Roestvast staal (rvs) is een veelzijdig materiaal dat je in tal van sectoren terugvindt dankzij zijn corrosiebestendigheid, duurzaamheid, esthetische uitstraling en lage onderhoudskosten. Het wordt veel gebruikt in de bouw, voedingsmiddelenindustrie, scheepvaart en chemische industrie, maar ook in tal van andere toepassingen waar sterkte en een lange levensduur belangrijk zijn.
Rvs is een ijzerlegering die voornamelijk bestaat uit ijzer, chroom, nikkel en koolstof. Om als roestvast staal te worden beschouwd, moet de legering minstens 11–13% chroom en maximaal 1,2% koolstof bevatten. Het chroom vormt een dunne, ondoorlatende chroomoxidehuid op het oppervlak. Deze laag beschermt het staal tegen roest en corrosie, en kan zichzelf herstellen wanneer het oppervlak licht beschadigd raakt. Naast chroom, nikkel en koolstof worden soms ook andere elementen toegevoegd, zoals molybdeen, titanium, mangaan, stikstof of silicium, om specifieke mechanische eigenschappen te verbeteren.
Hoewel de term ‘roestvrij staal’ veel gebruikt wordt, is die eigenlijk niet helemaal correct. Afhankelijk van de toepassing en chemische samenstelling kan rvs na verloop van tijd toch worden aangetast. De benaming ‘roestvast staal’ is daarom nauwkeuriger. Door verschillende bewerkingen kan de buitenzijde van het metaaloppervlak veranderen, waardoor de beschermende chroomoxidehuid deels of volledig verdwijnt. Dat kan tijdelijk zijn, maar ook blijvend – en dan kan rvs dus wel degelijk roesten.
Er bestaan meer dan 200 soorten roestvast staal, die worden ingedeeld op basis van hun chemische samenstelling en microstructuur. In de praktijk worden vijf hoofdgroepen onderscheiden, elk met hun eigen eigenschappen, voordelen en toepassingen.
De vijf hoofdgroepen zijn:
1. Austenitisch rvs
2. Ferritisch rvs
3. Martensitisch rvs
4. Duplex rvs
5. Precipitatiehardbaar rvs
Austenitisch rvs is veruit de populairste vorm van roestvast staal en maakt ongeveer 70% uit van de wereldwijde productie. Het bevat een hoog gehalte chroom (ongeveer 16–26%) en nikkel (6–22%). Soms wordt molybdeen toegevoegd om de weerstand tegen corrosie nog te verbeteren. Samen vormen chroom en nikkel meer dan een kwart van de legeringselementen.
Dit type rvs staat bekend om zijn uitstekende corrosiebestendigheid, goede taaiheid bij lage temperaturen en uitstekende vervormbaarheid. Het behoudt zijn sterkte bij hoge temperaturen, is makkelijk te lassen en meestal niet-magnetisch.
De bekendste varianten zijn de types uit de 300-serie, zoals RVS 304 en RVS 316. Vooral RVS 316, met toevoeging van molybdeen, is extra goed bestand tegen corrosie door chloriden. Dankzij deze eigenschappen wordt austenitisch rvs veel gebruikt in toepassingen waar een hoge corrosiebestendigheid vereist is, zoals leidingsystemen, de voedingsmiddelen- en chemische industrie, architecturale constructies, scheepvaart en allerlei buitentoepassingen in agressieve omgevingen.
RVS 304 (EN 1.4301 / AISI 304)
Type 304 is de meest gebruikte kwaliteit binnen de groep roestvaste en hittebestendige staalsoorten. Door het lagere koolstofgehalte ten opzichte van type 302 biedt het een verbeterde corrosiebestendigheid. In zachtgegloeide toestand is type 304 vrijwel niet-magnetisch, al kan het door koudvervorming wel licht magnetisch worden.
