittel, was sie für kulinarische Zwecke hervorragend geeignet macht.

Gebäude und Design

Anwendungen im Bauwesen aus nichtrostendem Stahl erfordern eine sorgfältige Auswahl der Stahlsorte aufgrund der Umweltbelastung. SS304 ist ausreichend und beständig gegen atmosphärische KorrosionSS316 sollte jedoch unter salzigen und marinen Bedingungen verwendet werden.

Bauwesen und Architektur

• Architektonische Fassaden und Verkleidungen
• Strukturelle Stützen und Gerüste
• Dekorative Elemente und Verkleidungen
• Fenster- und Türbeschläge

Anwendungen im Meer und an der Küste

Beschläge und Verbindungselemente, die im Küsten- und Schiffsbau verwendet werden, sollten aus rostfreiem Stahl bestehen, der dem Druck des Salzwassers standhalten kann. Die Güteklasse Sta16 ist die beste, die es gibt.

Marineanwendungen erfordern:

• Hervorragende Chloridbeständigkeit
• Langfristige Haltbarkeit
• Minimale Wartungsanforderungen
• Strukturelle Integrität unter Belastung

Überlegungen zur Herstellung

Bearbeitungseigenschaften

Die maschinelle Bearbeitbarkeit ist bei allen drei Sorten ähnlich, obwohl es einige kleinere Unterschiede gibt:

Standard-Hartmetallwerkzeuge eignen sich gut für die Bearbeitung von rostfreiem Stahl 18/8, aber die Schnittgeschwindigkeit sollte moderat sein, und es sollte Kühlmittel verwendet werden. Die Bearbeitung von Kaltverfestigung erfordert konstante Vorschubgeschwindigkeiten.

Der rostfreie Stahl AISI 304 lässt sich bei richtiger Werkzeugauswahl hervorragend bearbeiten. Die Kaltverfestigungseigenschaft der Sorte macht es erforderlich:

• Scharfe Schneidwerkzeuge
• Konstante Vorschubgeschwindigkeiten
• Angemessene Kühlung
• Ordnungsgemäße Späneabsaugung

316er Edelstahl lässt sich ähnlich bearbeiten wie 304er, aber aufgrund des höheren Legierungsgehalts müssen möglicherweise etwas niedrigere Schnittgeschwindigkeiten verwendet werden. Wenn Molybdän hinzugefügt wird, kann dies zu einem leicht erhöhten Werkzeugverschleiß führen.

Fabrikation und Schweißen

Beide Sorten sind mit den üblichen Verfahren hervorragend schweißbar:

• WIG-Schweißen: Bevorzugt für Präzisionsanwendungen
• MIG-Schweißen: Geeignet für Produktionsschweißen
• Stangenschweißen: Verwendung für schwere Bauarbeiten
• Widerstandsschweißen: Ideal für Blechanwendungen

Optionen für die Wärmebehandlung

Diese austenitischen Stahlsorten können nicht durch Wärmebehandlung gehärtet werden (aber sie können es):

• Glühen: Stressabbau und Entkrampfung
• Behandlung der Lösung: Optimierung der Korrosionsbeständigkeit
• Stabilisierung: Verhinderung von Karbidausscheidungen

Qualitätsstandards und Zertifizierungen

Industrie-Normen

Die Herstellung erfordert die Einhaltung wichtiger Normen:

• ASTM A276: Norm für Stabstahl und Profile aus nichtrostendem Stahl
• ASTM A313: Spezifikationen für Federdraht aus rostfreiem Stahl
• ASTM A240: Norm für Bleche und Platten aus nichtrostendem Stahl
• ISO 3506: Mechanische Eigenschaften von korrosionsbeständigen Verbindungselementen

Verifizierung und Prüfung

Qualitätssicherung bedeutet:

• Bestätigung der chemischen Analyse
• Prüfung der mechanischen Eigenschaften
• Prüfung der Korrosionsbeständigkeit
• Prüfung der Dimensionen

Kosten-Nutzen-Analyse

Frühzeitige Investitionsfaktoren

316er Stahl ist zwar teuer, aber der vorteilhafte Nutzen gleicht die Kosten in der Regel aus:

• Verlängerte Nutzungsdauer in rauen Umgebungen
• Reduzierte Wartungsanforderungen
• Niedrigere Wiederbeschaffungskosten
• Erhöhte Sicherheitsmargen

Gesamtbetriebskosten

Bei der Entscheidung über die Herstellung sollten Sie berücksichtigen:

• Unterschiedliche Materialkosten
• Komplexität der Verarbeitung
• Erwartungen an die Nutzungsdauer
• Anforderungen an die Wartung
• Häufigkeit der Ersetzung

Innovationen und zukünftige Trends

Entwicklung von Hochtechnologie-Legierungen

Bessere Zusammensetzungen von rostfreiem Stahl werden noch erforscht:

• Verbesserte Korrosionsbeständigkeit
• Bessere mechanische Eigenschaften
• Verbesserte Bearbeitbarkeit
• Kostengünstige Alternativen

Nachhaltige Produktion

Innovation und innere Motivation werden durch Umweltbelange beflügelt:

