Edelstahl 316L vs. 904L wird aufgrund seiner Kosteneffizienz und allgemeiner Eigenschaften wie Korrosionsbeständigkeit häufig im industriellen Sektor verwendet. Insbesondere 904L eignet sich aufgrund seiner Säurebeständigkeit am besten für den Einsatz in rauen Umgebungen. 316L hingegen wird in chlorhaltigen Umgebungen verwendet. In diesem Artikel erfahren Sie, wie Sie das richtige Material zwischen 316L und 904L auswählen, indem Sie die Unterschiede zwischen Zusammensetzung, Eigenschaften und Anwendungen von 316L und 904L verstehen.
316L ist ein vielseitiges Arbeitstier für die Industrie, während 904L ein Hochleistungsspezialist ist. Woher wissen Sie also, wann Sie bei Ihrem bewährten 316L bleiben und wann Sie auf das höherwertige 904L umsteigen sollten?
Dieser Leitfaden bietet einen umfassenden Vergleich, der Ihnen dabei hilft, eine fundierte Entscheidung zu treffen.
Definition und Typen von Edelstahl 316L
UNS S31603 Edelstahl wird auch als austenitischer Edelstahl mit niedrigem Kohlenstoffgehalt bezeichnet. AISI 316 L besteht aus Chrom (16–18 %), Molybdän (2–3 %) und Nickel (10–12 %). 316L ist aufgrund des vorhandenen Molybdäns korrosionsbeständig in chlorhaltigen Umgebungen und reduzierenden Säuren vom Schwefelsäuretyp. Aufgrund des niedrigen Kohlenstoffgehalts ist UNS S31603 weicher und dehnbarer, wodurch 316L leichter zu bearbeiten ist als andere Edelstahlsorten.
Definition und Typen von Edelstahl 904L
Austenitischer Edelstahl mit hohen Legierungselementen wird genannt 904L. Es weist eine hohe Korrosionsbeständigkeit in rauen und stark korrosiven Umgebungen auf. Andere Namen für 904L sind:
- UNS N08904
- ISO 904L
- EN 1.4539
- AISI 904L
- SUS 904L
- SS2562
Edelstahl 316L vs. 904L – Was ist der Unterschied
Anwendungen von Edelstahl 316L vs. 904L
Edelstahl 316L:
316L, auch als austenitischer Edelstahl bekannt, weist eine hohe Korrosionsbeständigkeit in chlorhaltigen Umgebungen auf. 316 ist biokompatibel und kann gereinigt und sterilisiert werden. 316L verfügt außerdem über effiziente Wärmeübertragungseigenschaften und ist langlebig, weshalb er in einer Vielzahl der unten aufgeführten Anwendungen eingesetzt wird.
- marine Hardware
- Teile für chemische Verarbeitungsanlagen
- Medizinische Implantate
- Pharmazeutische Ausrüstung
- Wärmetauscher
- Ventil- und Pumpenteile
- Federn
Edelstahl 904L:
904 L wird aufgrund seiner guten Korrosionsbeständigkeit in rauen Umgebungen, insbesondere in sauren Umgebungen, auch in Kühlsystemen und Wärmetauschern in Marin verwendet. Aufgrund all dieser Eigenschaften ist 904 L für die unten aufgeführten Anwendungen geeignet.
- Ausrüstung für die Öl- und Gasindustrie
- Zellstoff- und Papierverarbeitungsanlagen
- Seewasserkühlgeräte
- Verdrahtung in Elektrofiltern
- Chemikalienbehälter
- Gaswäscher
- Wärmetauscher
Vor- und Nachteile von Edelstahl 316L und 904L
Die Vor- und Nachteile von UNS S31603 und UNS N08904 werden nachfolgend erläutert:
Vorteile von AISI 316 L:
- 316L ist sehr vielseitig.
- Hervorragende Korrosionsbeständigkeit in chloridreichen Umgebungen wie dem Ozean.
- 316L ist aufgrund des geringeren Legierungsgehalts billiger als 904L.
- Bessere Schweißbarkeit im Vergleich zu 904L.