Dankzij zijn uitstekende corrosieweerstand, verwerkbaarheid en hygiënische eigenschappen wordt type 304 veelvuldig ingezet in uiteenlopende sectoren, waaronder de frisdranken- en voedingsmiddelenindustrie, de farmaceutische sector, raffinaderijen, energieopwekking en de chemische procesindustrie.
RVS 316 (EN 1.4401 / AISI 316)
Type 316 is een austenitische roestvaste staalsoort op basis van chroom, nikkel en molybdeen. Dankzij deze samenstelling biedt het een aanzienlijk hogere corrosiebestendigheid dan de meeste chroom-nikkelstalen, zowel in agressieve chemische omgevingen als in maritieme toepassingen. Daarnaast onderscheidt het materiaal zich door een uitstekende kruipsterkte tot circa 760 °C, waardoor het ook onder hoge temperaturen betrouwbaar blijft.
Door deze uitzonderlijke materiaaleigenschappen wordt type 316 breed toegepast in sectoren waar duurzaamheid, chemische resistentie en hygiëne cruciaal zijn, waaronder de chemische en farmaceutische industrie, de pulp- en papiersector, fotografische toepassingen en de textielindustrie.
Ferritisch rvs heeft een structuur die sterk lijkt op die van gewoon koolstofstaal, maar bevat voldoende chroom om bestand te zijn tegen roest. Het chroomgehalte ligt tussen 10,5% en 30%, terwijl het koolstofgehalte laag is. Nikkel zit er meestal niet in, of slechts in kleine hoeveelheden.
Dit type rvs biedt een matige corrosiebestendigheid – minder dan austenitisch rvs – maar wél een goede weerstand tegen spanningscorrosie. Het staat bekend om zijn vormbaarheid en ductiliteit. Doordat het weinig nikkel bevat, is het over het algemeen goedkoper. Het is magnetisch, minder sterk bij hoge temperaturen en wat lastiger te lassen.
Bekende varianten vind je in de 400-serie, zoals RVS 409, 430 en 441. Ferritisch rvs wordt vooral gebruikt in minder corrosieve omgevingen en in toepassingen waar kostprijs en functionaliteit belangrijk zijn. Denk aan decoratieve interieur elementen, keukenuitrusting, auto-uitlaatpijpen, bouwmaterialen en onderdelen van wasmachines en vaatwassers.
RVS 409 (EN 1.4509 / AISI 409)
RVS 409 is een niet-hardbaar, ferritisch roestvast chroomstaal dat voornamelijk wordt ingezet voor algemene constructiedoeleinden. Het materiaal biedt een degelijke corrosieweerstand, voldoende voor toepassingen in matig corrosieve omgevingen, en is met name geschikt wanneer esthetische eisen van ondergeschikt belang zijn.
Deze staalsoort wordt veel gebruikt in de automobielsector, onder andere voor uitlaatsystemen, componenten van vrachtwagenradiatoren en andere constructiedelen die blootstaan aan warmte, vocht en milde corrosie, zonder dat een hoogwaardige afwerking noodzakelijk is.
RVS 430 (EN 1.4016 / AISI 430)
RVS 430 is een ferritisch roestvast chroomstaal met een hogere corrosie- en hittebestendigheid dan de types 409 en 410. Deze staalsoort wordt doorgaans in zachtgegloeide toestand toegepast en combineert goede vormbaarheid met betrouwbare duurzaamheid.
Dankzij deze eigenschappen vindt type 430 brede toepassing in zowel huishoudelijke als industriële omgevingen. Het wordt onder meer gebruikt voor tafelgerei, decoratieve afwerkstrips voor apparaten, keuken- en kookapparatuur, architecturale elementen en bepaalde onderdelen in de chemische procesindustrie.
