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Edelstahl 302: Zusammensetzung, Eigenschaften, Anwendung, Verfahren, Vergleich und mehr
- John
Wir stellen die Zusammensetzung, Eigenschaften, Verarbeitungsmethoden sowie Vor- und Nachteile von Edelstahl 302 im Detail vor und helfen Ihnen, seine Anwendungsszenarien besser zu verstehen, indem wir ihn mit den Edelstahlsorten 301, 303, 304, 316 und 18/8 vergleichen. Wir geben auch Antworten auf häufige Fragen zu Edelstahl 302, wie etwa Lebensmittelsicherheit, Magnetismus und Rostschutzleistung.
Was ist Edelstahl 302?
Edelstahl AISI 302 ist ein austenitischer Edelstahl der 300er-Serie, der für seine Chrom-Nickel-Zusammensetzung (18%Cr, 8%Ni) bekannt ist. 302 ist eine etwas kohlenstoffreichere Version von 304, die häufig in Streifen- und Drahtform zu finden ist. Er ist extrem langlebig, korrosionsbeständig und lässt sich leicht formen und verarbeiten, was ihn ideal für eine Vielzahl von Anwendungen macht.
Äquivalente Güten von Edelstahl 302
- UNS: S30200
- Werkstoff: 1.4310
- DIN: X10CrNi18-8
- JIS: SUS 302
Was ist der ASTM-Standard für Edelstahl 302?
- ASTM A240
- ASTM A276
- ASTM A580
- ASTM A313
Chemische Zusammensetzung von Edelstahl 302
Die chemische Zusammensetzung von Edelstahl 302 spielt eine wichtige Rolle bei der Bestimmung seiner Korrosionsbeständigkeit, Zähigkeit und mechanischen Eigenschaften. Seine Zusammensetzung ist der von Edelstahl 304 sehr ähnlich, weist jedoch einen etwas höheren Kohlenstoffgehalt auf, was ihm zusätzliche Festigkeit verleiht.
| Element | Zusammensetzung Bereich |
| Kohlenstoff (C) | ≤ 0,151 TP3T |
| Mangan (Mn) | ≤ 2.00% |
| Silizium (Si) | ≤ 1.00% |
| Chrom (Cr) | 17.0% – 19.0% |
| Nickel (Ni) | 8.0% – 10.0% |
| Phosphor (P) | ≤ 0,045% |
| Schwefel (S) | ≤ 0,030% |
Eigenschaften von Edelstahl 302
Wesentliche Merkmale
Edelstahl 302 ist für die folgenden Eigenschaften bekannt:
- Korrosionsbeständigkeit: Mit seinem hohen Chromgehalt bietet 302 guten Schutz gegen Rost und Korrosion in verschiedenen Umgebungen, insbesondere bei leichter bis mäßiger Korrosion.
- Hohe Festigkeit: Der höhere Kohlenstoffgehalt der Legierung verleiht ihr im Vergleich zu Edelstahl 304 eine höhere Zugfestigkeit.
- Magnetische Eigenschaften: Edelstahl 302 ist im geglühten Zustand nicht magnetisch, wird aber nach dem Kaltbearbeitungsprozess leicht magnetisch.
- Hervorragende Formbarkeit: Es lässt sich leicht bearbeiten, formen und herstellen und ist daher für komplexe Anwendungen geeignet, die eine detaillierte Formgebung erfordern.
