Verschillende soorten RVS en hun eigenschappen

De hoeveelheid legeringselementen en de onderlinge verhoudingen bepalen de atoomstructuur van RVS. Deze structuur bepaalt belangrijke eigenschappen van het roestvast staal en wordt in de metaalbranche vaak gebruikt om het soort RVS aan te duiden.

In deze blog vertellen we welke soorten er zijn, door welke eigenschappen ze zich kenmerken en voor welke toepassingen ze vaak worden gebruikt.

Welke soorten RVS zijn er?

We kunnen RVS opdelen in de volgende soorten:

• Ferritisch RVS
• Martensitisch RVS
• Austenitisch RVS
  • Super-austenitisch RVS
• Duplex RVS
  • Lean-duplex RVS
  • Super-duplex RVS
• Precipitatie-hardend RVS

Ferritisch RVS

Ferritisch RVS kunt u zien als de basis van RVS. Het bestaat hoofdzakelijk uit ijzer, aangevuld met een beetje koolstof en met veel chroom. Sommige kwaliteiten kunnen een procent nikkel en/of molybdeen bevatten. De soort wordt ook wel chroomstaal (Cr-staal) genoemd. 

Lees hier meer over de samenstelling van RVS.

Belangrijke eigenschappen van ferritisch RVS:

• Het is magnetisch.
• Het is redelijk bestand tegen atmosferische corrosie.
• Het is goed bestand tegen zwavelhoudende gassen.
• Het heeft een matige sterkte.
• Het is matig lasbaar.
• Het is redelijk bewerkbaar.
• Het verliest taaiheid bij lage temperaturen.
• Het is niet hardbaar.

Voorbeelden van ferritisch RVS zijn o.a. de typen RVS 409 en RVS 430. 

Ferritisch RVS is geschikt om te gebruiken in corrosief milde omgevingen. Denk daarbij aan een RVS prullenbakje op de tafel in een overlegruimte. Het is minder geschikt voor agressieve omgevingen waar chloriden in aanraking kunnen komen met het RVS, zoals in de keuken of het zwembad.

Martensitisch RVS

Wanneer we meer koolstof aan ferritisch RVS toevoegen, krijgt u martensitisch RVS. In zachte toestand is het feitelijk nog steeds ferritisch, maar door het te verhitten en dan, in sneltempo, af te koelen wordt de structuur martensitisch. En dat is het soort RVS dat bekend staat om haar hoge hardheid.

Belangrijke eigenschappen van martensitisch RVS:

• Het is hardbaar.
• Het heeft een hoge sterkte in geharde toestand.
• Het is magnetisch.
• Het is redelijk bestand tegen atmosferische corrosie.
• Het is slecht lasbaar.
• Het is slecht bewerkbaar.
• Het verliest hardheid bij hoge temperaturen.
• Het verliest taaiheid bij lage temperaturen.

Voorbeelden van martensitisch RVS zijn o.a. de typen RVS 410 en RVS 420. 

Martensitisch RVS wordt vanwege de hardheid vaak gebruikt voor messen en kogellagers. Maar net als ferritisch RVS is het alleen geschikt om te gebruiken in milde omgevingen. Ter illustratie: er wordt geadviseerd een koksmes niet in de vaatwasser te doen. Vaatwastabletten bevatten immers vaak chloriden om goed te reinigen, maar die tasten ook de oxidehuid van het RVS aan.

Austenitisch RVS

Austenitisch RVS wordt wereldwijd het meeste gebruikt. Naast ijzer, koolstof en chroom bevat deze soort nikkel en sommige kwaliteiten ook molybdeen. De soort wordt daarom ook wel chroomnikkelstaal (CrNi-staal) of chroomnikkelmolybdeen-staal (CrNiMo-staal) genoemd. Austenitisch RVS onderscheidt zich van andere soorten door haar goede corrosiebestendigheid in milde omgevingen. Kwaliteiten met molybdeen zijn zelfs goed bestand tegen corrosie in agressieve milieus met chloriden.