- Hohe Zugfestigkeit und Streckgrenze. Weniger anfällig für Spannungsrisskorrosion.
Nachteile von AISI 316 L:
- Schlechte Korrosionsbeständigkeit im Vergleich zu 904L in sauren Medien.
- Geringere Zähigkeit im Vergleich zu 904L.
- Hält hohen Temperaturen nicht stand.
Vorteile von AISI 904 L:
- Hervorragende Korrosionsbeständigkeit gegenüber reduzierenden Säuren wie Schwefelsäure und Phosphorsäure.
- Aufgrund seiner nichtmagnetischen Beschaffenheit für empfindliche Anwendungen geeignet.
- Beständig gegen hohe Temperaturen.
Nachteile von AISI 904 L:
- Hohe Kosten
- Schlechte Schweißbarkeit und Bearbeitbarkeit.
Chemische Zusammensetzung von Edelstahl 316L vs. 904L
Die Leistungsfähigkeit jeder Legierung hängt von ihrer chemischen Zusammensetzung ab. Der signifikante Preis- und Leistungsunterschied zwischen 904L und 316L ist auf die höhere Konzentration wertvoller Legierungselemente in 904L zurückzuführen.
Die chemische Zusammensetzung von AISI 316 L und AISI 904L ist wie folgt:
Element | Edelstahl AISI 316L (%) | Edelstahl AISI 904L (%) |
Fe | Balance | Balance |
Cr | 16.0 - 18.0 | 19.0 - 23.0 |
Ni | 10.0 - 14.0 | 23.0 - 28.0 |
Mo | 2.0 - 3.0 | 4.0 - 5.0 |
Cu | - | 1.0 - 2.0 |
C | ≤ 0.03 | ≤ 0.02 |
Mn | ≤ 2.00 | ≤ 2.00 |
Si | ≤ 1.00 | ≤ 1.00 |
P | ≤ 0.045 | ≤ 0.045 |
S | ≤ 0.03 | ≤ 0.035 |
N | ≤ 0.10 | ≤ 0.10 |
Physikalische Eigenschaften von Edelstahl 316L und 904L
Die folgende Tabelle bietet einen numerischen Vergleich von Edelstahl 316L und 904L.
| 316L Edelstahl | 904L Edelstahl |
Signaldichte | 7.99 g / cm3 | 8.00 g / cm3 |
Schmelzpunkt | 1371–1400 °C (2500–2552 °F) | 1350–1400 °C (2462–2552 °F) |
Magnetisch | Im geglühten Zustand nicht magnetisch | Nicht magnetisch |
Wärmeleitfähigkeit | 16.0 W/m²K (100 °C) | 12.6 W/m²K (100 °C) |
Wärmeausdehnungskoeffizient | 16.0 μm/m·K (0-100 Grad Celsius) | 15.0 μm/m·K (0-100 Grad Celsius) |
Spezifischer Widerstand | 0.074×10^-6Ω·m | 0.085×10^-6Ω·m |
Spezifische Wärme | 500 J / kg · K. | 450 J / kg · K. |
Korrosionsbeständigkeit von Edelstahl 316L und 904L
Während sowohl ISO 316L als auch ISO 904L in korrosiven Umgebungen gut funktionieren, ist 904L in Umgebungen mit hohem Chloridgehalt sehr korrosionsbeständig. 316L wird für korrosionsbeständige Anwendungen dringend empfohlen, jedoch nur für den allgemeinen Gebrauch. 904L wird unter besonders schwierigen Bedingungen wie Wärmetauschern verwendet. 904L ist bei Zugbelastungen in schwierigen Umgebungen anfälliger für Spannungsrisskorrosion als 316L.
Hier rechtfertigt 904L wirklich seinen Titel „superaustenitisch“ und seinen höheren Preis.
Allgemeine Korrosion und Säuren
Während 316L mit leichten Korrosionsmitteln gut zurechtkommt, kann es mit starken Säuren wie Schwefelsäure und Phosphorsäure Probleme haben. Die Kombination aus hohem Molybdängehalt und zugesetztem Kupfer in 904L verleiht ihm eine hervorragende Beständigkeit gegen diese Chemikalien, auch bei höheren Konzentrationen und Temperaturen. Dies macht es zu einem beliebten Material für chemische Verarbeitungsanlagen.
