RVS Soorten | Alles Over Roestvast Staal

Roestvast staal (RVS) komt in verschillende soorten voor, elk met unieke eigenschappen voor specifieke toepassingen. De drie belangrijkste RVS soorten zijn austenitisch, ferritisch en martensitisch RVS. In dit artikel bespreken we de kenmerken en gebruikstoepassingen van deze RVS soorten.

Wat is roestvast staal?

Roestvast staal, ook wel bekend als RVS, is een ijzerlegering van voornamelijk ijzer, met chroom, nikkel en koolstof. Om te spreken van roestvast staal dient de legering ten minste 11% chroom en maximaal 1,2% koolstof te bevatten.

Chroom vormt een dunne, onzichtbare oxide laag op het oppervlak van het staal, waardoor het bestand is tegen corrosie en roest. Deze beschermende laag kan zich herstellen wanneer het staal beschadigd is, waardoor roestvast staal zijn corrosiebestendigheid behoudt.

Naast chroom, nikkel en koolstof kunnen er ook andere elementen zoals molybdeen of titanium, mangaan, stikstof of silicium aan het staal worden toegevoegd om specifieke mechanische eigenschappen te verbeteren. In totaal zijn er meer dan 200 verschillende soorten legeringen die elk unieke eigenschappen bevatten.

Roestvast staal wordt vanwege de duurzaamheid, sterkte en lage onderhoudskosten veel gebruikt in allerlei industrieën. Denk aan de bouw, voedingsmiddelenindustrie, scheepvaart en chemische industrie.

Wat is het verschil tussen roestvast staal en roestvrij staal?

Met roestvast staal wordt verwezen naar een ijzerlegering zoals we hierboven hebben beschreven. De term roestvrij staal wordt vaak in de volksmond gebruikt om deze zelfde ijzerlegering te omschrijven. Met roestvrij staal wordt door metallurgen echter verwezen naar alle soorten staal die nog niet geroest zijn. Om deze reden is roestvast staal een meer nauwkeurige beschrijving van deze legering.

Door diverse bewerkingen die producten van roestvast staal ondergaan, kunnen aan de buitenzijde van het metaaloppervlak veranderingen ontstaan, waardoor de roestvaste eigenschappen verdwijnen. Dit kan van tijdelijke of blijvende aard zijn. RVS soorten kunnen uiteindelijk dus wel degelijk roesten.

3 belangrijkste RVS soorten

Roestvast staal wordt, afhankelijk van zijn metallurgische structuur, in verschillende families onderverdeeld, namelijk:

1. Austenitisch: beste corrosieweerstand, niet-magnetisch, goed lasbaar.
2. Ferritisch: redelijke corrosiebestendigheid, magnetisch, moeilijker lasbaar.
3. Martensitisch: hoge sterkte en hardheid, lagere corrosieweerstand, magnetisch.

1. Austenitisch roestvast staal

Austenitische staalsoorten zijn de meest voorkomende vormen van roestvast staal en omvatten ongeveer 70% van de wereldwijde productie.

• Samenstelling: austenitische roestvaste staalsoorten bevatten een hoog gehalte aan chroom (ongeveer 16-26%) en nikkel (6-22%), met soms toevoegingen van molybdeen voor extra corrosieweerstand. Samen moeten het chroom en nikkel meer dan 26% van de legeringselementen uitmaken.
• Eigenschappen: austenistisch roestvast staal heeft een uitstekende corrosiebestendigheid, goede taaiheid bij lage temperaturen en is zeer goed vervormbaar. Het behoudt zijn sterkte bij hoge temperaturen en is gemakkelijk lasbaar roestvast staal. Het is meestal niet-magnetisch.
• Voorbeelden van legeringen: de 300-serie, met RVS 304 en RVS 316 zijn de bekendste typen. De austenitische RVS soort 316 bevat molybdeen en is beter bestand tegen corrosie door chloriden.
• Toepassingen: austenitisch RVS wordt veel toegepast waar redelijke corrosiebestendigheid noodzakelijk is. Vanwege de goede corrosieweerstand is het ideaal voor buitengebruik en voor toepassingen in agressieve omgevingen. Bijvoorbeeld in de voedingsmiddelenindustrie, chemische industrie, architectuur en scheepvaart.

2. Ferritisch roestvast staal

Ferritisch RVS is een RVS soort met een structuur die vergelijkbaar is met die van gewoon koolstofstaal. Het bevat echter voldoende chroom om roestbestendig te zijn.