Belangrijke eigenschappen van austenitisch RVS:

• Het is goed bestand tegen atmosferische corrosie.
• Sommige kwaliteiten ook in agressieve milieus.
• Het is in de basis niet magnetisch.
• Het kan door bewerken licht-magnetisch worden.
• Het is goed vervormbaar.
• Het heeft een matige sterkte.
• Het behoudt taaiheid bij lage temperaturen.
• Het is goed lasbaar.
• Het is niet hardbaar.

Voorbeelden van austenitisch RVS zijn o.a. de typen RVS 304 en RVS 316. De eerste bevat nikkel en is een CrNi-staal. De tweede bevat nikkel én molybdeen en is dus CrNiMo-staal.

Er bestaan ook autenitische RVS-kwaliteiten met geen of weinig nikkel. Deze vallen onder de zogeheten 200-serie. Hierbij is het nikkel (deels) vervangen door mangaan. Bij deze kwaliteiten ligt de corrosiebestendigheid echter een stuk lager dan bij legeringen met nikkel. Daarom worden RVS-typen met mangaan weinig gebruikt. Als ze worden gebruikt is het o.a. voor huishoudelijke apparaten of bestek.

Bestek, kranen en zwembadtrappen. Het zijn onderdelen die vaak of voortdurend met vocht en chloriden in contact komen. Voor dit soort onderdelen biedt austenitisch RVS (de 300-serie) uitkomst. Let wel: ondanks de goede corrosiebestendigheid kan het wel degelijk roesten. Lees hier hoe dit kan.

Daarnaast is austenitisch RVS in de basis niet magnetisch, maar kan het door koudversteviging wel licht magnetisch worden. Hoe dat zit leggen we uit in onze blog ‘Is RVS magnetisch?’.

Ook is austenitisch RVS in theorie beter bestand tegen corrosie dan ferritisch RVS, al gaat dat in zwavelhoudende omgevingen niet altijd op. Want zwavel gaat verbindingen aan met het nikkel van austenitisch RVS. Samen vormen ze nikkelsulfiden die de oxidehuid van het RVS verzwakken en de corrosiebestendigheid verlagen. Zeker bij hoge temperaturen. Daarom wordt er voor bijvoorbeeld uitlaatsystemen ook vaak voor ferritisch RVS gekozen in plaats van austenitisch RVS. Lees hier meer over de hittebestendigheid van RVS.

Tot slot valt onder austenitisch RVS nog een subgroep: super-austenitisch RVS. Deze soort bevat nog meer chroom, nikkel en molybdeen om het materiaal nóg beter bestand tegen corrosie te maken. Het RVS type 904L (met ISO aanduiding: X1NiCrMoCu 25-20-5) is hier een voorbeeld van. Deze wordt met name in offshore toepassingen en de chemische industrie gebruikt.

Duplex RVS

Duplex RVS bestaat voor 50% uit een austenitische structuur en voor 50% uit een ferritische structuur. Dit wordt gerealiseerd door de hoeveelheid nikkel te verlagen. Vaak wordt het percentage chroom en molybdeen verhoogd om de corrosiebestendigheid te verbeteren. Met de juiste balans ontstaat een kwaliteit die niet alleen corrosiebestendig is, maar ook veel sterker is dan op zichzelf staand austenitisch of ferritisch RVS.

Belangrijke eigenschappen van duplex RVS:

• Het is goed bestand tegen atmosferische corrosie.
• Het is goed bestand tegen put- en spanningscorrosie.
• Het heeft een hoge sterkte.
• Het is goed bewerkbaar.
• Het is alleen bruikbaar tussen ca. -40°C en ca. 280°C.
• Het is goed lasbaar.
• Het is licht magnetisch.

Een populair voorbeeld van duplex RVS is het type Duplex 2205 (1.4462). 

Duplex RVS is weliswaar een stuk duurder dan austenitisch en ferritisch RVS. Maar voor diverse toepassingen kan het een interessantere keuze zijn. Laten we het voordeel van duplex RVS verduidelijken met het praktische voorbeeld van een vrachtschip: 

Omdat de sterkte van duplex RVS hoger ligt dan austenitisch RVS, kan er met duplex RVS een dunnere wand in de laadruimte worden geplaatst dan wanneer er voor een austenitische wand was gekozen. Die dunnere wand betekent dat het schip meer ruimte (én laadgewicht!) overheeft, meer waardevolle lading mee kan nemen en per reis dus rendabeler is. Daarnaast slijt de wand van duplex RVS minder snel dan wanneer het van austenitisch of ferritisch RVS was geweest. Bovendien ligt de corrosiebestendigheid ook nog eens hoger.