Lochfraß und Spaltkorrosion
In chloridreichen Umgebungen (z. B. Meerwasser, Küstengebiete, Entsalzungsanlagen) ist Edelstahl anfällig für lokale Lochfraß- und Spaltkorrosion. Die Widerstandsfähigkeit dagegen wird häufig mit einem PREN-Wert (Pitting Resistance Equivalent Number) gemessen.
316L PREN: ~ 24-26
904L PREN: ~ 34-37
Der deutlich höhere PREN-Score von 904L weist eine weitaus höhere Beständigkeit gegen Lochkorrosion auf, wodurch eine längere Lebensdauer der Geräte in chloridreichen Medien gewährleistet wird.
Spannungsrisskorrosion (SCC)
SCC ist eine Form von katastrophalem Versagen, das auftreten kann, wenn ein Material in einer korrosiven Umgebung unter Zugspannung steht. Standardmäßige austenitische Güten wie 316L sind anfällig für chloridinduziertes SCC.
Dank ihrer extrem hoher Nickelgehalt, 904L bietet eine hervorragende Beständigkeit gegen SCCDies ist ein entscheidender Sicherheits- und Zuverlässigkeitsfaktor bei Anwendungen wie Wärmetauschern und Druckbehältern.
Mechanische Eigenschaften von Edelstahl 316L und 904L
Die mechanischen Eigenschaften einer Edelstahlsorte bestimmen ihre Eignung für den Einsatz unter bestimmten Bedingungen. Die mechanischen Eigenschaften der Edelstahlsorten ISO 316L und ISO 904L werden nachfolgend beschrieben:
Härte von Edelstahl 316L und 904L
Die Brinell-, Vickers- und Rockwellhärte der rostfreien Stahlsorten ISO 316L und ISO 904L sind in der folgenden Tabelle aufgeführt.
| 316L Edelstahl | 904L Edelstahl |
| Brinellhärte | 146 - 217 | 170 - 220 |
| Vickers-Härte | 152 - 209 | 180 - 230 |
| Rockwell-Härte | B79-B95 | B85-B96 |
Festigkeit von Edelstahl 316L und 904L
Die Festigkeit von 316L und 904L ist in der folgenden Tabelle aufgeführt:
| 316L Edelstahl | 904L Edelstahl |
Zugfestigkeit | 485-620MPa | 490-690MPa |
Streckgrenze | 170-310MPa | 220-450MPa |
Elastizitätsmodul | 193 Gallonen | 200 Gallonen |
Schweißbarkeit und Bearbeitbarkeit
Unter den Edelstahlsorten ISO 316L und ISO 904L ist 904L im Vergleich zu 316L duktil und lässt sich leicht schweißen und bearbeiten. 316L enthält im Vergleich zu 904L Legierungselemente, die das Schweißen und Bearbeiten erschweren.
Oberflächenbehandlung und Veredelung
Die Oberflächen von Edelstahl 316L und 904L werden Oberflächenbehandlungen wie Polieren, Elektropolieren und Passivieren unterzogen. 316L weist im Vergleich zu 904L eine bessere Oberflächenbeschaffenheit auf.
Wärmebehandlung
Beide Edelstahlsorten ISO 316L und ISO 904L können geglüht werden, um innere Spannungen zu beseitigen und die Duktilität zu verbessern. 316L kann bei 1010 – 1120 °C geglüht werden, während 904L bei 1095 – 1175 °C geglüht werden kann.
Kosten vs. Lebenszeitwert
904L ist deutlich teurer als 316L Edelstahl. Dies ist direkt auf den hohen Gehalt an Nickel und Molybdän zurückzuführen, zwei teuren Metallen.
Entscheidungen sollten jedoch nicht allein auf den Anschaffungskosten basieren. Die gesamten Lebenszykluskosten sollten berücksichtigt werden:
Wenn 316L ausreicht, ist die Verwendung von 904L eine unnötige Ausgabe.