Physikalische Eigenschaften
| Eigentum | Metrisch | Kaiserlich |
| Dichte | 7,9 g/cm³ | 0,284 lb/in³ |
| Schmelzpunkt | 1425°C – 1450°C | 2550°F – 2590°F |
| Wärmeleitfähigkeit | 16,3 W/mK | 9,4 BTU/Std./ft²/°F |
| Elektrischer spezifischer Widerstand | 720 nΩ·m | 28,3 µΩ·Zoll |
| Spezifische Wärme | 500 J/kg-K | 0,12 BTU/lb°F |
| Wärmeausdehnungskoeffizient (20-100°C) | 17,6 µm/m·°C | 9,8 µZoll/Zoll·°F |
| Wärmeausdehnungskoeffizient (20-500°C) | 17,2 µm/m-°C | 9,6 µZoll/Zoll·°F |
| Magnetische Permeabilität (relativ) | ≤1.02 | ≤1.02 |
Mechanische Eigenschaften
| Eigentum | Metrisch | Kaiserlich |
| Zugfestigkeit (maximal) | 620 MPa | 89.900 psi |
| Streckgrenze (0,2%-Versatz) | 275 MPa | 39.900 psi |
| Bruchdehnung (50mm) | 40 – 60% | 40 – 60% |
| Härte (Rockwell B) | Max 92 | Max 92 |
| Härte (Brinell / Vickers） | 147 | 147 |
| Querkontraktionszahl | 0,27 – 0,30 | 0,27 – 0,30 |
| Elastizitätsmodul (Spannung) | 193 GPa | 28.000 ksi |
| Elastizitätsmodul (Torsion) | 77 GPa | 11.200 ksi |
| Schermodul | 77 GPa | 11.000 ksi |
| Scherfestigkeit | 350 MPa | 50.763 psi |
| Dauerfestigkeit (10^7 Zyklen) | 240 MPa | 34.800 psi |
Formen aus Edelstahl 302
Edelstahl 302 wird aufgrund seiner hervorragenden Korrosionsbeständigkeit, Festigkeit und Formbarkeit häufig in Branchen wie der Lebensmittelverarbeitung, dem Bauwesen, der Medizintechnik, dem Maschinenbau und der Automobilindustrie eingesetzt und erfüllt die vielfältigen Anforderungen von Befestigungselementen bis hin zu Präzisionsteilen.
Unser Edelstahl 302 ist in vielen verschiedenen Formen für unterschiedliche Anwendungen erhältlich, darunter:
- 302 Federn, Kugeln, Unterlegscheiben und Streifen aus Edelstahl.
- 302 Stainless steel wires, foils, plate and sheet.
- Stangen und Stäbe aus Edelstahl 302.
- Nahtlose Rohre, Schweißrohre und Schläuche aus Edelstahl 302.
Anwendungen von Edelstahl 302
Die Vielseitigkeit von Edelstahl 302 ermöglicht seinen Einsatz in verschiedenen Branchen.
Lebensmittel- und Getränkeindustrie: Aufgrund seiner Korrosionsbeständigkeit und hygienischen Eigenschaften wird Edelstahl 302 häufig bei der Herstellung von Küchengeräten, Maschinen zur Lebensmittelverarbeitung sowie Behältern zur Lagerung und zum Transport von Lebensmitteln und Getränken verwendet.
Automobil- und Luftfahrtindustrie: Aufgrund ihrer Zähigkeit und Formbarkeit eignet sich die Legierung ideal für Komponenten wie Federn, Befestigungselemente und andere technische Teile.
Chemische Verarbeitung: Aufgrund seiner Beständigkeit gegen leichte Säuren und Korrosion kann es bei der Herstellung von Tanks, Behältern und Rohrleitungssystemen für die Lagerung und den Transport von Chemikalien verwendet werden.
Medizinische Geräte: Aufgrund seiner nicht reaktiven und korrosionsbeständigen Beschaffenheit wird Edelstahl 302 für chirurgische Instrumente und andere medizinische Geräte verwendet.
Haushaltsgeräte: Edelstahl 302 wird häufig in Geschirrspülern, Waschmaschinen und Kühlschränken verwendet, da er robust und verschleißfest ist.
Vor- und Nachteile von Edelstahl 302
Wie jedes Material hat auch Edelstahl 302 je nach Anwendungsfall seine Vor- und Nachteile.