RVS 441 (EN 1.4509 / AISI 441)
RVS 441 is een ferritische roestvaste staalsoort met een uitstekende corrosiebestendigheid en een hoge temperatuurbestendigheid tot circa 950 °C. De legering bevat circa 18% chroom, maar geen nikkel. Hierdoor blijft de prijs relatief stabiel en lager dan bij austenitische kwaliteiten waarin wél nikkel wordt gebruikt. De toevoeging van titanium vermindert de gevoeligheid voor interkristallijne corrosie en verhoogt de weerstand tegen spleet- en putcorrosie.
Dankzij deze eigenschappen is RVS 441 bijzonder geschikt voor toepassingen waarbij duurzaamheid, temperatuurbestendigheid en spanningscorrosieweerstand belangrijk zijn. Het materiaal wordt dan ook veel toegepast in onder meer liftdeuren, katalysatoren, rookgaskanalen en andere constructies die langdurig aan warmte worden blootgesteld. Gebruik in sterk zoute omgevingen wordt echter afgeraden, omdat de corrosiebestendigheid daar onvoldoende gegarandeerd kan worden.
Martensitisch rvs heeft een harde maar brosse structuur en is speciaal ontwikkeld voor toepassingen waarbij hoge sterkte en slijtvastheid cruciaal zijn. Qua samenstelling bevat het meestal 12–18% chroom en een hoger koolstofgehalte (0,08% tot >1%), dan andere rvs-soorten, wat zorgt voor zijn uitzonderlijke hardheid. Nikkel is doorgaans niet aanwezig.
Martensitisch rvs is magnetisch, kan door warmtebehandeling worden gehard en heeft een hoge sterkte. De corrosiebestendigheid ligt echter lager dan bij ferritisch en austenitisch rvs. Lassen is mogelijk, maar vraagt extra voorzorgsmaatregelen. Bekende varianten vind je in de 400-serie, zoals RVS 410 en RVS 420. Door zijn slijtvastheid wordt martensitisch rvs veel gebruikt voor messen, chirurgische instrumenten, turbinebladen, afsluiteronderdelen, compressorringen, auto-onderdelen en andere gereedschappen die bestand moeten zijn tegen zware belasting en slijtage.
Duplex rvs combineert de beste eigenschappen van austenitisch en ferritisch roestvast staal. De microstructuur bestaat ongeveer voor 40–60% uit austeniet, de rest is ferriet. Het chroomgehalte ligt hoog (meestal 19–28%), terwijl het nikkelgehalte lager is dan bij austenitisch rvs. Vaak worden ook molybdeen en stikstof toegevoegd voor extra sterkte en corrosiebestendigheid.
Duplex rvs biedt een uitstekende weerstand tegen spanningscorrosiescheurtjes, een hoge treksterkte en een betere vermoeiingsbestendigheid dan de meeste andere rvs-soorten. De corrosiebestendigheid ligt tussen die van austenitisch en super-austenitisch rvs, maar de mechanische sterkte is ongeveer dubbel zo hoog als die van standaard austenitisch rvs. Het materiaal is gedeeltelijk magnetisch en redelijk goed lasbaar, al vraagt lassen aandacht voor warmte-inbreng om de microstructuur te behouden. Bekende varianten zijn onder andere EN 1.4462 (2205) en EN 1.4410 (superduplex).
Door de combinatie van sterkte en corrosiebestendigheid is duplex rvs ideaal voor veeleisende toepassingen, zoals in de olie- en gasindustrie, chemische installaties, drukvaten, warmtewisselaars, ontziltingsinstallaties, scheepsbouw en constructies in zwaar belaste maritieme omgevingen zoals offshore-constructies.
Precipitatiehardbaar (PH) rvs is een legering die door speciale warmtebehandeling een uitzonderlijk hoge sterkte en hardheid kan bereiken, zonder dat de corrosiebestendigheid sterk wordt aangetast. De samenstelling varieert, maar bevat doorgaans 15–17% chroom, 4–8% nikkel en kleine hoeveelheden koper, aluminium of titanium die zorgen voor de precipitatieharding.