Wenn 316L jedoch in einer rauen Umgebung vorzeitig versagt, übersteigen die Kosten für Ausfallzeiten, Austausch und potenzielle Schäden die anfänglichen Einsparungen bei weitem.
Von Anfang an in 904L in der richtigen Anwendung zu investieren, ist eine strategische Entscheidung, die sich in puncto Zuverlässigkeit und Langlebigkeit auszahlt.
Praxisratgeber: Wann welcher Stahl die richtige Wahl ist
Wählen Sie Edelstahl 316L für:
Lebensmittel- und Getränkeverarbeitung
Pharmazeutische Produktion (sofern sie keinen hochkorrosiven Stoffen ausgesetzt ist)
Architektonische und maritime Hardware in mäßig chloridhaltigen Umgebungen
Allgemeine Chemieausrüstung für den Umgang mit weniger aggressiven Chemikalien
Die meisten Anwendungen zur Wasseraufbereitung
Grundsätzlich ist 316L die perfekte Wahl, wenn Sie eine Verbesserung gegenüber 304L benötigen, aber nicht den extremen Bedingungen ausgesetzt sind, die eine superaustenitische Güte erfordern.
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Wählen Sie Edelstahl 904L für:
Ausrüstung für den Umgang mit Schwefelsäure, Phosphorsäure und Essigsäure
Offshore-Öl- und Gasplattformen, insbesondere zur Sauergasverarbeitung
Meerwasserkühlsysteme und Entsalzungsanlagen
Rauchgasentschwefelungsanlagen (FGD) in Kraftwerken
Zellstoff- und Papierbleichanlagen
Hochwertige Luxusuhren, die für ihren Glanz und ihre Korrosionsbeständigkeit bekannt sind (wie Rolex)
Kurz gesagt: Wenn Ihre Anwendung mit hohen Temperaturen, hohen Chloriden oder starken Säuren verbunden ist und das Ausfallrisiko inakzeptabel ist, ist 904L die richtige Wahl.
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Die Wahl des richtigen Edelstahlmaterials ist eine wichtige technische Entscheidung. Wenn Sie die Vor- und Nachteile eines bestimmten Projekts abwägen, steht Ihnen unser Team aus Edelstahlexperten zur Seite. Wir analysieren Ihre Betriebsbedingungen und geben Ihnen datenbasierte Empfehlungen, um das optimale Verhältnis zwischen Leistung und Kosten zu gewährleisten.
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Fazit
Die folgende Tabelle erläutert die Unterschiede zwischen UNS S31603 und UNS N08904.
| 316L Edelstahl | 904L Edelstahl |
Zusammensetzung | Fe, Chrom (16-18%), Nickel (10-14%), Molybdän (2-3%) | Fe, Chrom (19-23%), Nickel (23-28%), Molybdän (4-5%), Kupfer (1-2%) |
Korrosionsbeständig | Gute Korrosionsbeständigkeit, besonders geeignet für Chloride und reduzierende Säuren | Ausgezeichnete Korrosionsbeständigkeit, besonders geeignet zum Schutz vor lokaler Korrosion durch reduzierende Säuren wie Chloride und Schwefelsäure |
Preis | Nicht so teuer | Teurer durch höheren Legierungsanteil |
Schweißbarkeit | Einfacher zu schweißen | Schlechte Schweißbarkeit aufgrund höherer Legierungsanteile |
Anwendungsbereiche | Lebensmittelverarbeitungsgeräte, Chemikalientanks, Meeresumgebungen | Rohrleitungssysteme, Umweltschutzausrüstung, Wärmetauscher, Öl- und Gasindustrie, chemische Verarbeitung |
Härte | Rockwellhärte unter 95 | Rockwellhärte unter 95 |
Signaldichte | 7.99 g / cm3 | 8.00 g / cm3 |
Schmelzpunkt | 1371–1400 °C (2500–2552 °F) | 1350–1400 °C (2462–2552 °F) |
Magnetisch | Im geglühten Zustand nicht magnetisch | Nicht magnetisch |