Vorteile
- Haltbarkeit: Edelstahl 302 bietet hervorragende Festigkeit und Haltbarkeit sowohl bei allgemeinen als auch bei stark beanspruchten Anwendungen.
- Korrosionsbeständigkeit: Es funktioniert gut in leicht bis mäßig korrosiven Umgebungen und ist daher für den Einsatz in der Lebensmittel-, Medizin- und Chemieindustrie geeignet.
- Kostengünstig: Im Vergleich zu hochwertigeren Edelstahlsorten bietet 302 eine gute Leistung zu geringeren Kosten.
- Hohe Zugfestigkeit: Sein höherer Kohlenstoffgehalt verschafft ihm einen Festigkeitsvorteil gegenüber Edelstahl 304.
- Formbarkeit: Einfaches Formen, Schweißen und Bearbeiten für Flexibilität bei Design und Herstellung.
Benachteiligungen
- Nicht so korrosionsbeständig wie 316: In aggressiveren Umgebungen, beispielsweise mit hohem Chloridgehalt, bietet 302 möglicherweise nicht die gleiche Korrosionsbeständigkeit wie Edelstahl 316.
- Magnetische Eigenschaften: Edelstahl 302 kann bei Kaltbearbeitung magnetisch werden, was bei bestimmten Anwendungen unerwünscht sein kann.
- Herausforderungen beim Schweißen: Um die Korrosionsbeständigkeit nach dem Schweißen wiederherzustellen, ist häufig ein Glühen nach dem Schweißen erforderlich, was die Produktionszeit und -kosten verlängern kann.
Verarbeitungsmethoden von Edelstahl 302
Edelstahl 302 weist eine ausgezeichnete Formbarkeit und Bearbeitbarkeit auf und lässt sich leicht verarbeiten. Edelstahl 302 kann mit verschiedenen Methoden für zahlreiche Anwendungen verarbeitet werden.
Verarbeitungsmethoden von Edelstahl 302
Edelstahl 302 ist eine austenitische Chrom-Nickel-Legierung mit ausgezeichneter Korrosionsbeständigkeit, hoher Festigkeit und guter Duktilität. Nachfolgend sind die Verarbeitungsmethoden und -techniken für Edelstahl 302 aufgeführt:
Bildung von
- Kaltumformung: Edelstahl 302 ist hochduktil und eignet sich daher ideal für Kaltumformungsvorgänge wie Biegen, Ziehen und Formen komplexer Formen. Durch Kaltumformung wird die Festigkeit des Materials durch Kaltverfestigung erhöht, es kann jedoch zusätzliches Glühen erforderlich sein, um die Duktilität wiederherzustellen.
- Tiefziehen: Dieses Verfahren wird häufig zur Herstellung von Formen wie Tassen und Schalen verwendet, bei denen die Formbarkeit des Materials ausgenutzt wird.
Schweißen
- Gängige Schweißverfahren: Edelstahl 302 kann mit den meisten Standardschweißverfahren geschweißt werden, einschließlich WIG (Wolfram-Inertgas), MIG (Metall-Inertgas) und Widerstandsschweißen.
- Vorsichtsmaßnahmen: Beim Schweißen von Edelstahl 302 kann ein Glühen nach dem Schweißen erforderlich sein, um die Korrosionsbeständigkeit zu erhalten. Die Verwendung geringer Wärmeeinträge und Füllmaterialien wie Edelstahl 308L oder 309L kann das Risiko einer Karbidausfällung verringern und eine starke Schweißnaht gewährleisten.
- Punkt- und Rollnahtschweißen: Geeignet für dünne Abschnitte aus Edelstahl 302 in Anwendungen, bei denen hochwertige Verbindungen erforderlich sind.
Schneiden
- Laserschneiden: Die Präzision und hohe Energie des Laserschneidens ermöglichen saubere und komplizierte Schnitte, insbesondere in dünnen Abschnitten von Edelstahl 302.