PH-rvs combineert sterkte vergelijkbaar met koolstofstaal met een corrosiebestendigheid die in de buurt komt van austenitisch rvs. Het materiaal is meestal magnetisch in geharde toestand, goed te bewerken in de zachte toestand en daarna te verharden tot zeer hoge sterktes. Lassen is mogelijk, maar vaak pas na de bewerkingsfase om vervorming te vermijden. Een van de meest gebruikte varianten is 17-4PH (EN 1.4542), bekend om zijn hoge sterkte, slijtvastheid en maatvastheid.
Dankzij deze eigenschappen wordt PH-rvs veel toegepast in lucht- en ruimtevaart, medische instrumenten, hoogwaardige machineonderdelen, precisiegereedschappen en toepassingen waar een optimale balans tussen sterkte, corrosiebestendigheid en nauwkeurigheid vereist is.
In onderstaande tabel vind je een overzicht van de belangrijkste eigenschappen van de vijf meest voorkomende RVS-soorten: austenitisch, ferritisch, martensitisch, duplex en precipiteerbaar hardbaar RVS. Zo krijg je in één oogopslag inzicht in hun prestaties op vlak van roestvastheid, hardheid, magnetisme, chloorbestendigheid en treksterkte – en weet je welk type het best aansluit bij jouw toepassing.
| Eigenschap | Austenitisch RVS | Ferritisch RVS | Martensitisch RVS | Duplex RVS | Precipiteerbaar RVS |
| Roestvastheid | Uitstekend, beste algemene weerstand. Extra goed met molybdeen (bv. 316). | Matig tot goed, minder bestand dan austenitisch. | Lager, maar voldoende onder normale omstandigheden. | Zeer goed, beter bestand tegen spanningscorrosie dan austenitisch. | Goed tot zeer goed, afhankelijk van legering en warmtebehandeling. |
| Hardheid (HB) | 70–100 HB, niet hardbaar door warmte, wel door koudvervormen. | 80–100 HB, niet hardbaar door warmte. | 200–600 HB, hardbaar door warmte, zeer slijtvast. | Goed, door combinatie van ferritische & austenitische structuren. | Zeer hoog, tot 440 HB of meer na precipitatieharding. |
| Magnetisme | Niet magnetisch (kan licht magnetisch worden na vervormen). | Magnetisch. | Magnetisch. | Licht tot matig magnetisch. | Vaak licht magnetisch. |
| Weerstand tegen chloor | Gevoelig, beter met molybdeen (316), maar blijft kwetsbaar bij hoge concentraties. | Lager dan austenitisch en duplex. | Lager dan austenitisch en duplex. | Beter bestand tegen chloor, geschikt voor hoge chloride-omgevingen. | Matig tot goed, afhankelijk van legering; beter dan martensitisch maar minder dan duplex. |
| Treksterkte (MPa) | 500–750 MPa, taai en goed vervormbaar. | 400–550 MPa, minder vervormbaar. | 1000–1400 MPa, zeer sterk na warmtebehandeling. | 600–900 MPa, hoge sterkte én goede corrosieweerstand. | 850–1500 MPa na precipitatieharding, zeer hoge sterkte bij relatief lage vervormbaarheid. |
Welke RVS-soort je ook kiest, roestvast staal biedt tal van voordelen: het is uiterst corrosiebestendig, heeft een lange levensduur, is hygiënisch en onderhoudsvriendelijk, combineert sterkte met goede vervormbaarheid en is bovendien 100% recyclebaar. Het juiste type roestvast staal kiezen is cruciaal om de prestaties, duurzaamheid en veiligheid van je project te garanderen. Of je nu maximale corrosiebestendigheid, uitzonderlijke sterkte, slijtvastheid of een combinatie van deze eigenschappen zoekt – bij thyssenkrupp Materials Belgium helpen we je graag om de perfecte keuze te maken. Dankzij onze jarenlange expertise en ons uitgebreid assortiment RVS-kwaliteiten en materialen vinden we altijd een oplossing die aansluit bij jouw toepassing.