Van Hengstum Metaal > Materiaal > 1.4841 / RVS 310-314 / X15CrNiSi25-21

1.4841 / RVS 310-314 / X15CrNiSi25-21

Hittebestendig roestvast staal tot circa 1.150 graden, de hoogste van de drie kwaliteiten die wij voeren: op maat gesneden, gezet en gelast in Soest

1.4841 (X15CrNiSi25-21) is hittebestendig austenitisch roestvast staal met 24 tot 26 procent chroom, 19 tot 22 procent nikkel en 1,5 tot 2,5 procent silicium. Dat silicium is de reden dat deze soort het in lucht tot circa 1.150 graden uithoudt, hoger dan welke andere gangbare RVS-kwaliteit ook. In Nederland wordt 1.4841 vaak kortweg 310 genoemd, maar door dat hoge siliciumgehalte is de zuivere Amerikaanse tegenhanger AISI 314. Let op het verschil tussen verschilfering en sterkte: die 1.150 graden zegt iets over de oxidehuid, niet over hoeveel het onderdeel op die temperatuur nog kan dragen. Van Hengstum Metaal snijdt, zet en last 1.4841 volledig in-house in Soest.

MateriaaleigenschappenEN 10095, aanduiding X15CrNiSi25-21, Amerikaans AISI 314

Werkstofnummer1.4841

EN-aanduidingX15CrNiSi25-21

AISI / UNSAISI 314 / UNS S31400

NormEN 10095

Chroom (Cr)24,0 tot 26,0 %

Nikkel (Ni)19,0 tot 22,0 %

Silicium (Si)1,5 tot 2,5 %

Koolstof (C)max. 0,20 %

Treksterkte (Rm)550 tot 750 MPa

Rekgrens (Rp0,2)min. 230 MPa

Rek bij breuk (A)min. 30 %

Verschilfingstemperatuur in luchtcirca 1.150 °C

Dichtheid7,9 g/cm³

Warmtegeleiding bij 20 °Ccirca 15 W/m·K

Uitzettingscoefficient 20 tot 1.000 °Ccirca 17,5 µm/m·K

MagnetischNee, austenitisch

Wij bewerken 1.4841 / RVS 310-314 / X15CrNiSi25-21 met:Lasersnijden Zetwerk Verspanen Lassen

Eigenschappen van 1.4841 (RVS 310 / 314)

1.4841 is hittebestendig austenitisch roestvast staal, gemaakt voor een omgeving waarin gewoon RVS zijn oxidehuid verliest. De legering bestaat uit 24 tot 26 procent chroom, 19 tot 22 procent nikkel en, cruciaal, 1,5 tot 2,5 procent silicium. Dat silicium vormt samen met het chroom een oxidehuid die bij hoge temperatuur veel hechter blijft zitten dan de huid op 1.4301 (RVS 304) of 1.4401 (RVS 316). Daardoor ligt de verschilfingstemperatuur in lucht rond 1.150 graden, tegenover circa 870 graden voor 304.

Het hoge nikkelgehalte doet daarnaast iets wat vaak over het hoofd wordt gezien: het maakt de soort bestand tegen koolstofopname. In carbureerovens, gloeiretorten en hardingsinstallaties dringt koolstof anders het staal binnen en maakt het bros. Met 19 tot 22 procent nikkel gebeurt dat aanzienlijk trager.

Waarom deze pagina 310 en 314 in de titel heeft

Dit is de meest gestelde vraag over dit materiaal en het antwoord is onbevredigend maar belangrijk. In de Nederlandse handel heet 1.4841 vrijwel altijd “RVS 310”. Zuiver genomen klopt dat niet. De Amerikaanse AISI 310 en 310S hebben een siliciumgehalte van maximaal 1,5 procent; 1.4841 zit daar met 1,5 tot 2,5 procent boven, en de soort die dat hogere silicium wel toestaat heet AISI 314. De Europese tegenhanger van AISI 310S is 1.4845.

Praktisch betekent dit twee dingen. Vraagt u om “310 plaat” en krijgt u 1.4841 geleverd, dan krijgt u een soort die hoger in temperatuur gaat dan wat u besteld denkt te hebben. En schrijft uw tekening AISI 310S voor omdat er gelast en daarna in een corrosieve omgeving gewerkt wordt, dan is 1.4841 niet zonder meer een vervanger. Geef bij uw aanvraag daarom liever het werkstofnummer door dan de handelsnaam.

