# Wat is roestvrij staal? # roestvrij # zuurbestendig
Roestvrij staal is geen uniform materiaal - het is een groep staallegeringen die dankzij een voldoende hoog chroomgehalte (minimaal 10,5%) redelijk bestand zijn tegen corrosie, in meer of mindere mate afhankelijk van de samenstelling. In de volksmond wordt het vaak "roestvrij" genoemd en het vindt brede toepassing in zowel de industrie als het dagelijks leven - van keukenapparatuur tot industriële installaties of sanitair. Afhankelijk van de chemische samenstelling en eigenschappen worden verschillende soorten roestvrij staal onderscheiden, die verschillende eigenschappen en prijzen hebben, hoewel ze er qua uiterlijk vaak hetzelfde uitzien.
Roeit roestvrij staal nooit? Corrodeert het niet?
Dit is een veelgehoorde opvatting onder leken. Roestvrij staal, zoals we al zeiden, kan verschillend zijn, er zijn verschillende soorten en afhankelijk van de chemische samenstelling en de mate van bescherming (zogenaamde passivatie) kan het onder bepaalde omstandigheden nog steeds roesten - dat wil zeggen corroderen, hoewel we het hier natuurlijk hebben over zeer uitdagende omstandigheden, zoals blootstelling aan agressieve media, langdurige blootstelling aan de schadelijke werking van minerale zouten of chloriden, enz. De sleutel is het correct kiezen van het type roestvrij staal met het juiste passivatieniveau voor de specifieke toepassing en de potentiële agressiviteit van de omgeving.
We weten allemaal wel dat bijvoorbeeld de wielkasten van auto's na verloop van jaren de neiging hebben om te roesten - of dat het zout dat 's winters door wegwerkers op de wegen wordt gestrooid, de carrosserie kan aantasten, die toch van roestvrij staal is gemaakt. Roestvrij staal kan onder specifieke omstandigheden ook roesten, en het bijvoeglijk naamwoord "roestvrij" is hier niet onvoorwaardelijk.
Wat zijn de soorten roestvrij staal en hoe goed zijn ze bestand tegen corrosie?
Hieronder geven we een kort overzicht van de soorten roestvrij staal en kijken we naar hun chemische samenstelling, waarbij we onderzoeken welk effect hun inhoud heeft op hun corrosieweerstand. Welke is een goede keuze, waarom wordt in bepaalde toepassingen het ene of het andere type roestvrij staal gebruikt, en wat zijn de economische gevolgen?
Roestvrij staal 304 – misschien wel de meest populaire soort
Roestvrij staal 304 of S304 is een van de meest gebruikte soorten roestvrij staal ter wereld. Het behoort tot de groep austenitische staalsoorten en bevat ongeveer 18% chroom en 8% nikkel. Staalsoort 304 is:
- redelijk bestand tegen de meeste weersinvloeden en veel chemicaliën,
- makkelijk te bewerken en te lassen, wat belangrijk is voor de economie ervan
- veel gebruikt in de voedingsindustrie, horeca, bouw en de productie van sanitaire apparatuur - ook in waterinstallaties
Dit is roestvrij staal, maar niet volledig zuurbestendig, zonder volledige bescherming – het kan corroderen in omgevingen met chloriden (bijvoorbeeld zout water). Het wordt echter vaak gebruikt voor de productie van populaire accessoires of onderdelen van verwarmingstechniek of sanitair, zoals vloerafvoeren, verdeelstukken voor verwarming, filters of onderdelen van verwarmingssystemen. Gezuiverd water, zoals dat in het netwerk voorkomt, is voor staal S304 geen enkel probleem. Het is echter niet geschikt voor grondwater, ondergronds en ongezuiverd water, omdat dit vaak minerale zouten kan bevatten die na verloop van tijd corrosie veroorzaken (natuurlijk hangt dit ook af van het gehalte van dergelijk water).