• Samenstelling: het bevat lagere percentages chroom, namelijk 10,5-30%. Het heeft ook een laag koolstofgehalte en meestal geen of weinig nikkel.
• Eigenschappen: het heeft een matige corrosieweerstand (minder dan austenitisch staal), maar een goede weerstand tegen spanningscorrosie. Ferritisch staal is over het algemeen goedkoper omdat het minder nikkel bevat, maar het is moeilijker om te lassen en minder sterk bij hoge temperaturen. Dit type staal is magnetisch.
• Voorbeelden van legeringen: de 400-serie, bijvoorbeeld RVS 430, 410 en 409.
• Toepassingen: ferritisch RVS is geschikt voor minder corrosieve omgevingen, zoals decoratieve toepassingen, keukenuitrusting, uitlaatpijpen voor auto’s, en bouwmaterialen. Het wordt ook gebruikt in wasmachines en vaatwassers.

Martensitisch roestvast staal

Martensitisch RVS soorten hebben een harde, brosse structuur en zijn ontwikkeld voor toepassingen die hoge sterkte en slijtvastheid vereisen.

• Samenstelling: martensitisch staal bevat meestal 12-18% chroom en heeft een hoger koolstofgehalte dan de andere typen, wat zorgt voor zijn hoge hardheid. Het bevat meestal geen nikkel.
• Eigenschappen: het heeft goede hardbaarheid en hoge sterkte, maar biedt een lagere corrosieweerstand dan de ferritische en austenitische structuur. Het is ook moeilijker te lassen. Het is magnetisch en kan worden gehard door middel van warmtebehandeling.
• Voorbeelden van legeringen: de 400-serie, zoals RVS 410 en RVS 420.
• Toepassingen: martensitisch RVS vaak gebruikt in messen, chirurgische instrumenten, turbinebladen en andere gereedschappen waar slijtvastheid en sterkte belangrijk zijn.

Combinatie: Duplex roestvast staal

Duplex roestvaste staalsoorten combineren de eigenschappen van zowel austenitisch roestvast staal als ferritisch roestvast staal. Deze legering biedt een balans tussen de voordelen van beide structuren en is bekend om zijn uitstekende mechanische- en corrosiebestendige eigenschappen.

Het bevat meestal 19-28% chroom, 1-8% nikkel en 0,05-5% molybdeen, met een laag koolstofgehalte. Het chroom en molybdeen dragen bij aan de hoge corrosieweerstand, terwijl het lagere nikkelgehalte het een kostenefficiënt alternatief maakt voor austenitische RVS soorten.

Duplex staal is twee keer zo sterk als austenitische RVS soorten. Dit maakt het geschikt voor toepassingen waarbij hoge mechanische sterkte vereist is. Duplex RVS soorten bieden ook uitstekende weerstand tegen putcorrosie en spanningscorrosie, waardoor het ideaal is voor gebruik in een agressieve omgeving.

Hoewel het lastiger te lassen is dan austenitisch staal, is duplex RVS beter lasbaar dan ferritisch staal en vertoont het na lassen minder kans op scheuren.

Soorten Duplex roestvast staal

1. Lean Duplex: een goedkopere variant met een lager gehalte aan nikkel en molybdeen. Het is minder corrosiebestendig dan standaard duplex, maar nog steeds sterker dan austenitisch staal. Een voorbeeld is RVS 2101.
2. Standaard Duplex: de meest gebruikte vorm van duplex staal, zoals RVS 2205. Dit type biedt een uitstekende balans tussen sterkte en corrosieweerstand.
3. Super Duplex: een verbeterde versie met een hoger gehalte aan chroom en molybdeen, wat resulteert in een nog betere weerstand tegen putcorrosie en spanningscorrosie. Een voorbeeld is RVS 2507. Dit type wordt vaak gebruikt in extreem corrosieve omgevingen, zoals offshore-industrieën en chemische fabrieken.

Eigenschappen van roestvast staal

De mechanische eigenschappen van roestvast staal variëren sterk afhankelijk van het type en de samenstelling. Hieronder gaan we in op een aantal eigenschappen van RVS en hoe ze overeenkomen of juist anders zijn voor verschillende RVS soorten.

Roestvastheid

De belangrijkste eigenschap van roestvast staal is zijn weerstand tegen roest en corrosie. Deze roestvastheid komt door het hoge gehalte aan chroom (minimaal 11%) dat aanwezig is in de legering.

Chroom reageert met zuurstof uit de lucht en vormt een dunne, beschermende laag van chroomoxide op het oppervlak van het staal. Dit laagje voorkomt dat zuurstof en water het onderliggende staal kunnen bereiken, waardoor corrosie (roestvorming) wordt tegengehouden.

• Versterkt door andere elementen: nikkel en molybdeen worden vaak toegevoegd om de corrosiebestendigheid verder te verbeteren. Dit is met name belangrijk in een agressief milieu, zoals in contact met zuren, basen of zout water.
• RVS soorten: austenitisch RVS biedt de beste algemene corrosieweerstand. Martensitisch en ferritisch RVS hebben een lagere weerstand, maar zijn onder normale omstandigheden nog steeds bestand tegen roest.