- Plasmaschneiden: Plasmaschneiden kann für dickere Abschnitte verwendet werden und bietet eine schnelle und effiziente Schneidmethode, jedoch mit etwas geringerer Präzision als Laserschneiden.
- Wasserstrahlschneiden: Bei dieser Methode handelt es sich um einen Kaltschneidvorgang, der Wärmeeinflusszonen (WEZ) verhindert und Maßstabilität gewährleistet, insbesondere bei dickeren Materialien.
- Mechanisches Schneiden (Scheren): Mechanische Methoden wie Scheren werden ebenfalls häufig verwendet, allerdings kann die Kaltverfestigung ein Problem darstellen.
Heißarbeit
Für Edelstahl 302 eignen sich folgende Warmbearbeitungsverfahren:
- Schmieden: Das Schmieden kann bei Temperaturen zwischen 1150 °C und 1260 °C (2100 °F bis 2300 °F). Nach dem Schmieden muss der Stahl geglüht werden, um seine Struktur wiederherzustellen und innere Spannungen zu vermeiden.
- Warmwalzen: Durch Warmwalzen wird das Material geformt. Dadurch werden die Kornstruktur verfeinert und die mechanischen Eigenschaften des Materials verbessert.
- Extrusion: Durch Warmfließpressen können komplexe Profile hergestellt werden. Die hohen Temperaturen sorgen für eine gute Formbarkeit und verringern gleichzeitig die Kaltverfestigung.
Kaltbearbeitung
- Kaltwalzen: Edelstahl 302 wird häufig kaltgewalzt, um seine mechanischen Eigenschaften zu verbessern und dünnere, stärkere Bleche herzustellen. Kaltwalzen erhöht die Festigkeit durch Kaltverfestigung, verringert jedoch die Duktilität.
- Cold Drawing: Bei Drähten und kleinen Stangenabschnitten wird Kaltziehen angewendet, um präzise Abmessungen und eine verbesserte Oberflächengüte zu erreichen.
- Kaltbiegen: Dieses Verfahren wird häufig bei Anwendungen eingesetzt, die enge Biegungen erfordern, wobei die Duktilität von 302 scharfe, genaue Winkel ermöglicht.
Wärmebehandlung
- Glühen: Das Glühen wird durchgeführt, um die Duktilität nach der Kaltbearbeitung wiederherzustellen. Die typische Glühtemperatur für Edelstahl 302 liegt zwischen 1010 °C und 1120 °C (1850 °F bis 2040 °F) Anschließend erfolgt eine schnelle Abkühlung, um eine Karbidausfällung zu vermeiden.
- Stressabbau: Um die bei der Kaltbearbeitung oder beim Schweißen entstandenen inneren Spannungen zu reduzieren, kann ein Spannungsarmglühen bei niedrigerer Temperatur (ca. 370 °C bis 480 °C) durchgeführt werden.
- Keine Härtung durch Wärmebehandlung: Edelstahl 302 kann aufgrund seiner austenitischen Struktur nicht durch Wärmebehandlung gehärtet werden. Die Härtung erfolgt hauptsächlich durch Kaltverformung.
Oberflächenbehandlung
- Elektropolieren: Dies ist eine weitere Methode der Oberflächenbehandlung, bei der Material elektrochemisch entfernt wird, wodurch eine glattere und hellere Oberfläche entsteht und gleichzeitig die Korrosionsbeständigkeit verbessert wird.
- Beizen und Passivieren: Nach dem Formen und Schweißen muss Edelstahl 302 möglicherweise beizen, um Oberflächenoxide zu entfernen, und passivieren, um die Korrosionsbeständigkeit durch Entfernen von Oberflächenverunreinigungen zu verbessern.
- Polieren: Für Anwendungen, die eine hochwertige Verarbeitung erfordern, kann Edelstahl 302 mechanisch poliert werden, um spiegelähnliche Oberflächen oder gebürstete Oberflächen in verschiedenen Graden zu erzielen.