Roestvrij staal 316 – zuurbestendig
Staal 316 is een verbeterde versie van staal 304, met toevoeging van molybdeen (min. 2–3%), wat de weerstand tegen corrosie in agressieve omgevingen aanzienlijk verhoogt, bijvoorbeeld in de chemische industrie. Omdat molybdeen de weerstand tegen zure omgevingen verhoogt:
- wordt staal 316 aangeduid als zuurbestendig staal, en in de volksmond "zuurbestendig" genoemd
- vindt het toepassing in installaties die blootstaan aan corrosie – in de chemie, farmacie, maritieme industrie of ziekenhuizen.
Zuurbestendig staal 316 - kan ook corroderen bij gebruik met zeer agressieve media - maar het is ook mogelijk om het molybdeengehalte te verhogen, wat automatisch de weerstand verhoogt, bijvoorbeeld tegen water dat zout bevat.
In het geval van grotere blokken staal 316 is het in principe een materiaal dat bestand is tegen water met een beperkt zoutgehalte - als het staal met een hoog molybdeengehalte is, kan het ook worden gebruikt in de scheepsbouw, dus in boten die op zout water varen.
Corrodeert zuurbestendig staal nooit?
➡️ De weerstand van zuurbestendig staal tegen zout, chloriden en minerale zouten ziet er echter anders uit in het geval van dunne staalplaten, waarbij de toevoeging van zout schade kan veroorzaken en in feite een hoog molybdeengehalte en speciale bescherming zou vereisen. Een voorbeeld hiervan zijn bijvoorbeeld platenwarmtewisselaars - apparaten uit de verwarmingstechniek die worden gebruikt als componenten van ketels of warmtepompen. Ze bestaan uit platen met een dikte van slechts 0,3 mm - waardoor ze, zelfs bij gebruik van roestvrij staal 316, niet moeten worden gebruikt met water dat zout bevat, en ook niet met grondwater, waarvan de samenstelling onbekend is.
Andere soorten roestvrij staal
Naast staal 304 en 316 komen andere soorten voor - maar dit zijn meer gespecialiseerde soorten, waardoor je er minder vaak over hoort. Voorbeelden zijn:
- Staal 430 – ferritisch, nikkelvrij, minder bestand tegen corrosie, maar goedkoper; gebruikt in huishoudelijke apparaten.
- Staal 201 – austenitisch, met een lager nikkelgehalte, gevoeliger voor corrosie, maar vaak gebruikt in decoraties en meubels - voor toepassingen zonder contact met water
- Duplex staal – combineert de eigenschappen van ferritisch en austenitisch staal, zeer sterk en bestand tegen corrosie, gebruikt in gespecialiseerde industriële toepassingen.
Daarnaast is er een reeks soorten roestvrij staal met een verhoogde corrosieweerstand - met een hoger molybdeengehalte, waarover we later in het artikel zullen schrijven.
Zuurbestendig staal of roestvrij staal – wat is het verschil?
Deze begrippen overlappen niet altijd. Niet alle roestvrij staal is zuurbestendig, maar alle zuurbestendige staalsoorten zijn roestvrij staal.
- Roestvrij staal (in de volksmond: roestvrij)– bijvoorbeeld bestand tegen vocht, kan werken met water, maar niet erg bestand tegen zure omgevingen.
Heeft een hoger corrosierisico bij werken met zoute of langdurig zure omgevingen
- Zuurbestendig staal (in de volksmond: zuurbestendig)– beter bestand tegen de inwerking van agressieve chemische stoffen (bijvoorbeeld zuren en zouten).
Uiteraard relatief, want zoals we hierboven al schreven - zuurbestendig staal kan, afhankelijk van de samenstelling, ook verschillende gehaltes en passivaties hebben.
Waarom wordt molybdeen aan roestvrij staal toegevoegd?