• Verbesserungen der Recyclingeffizienz
• Energieeffiziente Produktionsmethoden
• Geringere Umweltbelastung
• Nachhaltige Beschaffungspraktiken

Leitlinien für die Auswahl

Anwendungsbezogene Auswahl

Wählen Sie nach den spezifischen Anforderungen:

Rostfreier Stahl 18/8 für:

• Anwendungen für allgemeine Zwecke
• Umgebungen in Innenräumen
• Kostensensible Projekte
• Standardanforderungen an die Korrosionsbeständigkeit

Rostfreier Stahl 304 für:

• Ausrüstung für die Lebensmittelverarbeitung
• Architektonische Anwendungen
• Mäßige Korrosionsumgebungen
• Gleichgewicht von Leistung und Kosten

Edelstahl 316 für:

• Meeresumgebungen
• Chemische Verarbeitung
• Medizinische Anwendungen
• Maximale Korrosionsbeständigkeit

Umweltbezogene Überlegungen

Die Auswahl wird durch Umweltfaktoren beeinflusst:

• Atmosphärische Bedingungen
• Chemische Belastung
• Temperaturschwankungen
• Zugänglichkeit zur Wartung

Qualitätssicherung in der Fertigung

Inspektionsprotokolle

Die Qualitätskontrolle umfasst:

• Die Überprüfung des eingehenden Materials
• Überwachung der Prozessparameter
• Inspektion der letzten Stufe
• Dokumentation zur Zertifizierung

Prüfverfahren

Kritische Prüfmethoden:

• Mechanische Eigenschaften von Zugversuchen
• Prüfung der Umweltbeständigkeit: Korrosion
• Genauigkeitsüberprüfung der Maßkontrolle
• Bewertung der Oberflächenbeschaffenheit

Schlussfolgerung

Das Wissen um die Unterschiede zwischen 18/8 und 316 bzw. 304 führt zu fundierteren Fertigungsentscheidungen. Während 304 eine hervorragende Allzweckleistung aufweist, verfügt 316 über eine hervorragende Korrosionsbeständigkeit, die für anspruchsvolle Anwendungen erforderlich ist. Zu den 18/8-Typen gehören mehrere Sorten, die in normalen Strangpressen verwendet werden können.

Die Auswahl der Werkstoffe richtet sich nach den Anforderungen einer Anwendung, den Umweltbedingungen und der Wirtschaftlichkeit. Jede Sorte hat ihre Vorteile, und daher ist die richtige Wahl wichtig für den Erfolg bei der Herstellung.

Häufig gestellte Fragen

Was ist der Hauptunterschied zwischen 18/8 und 304 Edelstahl?

Rostfreier Stahl 18/8 ist eine Klassifizierung, die den Gehalt von 18% Chrom und 8% Nickel angibt, während 304 eine bestimmte Sorte innerhalb der 18/8-Familie ist. Edelstahl 304 hat einen genaueren Zusammensetzungsbereich (18-20% Chrom, 8-10,5% Nickel) und erfüllt bestimmte ASTM-Normen für mechanische Eigenschaften und Korrosionsbeständigkeit.

Kann ich für Schiffsanwendungen Edelstahl 304 anstelle von 316 verwenden?

Edelstahl 304 bietet zwar eine gute Korrosionsbeständigkeit, ist aber aufgrund der durch Chloride verursachten Lochfraßbildung nicht für den Einsatz in Meeresumgebungen geeignet. Edelstahl 316 enthält Molybdän, das eine hervorragende Beständigkeit gegen Salzwasserkorrosion bietet, was es trotz der höheren Kosten zur bevorzugten Wahl für Marineanwendungen macht.

Warum ist rostfreier Stahl 316 teurer als 304?

Edelstahl 316 ist aufgrund seines Molybdängehalts (2-3%), eines teuren Legierungselements, teurer. Die verbesserte Korrosionsbeständigkeit, insbesondere gegen Chloride und Säuren, rechtfertigt den höheren Preis für Anwendungen, die eine höhere Leistung in rauen Umgebungen erfordern.

Welche Sorte ist besser für Grills aus rostfreiem Stahl 304?

Rostfreier Stahl 304 eignet sich aufgrund seiner Beständigkeit gegen Speisesäuren, seiner einfachen Reinigung und seiner Kosteneffizienz hervorragend für Grills. Sofern Sie sich nicht in einer maritimen Umgebung befinden, bietet 304 eine ausreichende Korrosionsbeständigkeit für Kochanwendungen im Freien bei gleichzeitig angemessenen Kosten.

Wie kann ich feststellen, ob mein Edelstahl 304 oder 316 ist?

Eine professionelle Identifizierung erfordert eine chemische Analyse oder einen Funkentest. Allerdings, Edelstahl 316 hat in der Regel eine etwas höhere magnetische Permeabilität und kann sich aufgrund des höheren Nickelgehalts etwas schwerer anfühlen. Bei kritischen Anwendungen ist die Qualität immer durch Materialzertifizierungen oder professionelle Prüfdienste zu überprüfen.