Was ist der Unterschied zwischen Edelstahl 301, 303, 18/8 und 302?
301 gegen 302
301 has a slightly lower chromium and nickel content compared to 302, making it less corrosion-resistant but more formable. 301 is frequently used in applications where high degrees of flexibility and strength are required.
303 gegen 302
303 contains added sulfur, which improves machinability but reduces its corrosion resistance. 302 is preferable when a balance between corrosion resistance and strength is needed.
18/8 gegen 302
Edelstahl 302 und Edelstahl 18/8 sind im Wesentlichen die gleiche Legierung, der Unterschied liegt in der Namensgebung. 302 ist der Industriestandardname, während 18/8 sich auf die Zusammensetzung aus 18% Chrom und 8% Nickel bezieht, die häufig im Alltag verwendet wird. Beide haben die gleiche Leistung und werden häufig in Geschirr, Küchengeschirr und medizinischen Geräten verwendet.
Was ist besser: Edelstahl 302 oder Edelstahl 304?
304 stainless steel is generally better than 302 stainless steel for most applications due to its superior corrosion resistance, especially in wet or corrosive environments, and better weldability. Its lower carbon content helps prevent carbide precipitation during welding.
Edelstahl 302 bietet eine etwas höhere Zugfestigkeit und eignet sich besser für Anwendungen, die eine höhere Festigkeit und Kaltverfestigung erfordern, wie etwa Federn oder hochbeanspruchte Komponenten.
Für die meisten Anwendungen wird 304 aufgrund seiner ausgewogenen Festigkeit, Korrosionsbeständigkeit und einfachen Verarbeitung bevorzugt. Verwenden Sie 302, wenn zusätzliche Festigkeit oder Kaltverfestigung erforderlich ist.
Ist Edelstahl 302 besser als Edelstahl 316?
Edelstahl 316 is better than 302 for corrosion resistance, especially in marine, chemical, or high-temperature environments due to the presence of molybdenum.
Edelstahl 302 ist etwas stärker und billiger, aber 316 ist für raue Bedingungen besser geeignet. Verwenden Sie 302 wenn Festigkeit und Kosten wichtiger sind, und 316 für bessere Korrosionsbeständigkeit.
Ist Edelstahl 302 lebensmittelecht?
Edelstahl 302 wird im Allgemeinen nicht als lebensmittelecht angesehen, da er einen hohen Nickel- und Mangangehalt aufweist und bei Kontakt mit säurehaltigen oder alkalischen Flüssigkeiten oxidiert und rostet, sodass er nicht den Anforderungen an die Lebensmittelechtheit entspricht.
Ist Edelstahl 302 magnetisch?
Edelstahl 302 ist im geglühten Zustand nicht magnetisch. Nach Kaltbearbeitungs- oder Umformungsprozessen kann er jedoch aufgrund von Strukturveränderungen im Stahl, die durch mechanische Verformung verursacht werden, magnetisch werden. Der Grad des Magnetismus wird durch den Grad der Kaltbearbeitung bestimmt. Je höher der Grad der Kaltbearbeitung, desto stärker ist der Magnetismus der Region.
Wenn nichtmagnetische Eigenschaften für die Anwendung entscheidend sind, kann nach der Herstellung eine Glühung durchgeführt werden, um die Legierung in ihren ursprünglichen nichtmagnetischen Zustand zurückzubringen.
Rostet Edelstahl 302?
Wie alle rostfreien Stähle kann 302 unter bestimmten Bedingungen korrodieren. Wenn es beispielsweise über längere Zeiträume stark korrosiven Umgebungen wie Salzwasser, hohen Chloridkonzentrationen oder säurehaltigen Chemikalien ausgesetzt ist, kann die Schutzschicht abgebaut werden, was zu Rost führt.
Hersteller von Edelstahl 302
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