Wat is 430 Staal: Eigenschappen, Sterkte, Toepassingen en Gebruik?

Wat is 430 Staal?

Iedereen heeft gehoord over staal en zijn sterkte, maar veel minder mensen weten hoeveel verschillende soorten staal bestaan. Er zijn honderden staaltypes beschikbaar dankzij het legeringsproces – dat wil zeggen, het vermogen om een basismetaal te mengen met andere metallische elementen om de sterkte, weerstand tegen slijtage, geleidbaarheid en andere fysieke eigenschappen van het metaal te verbeteren. Staal profiteert van vele verschillende legeringselementen, maar een van de meest populaire elementen is chroom, dat de corrosiebestendigheid van staal vermindert. Deze chroomlegeringen, colloquiaal bekend als “roestvrij” staal, zijn overal in onze moderne wereld te vinden en worden gebruikt in alles van keukengerei tot medische apparaten en meer. Dit artikel richt zich op 430 roestvrij staal, een zeer populair materiaal dat misschien wel het meest bekend is onder de roestvrijstalen soorten (hoewel die titel zeer betwist wordt). De samenstelling, eigenschappen en toepassingen van 430 roestvrij staal worden in dit artikel besproken om lezers een idee te geven waarom dit materiaal zo populair is, en hoe ze het in hun projecten kunnen gebruiken bij het overwegen van staal als materiaalkeuze.

Fysieke eigenschappen van 430 Staal

Het kan verwarrend zijn bij het aanvankelijk bekijken van verschillende staaltypes, omdat ze allemaal verschillende naamgevingsstructuren hebben. Sommige hebben viercijferige namen, andere driecijferige, weer andere unieke identificaties, en dit komt door de verschillende naamgevingsindexen die zijn opgesteld door het American Iron & Steel Institute (AISI) en de Society of Automotive Engineers (SAE). Deze instanties hebben verschillende namen gegeven aan staallegeringen op basis van legeringselementen, gebruik of zelfs specifieke toepassingen, maar ze zijn vaak consistent binnen staalsoorten van vergelijkbare kwaliteit. De roestvrijstalen krijgen driecijferige namen, waarbij het eerste cijfer het type legeringselementen in het staal aangeeft; in het geval van 430 staal betekent de “4” staal dat voornamelijk chroom in de legering wordt gebruikt.

430 staal behoort tot de ferritische groep van staalsoorten, wat betekent dat het een bepaalde moleculaire structuur heeft die uniek is ten opzichte van andere staalsoorten (lees ons artikel over de types roestvrij staal voor meer informatie). Het is magnetisch en heeft een dichtheid van 7,8 g/cm3 (0,282 lb/in3). Nominaal bestaat de legering van elementen in 430 staal uit, in percentage:

<0.12% Koolstof

<1% Mangaan

<0.04% Fosfor

<0.03% Zwavel

<1% Silicium

en 16-18% Chroom

Type 430 staal is minder kostbaar dan staal uit de serie 300, omdat het geen nikkel of molybdeen bevat. Het wordt beschouwd als een laag-koolstof, niet-hardenbaar staal, wat betekent dat het niet versterkt kan worden door warmtebehandeling, hoewel het wel reageert op oplossingsgloeien. 430 staal kan worden gelast (hoewel het beperkt is en niet gebruikt moet worden voor dragende toepassingen), wordt gemakkelijk bewerkt wanneer het in staafvorm is, en geeft de voorkeur aan koudbewerking bij het fabriceren tot de uiteindelijke vorm.

Corrosiebestendigheid & temperatuureffecten

Ferritisch staal is uitzonderlijk resistent tegen spanningscorrosiebreuk, en heeft ook een goede weerstand tegen organische, salpeterzuur-, fosforzuur- en azijnzuur-achtige stoffen. 430 kan worden gekocht als 430F roestvrij staal, dat een vrij-bewerkbaar staal is dat bestand is tegen putvorming en spleetcorrosie.

Een interessant aspect van type 430 staal is hoe het presteert bij verschillende temperaturen. In omgevingen met hoge hitte is 430 staal in staat om oxidatie te weerstaan, maar wordt het bros bij afkoeling van deze hoge temperaturen. Ook falen de meeste ferritische staalsoorten vaak bij bros breuk bij temperaturen onder nul, wat betekent dat 430 staal niet geschikt is voor toepassingen bij lage temperaturen.

 

Tabel 1: Samenvatting van mechanische eigenschappen voor 430 staal.

Enkele basismechanische eigenschappen van 430 staal worden hierboven weergegeven in Tabel 1. Deze sectie zal elke waarde in detail bespreken en hoe ze verband houden met de fysieke eigenschappen van 430 staal.