Het nadeel van duplex RVS is dat de balans tussen austeniet en ferriet behouden moet blijven. Dat is met name een uitdaging als we het gaan lassen. Een goede warmte-inbreng is dan van groot belang. Door de ferritische structuur wordt het bros op lage temperaturen en verliest het hardheid op hogere temperaturen. Daarom is er een bandbreedte van temperatuur waarbinnen dit type RVS het beste gebruikt kan worden.

Duplex RVS kent twee subsoorten:

• Lean-duplex RVS
• Super-duplex RVS

Bij lean-duplex RVS zijn nikkel en molybdeen deels vervangen voor mangaan of worden er in totaal minder legeringselementen gebruikt. Hoewel dit ten koste gaat van de corrosiebestendigheid, blijft de karakteristieke sterkte wel behouden én is het een goedkopere variant dan standaard duplex RVS.

Bij super-duplex RVS zijn er juist hogere percentages van chroom, nikkel en molybdeen toegevoegd om de corrosiebestendigheid nóg hoger te maken dan standaard duplex RVS. Hier hangt natuurlijk wel weer een ander prijskaartje aan.

Precipitatie-hardend RVS

De laatste soort roestvast staal is precipitatie-hardend RVS, ook wel PH-staal genoemd. Deze soort ontstaat door elementen als koper of aluminium aan austenitisch RVS toe te voegen en het te harden. Dit gebeurt in 2 stappen:

1. Eerst wordt het RVS op hoge temperatuur verhit en afgeschrokken, zodat alle legeringselementen oplossen in de structuur (oplosgloeien). 
2. Daarna wordt het RVS op minder hoge temperatuur minuten tot uren gegloeid zodat kleine deeltjes in de structuur ontkiemen en uitgroeien tot precipitaten in de structuur (uitharden of precipiteren). Deze zorgen voor de hardheid.

Belangrijke eigenschappen van precipitatie-hardend RVS:

• Het is hardbaar.
• Het heeft een hoge sterkte.
• Het is redelijk tot goed bestand tegen atmosferische corrosie.
• Het is matig bewerkbaar.
• Het verliest hardheid bij hogere temperaturen.
• Het is moeilijk lasbaar.
• Het is niet magnetisch.

Voorbeelden van PH-staal zijn o.a. de typen RVS 630 en RVS 631.

Precipitatie-hardend RVS heeft enerzijds de hardheid van martensitisch RVS en anderzijds de goede corrosiebestendigheid van austenitisch RVS. Dit maakt deze soort geschikt voor o.a. duikersmessen, medische apparaten en turbines.

Hoewel PH-RVS in het algemeen beter lasbaar is dan martensitisch RVS, dient dit zorgvuldig te gebeuren. Bij hoge temperaturen verliest het namelijk weer hardheid.

De soorten RVS naast elkaar in een tabel

*Beoordeeld in geharde toestand.
**In de basis niet magnetisch, maar kan het wel worden.

*Beoordeeld in geharde toestand.

De data uit bovenstaande tabellen geeft een indicatie. Houd er rekening mee dat er diverse uitzonderingen op de regel zijn en dat die niet zijn meegenomen in het overzicht. Onder elk soort RVS valt altijd wel een legering met betere eigenschappen dan een ander type.

Vragen over soorten RVS en hun eigenschappen?

In deze blog hebben we uitgelegd welke soorten RVS er bestaan, wat diens eigenschappen zijn en waarvoor ze veelal worden gebruikt. We adviseren om dit overzicht alleen als naslagwerk te gebruiken en, wanneer u een type RVS moet kiezen voor uw project, een metallurg of constructeur in te schakelen.

Wilt u RVS bestellen? Bij ons bestelt u RVS platen, buizen, kokers en profielen. Deze kunnen we voor u lasersnijden, plooien en van randafwerking voorzien.

Heeft u nog vragen over dit onderwerp? Neem dan gerust contact met ons op.