Waarom wordt molybdeen toegevoegd? Het antwoord is simpel. Molybdeen is een element dat de corrosieweerstand van roestvrij staal verhoogt, omdat het als chemisch element zelf een zeer hoge weerstand vertoont. Het toevoegen van molybdeen is natuurlijk een extra kostenpost tijdens de staalproductie in staalfabrieken, maar sommige toepassingen vereisen dit.
Molybdeen (Mo) in staal verbetert:
- de weerstand tegen put- en spleetcorrosie (vooral in aanwezigheid van chloriden, bijvoorbeeld in zeewater),
- de weerstand tegen algemene corrosie in zure omgevingen
- de sterkte bij hoge temperaturen.
Alternatief voor roestvrij staal - als geen staal dan misschien ... titanium
In gewoon roestvrij staal 304 - is het molybdeengehalte meestal sporen, in zuurbestendig staal 316 - bedraagt het minimaal 2-3%, maar er worden ook toevoegingen van zelfs 10% molybdeen gebruikt. Natuurlijk moet je nog steeds onthouden dat molybdeen in roestvrij staal niet altijd de ultieme oplossing is die weerstand biedt. Bovendien heeft staal nog een nadeel - het is zwaar. Daarom wordt in veel toepassingen titanium gebruikt, dat als maximaal bestand en tegelijkertijd licht wordt beschouwd. Titanium (Ti) is echter een zeldzaam materiaal - en daarom veel duurder dan staal. Hieronder een voorbeeldvergelijking van zwembadwarmtewisselaars gemaakt van staal en titanium - die het prijsverschil illustreert.
Voorbeelden van roestvrij staal met een hoger molybdeengehalte
Een hoger molybdeengehalte zorgt er in feite voor dat de legering technisch gezien een iets andere classificatie krijgt, dus om ons artikel compleet te maken, geven we hieronder ook voorbeelden van andere soorten roestvrij staal. Je kunt symbolen tegenkomen zoals:
- 316L (een koolstofarme variant van 316) – ongeveer 2–2,5% Mo - dit is roestvrij staal dat in principe overeenkomt (vereenvoudigd) met het typische zuurbestendige staal, althans wat betreft de praktijk van gebruik in klassieke toepassingen. De exacte molybdeeninhoud in staal en kleine verschillen van bijvoorbeeld 0,2% worden pas belangrijk in gespecialiseerde toepassingen
- 317 / 317L – ongeveer 3–3,5% Mo – beter dan 316 in chemische omgevingen
- 904L – ongeveer 4–5% Mo – zeer bestand tegen corrosie, gebruikt in bijvoorbeeld de chemische en maritieme industrie
Wist je dat - wanneer werd staal uitgevonden, en wanneer roestvrij staal?
Hoewel staal al in de oudheid bekend was, was het in principe onmogelijk om het op grote schaal te gebruiken, omdat men geen manier kende om het massaal en relatief goedkoop te produceren. Het was een zeldzaamheid, bijvoorbeeld in de middeleeuwen waren stalen zwaarden zo waardevol dat ridders ze zelden bezaten, en vaker gebruik maakten van ijzeren gereedschappen, in tegenstelling tot mythen en populaire films.
De doorbraak kwam in de 19e eeuw - in 1856, toen Henry Bessemer in het Verenigd Koninkrijk het eerste effectieve industriële proces voor staalproductie uit ruwijzer ontwikkelde - waardoor onzuiverheden konden worden verwijderd door lucht te blazen. Dit maakte de bouw van de wereld zoals we die kennen mogelijk - pas toen werd de echte en snelle ontwikkeling van spoorwegen mogelijk, die uiteindelijk zelfs verre steden met elkaar verbond en het bestaan van de wereld zoals we die kennen mogelijk maakte.
Roestvrij staal werd echter pas later gemaakt - pas in 1913, ook in Engeland, dat zich toen voorbereidde op een oorlog met Duitsland, die een jaar later uitbrak - als de Eerste Wereldoorlog.
Bekijk ook onze andere materialen op de Nordic Tec technische blog
Laat een reactie achter