Zoals eerder uitgelegd, wordt 430 staal gemakkelijk vervormd en bewerkt, en dit is zichtbaar door de ultieme en vloeigrens. Deze waarden tonen aan bij welke spanningen het materiaal permanent vervormt en de maximale spanningswaarde die wordt ervaren voordat het breekt. Hoewel type 430 staal vrij sterk is wanneer het onder trek wordt belast (517 MPa / 345 MPa), ligt het aan de onderkant van de sterktes van staal. Hoewel dit nadelig kan klinken, maken deze lagere sterktes het mogelijk om dit staal plastisch te vervormen met minder werk en maakt het materiaal gemakkelijk uit voorraad te snijden.

De Rockwell Hardheid B schaal is een van de vele schalen die de oppervlakteweerstand van een materiaal tonen. Een apparaat oefent een lokale kracht uit op het oppervlak van een materiaal en registreert wanneer het krast/knikt/vervormt. Elke test gebruikt zijn eigen hardheidstester (bekend als indenteringsmachines), waarbij verschillende materialen worden getest en vervolgens op een vergelijkbare schaal worden geplaatst. Hardheid is daarom alleen nuttig in vergelijking met andere materialen op dezelfde schaal. Ter referentie: de Rockwell B-hardheid van koper, een zacht metaal, is 51; in vergelijking daarmee is de Rockwell B-hardheid van 430 staal 85, wat aangeeft hoe resistent dit materiaal is, terwijl het nog steeds aan de onderkant van de sterktes van staal ligt.

Deel van de reden 430 staal waarom het zo gemakkelijk bewerkt kan worden, is te danken aan de elasticiteitsmodulus. Deze waarde beschrijft hoe een materiaal vervormt als reactie op krachten en geeft over het algemeen aan hoe “klevig” of elastisch een materiaal is. Een hoge elasticiteitsmodulus duidt op een materiaal dat niet gemakkelijk uitrekt/buigt, wat betekent dat het stijver en sterker is. 430 staal heeft een hoge elastische modulus (200 GPa), wat suggereert dat het niet vastloopt in machinefreesmachines tijdens verwerking, en in plaats daarvan in stukken breekt, wat ideaal is voor bewerkte onderdelen. De beste manier om 430 staal te bewerken, is in licht getrokken staven waar het licht is gehard, omdat gesanetteerd 430 staal zachter is en de neiging heeft te gallen.

De uittrek bij breuk van een materiaal beschrijft de verhouding van de uiteindelijke lengte ten opzichte van de initiële lengte na breuk van een testmonster in een trekproef. In eenvoudige termen toont het het vermogen van een materiaal om vormveranderingen te weerstaan zonder te barsten of te breken, en meet hoeveel vervorming een materiaal kan verdragen voordat het breekt. Het is een goede maat voor de algemene ductiliteit van een materiaal, waarbij een hoge uittrek bij breuk wijst op een ductiel, taai metaal. 430 staal heeft een grote uittrek bij breuk op 25%, wat aangeeft dat het gemakkelijk gevormd kan worden zonder risico op bros breuk en daarom zo waardevol is als vormstaal.

Toepassingen van 440 staal

Type 430 staal is een eenvoudig, goedkoop en veelgebruikt roestvrij staal. Hoewel het geen koploper is in één specifieke categorie, maakt de combinatie van hittebestendigheid, ductiliteit, corrosiebestendigheid en lage kosten het tot een uitstekend algemeen staal. Ook kan door de samenstelling iets aan te passen, 430F roestvrij staal gemakkelijk worden bewerkt, waardoor het een uitstekend bewerkingslegering is. Type 430 staal concurreert om de toppositie als meest gebruikte roestvrij staal, omdat het in veel toepassingen kan worden gebruikt zoals:

• Vaatwasserbekleding,
• Automobielafwerking,
• Afzuigkappen,
• Getrokken/vormgegeven onderdelen,
• Industriële dakbedekking & gevelbekleding,
• Keukengerei,
• Hanteringsapparatuur voor mijnbouw,
• Hittebestendige toepassingen,

en meer.

Om te bepalen of dit staal geschikt is voor jouw werk, neem dan contact op met je leverancier en vraag naar hun mening. Zij beschikken over de meest actuele informatie over welk staal het beste past bij jouw specificaties en kunnen je de meest relevante informatie geven over wat er beschikbaar is.

XTJ is een toonaangevende OEM-fabrikant die zich inzet voor het bieden van one-stop productieoplossingen van prototype tot productie. We zijn trots op ons ISO 9001 gecertificeerde systeem voor kwaliteitsbeheer en vastbesloten om waarde te creëren in elke klantrelatie. Dat doen we door samenwerking, innovatie, procesverbeteringen en uitzonderlijk vakmanschap.