Hardheid

De hardheid van roestvast staal hangt af van het type staal en de warmtebehandeling. Over het algemeen geldt:

• Martensitisch RVS heeft de hoogste hardheid en kan worden gehard door warmtebehandeling. Dit maakt het zeer geschikt voor toepassingen waarbij slijtvastheid en sterkte essentieel zijn (bijvoorbeeld messen en gereedschap). In termen van Brinell-hardheid ligt de waarde vaak tussen de 200 en 600 HB, afhankelijk van de specifieke legering en de mate van harding.
• Austenitisch RVS is niet hardbaar door warmtebehandeling en is van nature zachter dan martensitisch staal. De hardheid kan echter wel worden verhoogd door koudvervormen. De hardheid ligt doorgaans tussen 70-100 HB.
• Ferritisch RVS heeft een matige hardheid en kan, net als austenitisch RVS, niet worden gehard door warmtebehandeling. De hardheid varieert meestal van 80-100 HB.
• Duplex RVS combineert een goede hardheid en sterkte dankzij de mix van ferritische en austenitische structuren.

Magnetische eigenschappen

De magnetische eigenschappen van RVS zijn sterk afhankelijk van de kristalstructuur van het staal:

• Austenitisch RVS is in zijn oorspronkelijke toestand niet magnetisch. Als het echter sterk vervormd wordt (zoals bij koudvervormen), kan de legering zwak magnetisch worden, maar dit is meestal beperkt.
• Ferritisch en martensitisch RVS zijn daarentegen wel magnetisch, omdat hun kristalstructuur veel meer lijkt op dat van normaal koolstofstaal. Deze typen worden vaak gekozen in toepassingen waar magnetische eigenschappen gewenst zijn.
• Duplex RVS soorten hebben een gematigde magnetische eigenschap, aangezien het zowel ferritische als austenitische structuren bevat.

Gevoeligheid voor chloor

Chloor kan een uitdaging vormen voor roestvast staal. Chloor kan namelijk plaatselijk de beschermende laag chroomoxide aantasten. Hierdoor kan putcorrosie ontstaan.

• Austenitisch RVS is gevoelig voor chloor en kan in contact met chloriden sneller last krijgen van putcorrosie. RVS 316, dat molybdeen bevat, biedt een betere weerstand tegen chloor, maar is nog steeds gevoelig bij hogere concentraties.
• Duplex RVS heeft een betere weerstand tegen chloor dan austenitisch staal en wordt vaak gebruikt in omgevingen met een hoog chloridegehalte, zoals in zwembaden of chemische fabrieken.
• Ferritisch en martensitisch RVS hebben over het algemeen een lagere weerstand tegen chloor dan duplex en austenitisch staal met molybdeen. Zen worden minder vaak gebruikt in omgevingen met veel chloriden.

Treksterkte

De treksterkte van roestvast staal varieert sterk afhankelijk van het type staal en de behandeling ervan:

• Austenitisch RVS heeft een treksterkte van ongeveer 500-750 MPa. Het is zeer taai en vervormbaar, waardoor het geschikt is voor een breed scala aan toepassingen waar hoge sterkte en vervormbaarheid belangrijk zijn.
• Martensitisch RVS heeft een veel hogere treksterkte, tot 1000-1400 MPa, vooral na warmtebehandeling. Dit maakt het geschikt voor toepassingen waarbij slijtvastheid en sterkte essentieel zijn.
• Ferritisch RVS heeft een lagere treksterkte, typisch rond de 400-550 MPa. Het is minder vervormbaar dan austenitisch staal, maar heeft een goede corrosiebestendigheid en is kosteneffectiever.
• Duplex RVS soorten combineren hoge treksterkte en corrosieweerstand. De treksterkte ligt tussen 600-900 MPa, wat het aantrekkelijk maakt voor structurele toepassingen.

Diensten van Ferna

Ferna biedt uitgebreide diensten voor roestvast staal (RVS), waaronder zagen, snijden, buigen, lassen en walsen. We hebben ruime ervaring in het bewerken van RVS en houden de materialen strikt gescheiden om verontreiniging te voorkomen.

Bij ons kun je terecht voor maatwerk staalprojecten die zijn afgestemd op jouw specifieke eisen. Onze vakmensen werken met precisie en zorgen ervoor dat elk detail klopt, ongeacht de omvang van het project.

Onze gecertificeerde lassers en specialisten zorgen voor hoogwaardige constructies die voldoen aan strenge normen zoals EN-1090 voor constructiewerken. Of het nu gaat om maatwerk staalprojecten, piping, of grote constructies, bij Ferna leveren we betrouwbare en duurzame oplossingen.