Chemische samenstelling volgens EN 10095

Chroom (Cr): 24,0 tot 26,0 %
Nikkel (Ni): 19,0 tot 22,0 %
Silicium (Si): 1,5 tot 2,5 %
Koolstof (C): max. 0,20 %
Mangaan (Mn): max. 2,0 %
Fosfor (P): max. 0,045 %
Zwavel (S): max. 0,015 %
IJzer (Fe): rest

Fysische eigenschappen

Eigenschap	Waarde
Dichtheid	7,9 g/cm³ oftewel 7.900 kg/m³
Elasticiteitsmodulus bij 20 °C	circa 195 GPa
Smelttraject	circa 1.360 tot 1.410 °C
Warmtegeleiding bij 20 °C	circa 15 W/m·K
Uitzettingscoefficient 20 tot 1.000 °C	circa 17,5 µm/m·K
Soortelijke warmte bij 20 °C	circa 500 J/kg·K
Verschilfingstemperatuur in lucht	circa 1.150 °C

Die laatste twee regels horen bij elkaar gelezen te worden. De warmtegeleiding is laag en de uitzetting hoog, en dat is een lastige combinatie: een plaat die aan een kant gestookt wordt, zet daar meer uit dan aan de koude kant en gaat kromtrekken. Reken daarom bij ovenwanden, roosters en bekledingsplaten altijd ruime dilatatie in en klem niets volledig op vier zijden vast.

1.4841 / RVS 310-314 / X15CrNiSi25-21 op maat laten bewerken?

Stuur uw tekening of vraag en u ontvangt snel een scherpe offerte, inclusief onze gratis maakbaarheidscontrole.

Welke hittebestendige RVS heeft u nodig bij uw temperatuur?

Bijna elke aanvraag begint met een temperatuur. Het lastige is dat er drie verschillende grenzen zijn die alle drie “maximale gebruikstemperatuur” genoemd worden, en dat ze honderden graden uit elkaar liggen. Voordat u een soort kiest, moet u weten welke van de drie voor uw onderdeel geldt.

De verschilfingsgrens is de temperatuur waarboven de oxidehuid afschilfert en u wanddikte begint te verliezen. Dit is het getal dat in datasheets staat: 1.150 graden voor 1.4841. De kruipgrens ligt veel lager en bepaalt hoeveel het onderdeel nog kan dragen. Boven circa 550 tot 600 graden gaat kruip het ontwerp bepalen, en bij 900 graden is de reststerkte nog maar een fractie van die bij kamertemperatuur. De sigmafasegrens ten slotte gaat niet over de warme toestand maar over de koude: tussen circa 600 en 900 graden vormt zich bij langdurig verblijf een harde, brosse sigmafase, en die maakt het onderdeel broos zodra het weer is afgekoeld.

Een ovenrooster dat onbelast op 1.000 graden staat, zit dus prima in 1.4841. Een dragende constructie die bij 700 graden een last moet houden, vraagt een kruipberekening en mogelijk een heel andere legering. En een onderdeel dat jarenlang rond 800 graden hangt en daarna koud wordt gedemonteerd, kan bij het demonteren scheuren.

Keuzetabel: 1.4828, 1.4841 of 1.4845

Eigenschap	1.4828 (309)	1.4841 (310 / 314)	1.4845 (310S)
Chroom / nikkel	20 / 12 %	25 / 20 %	25 / 20 %
Silicium	1,5 tot 2,5 %	1,5 tot 2,5 %	max. 1,5 %
Koolstof	max. 0,20 %	max. 0,20 %	max. 0,10 %
Verschilfering in lucht	circa 1.000 °C	circa 1.150 °C	circa 1.050 °C
Lasbaarheid	goed	redelijk	het best van de drie
Materiaalprijs	laagste	hoogste	hoog
Typische keuze	tot 1.000 °C, kostenbewust	het heetst, weinig lassen	veel lasnaden of cyclisch bedrijf

De korte versie: blijft u onder de 1.000 graden, dan is 1.4828 de goedkoopste oplossing die het werk aankan. Gaat u daarboven en wordt er weinig gelast, dan is 1.4841 de soort met de hoogste kop. Wordt er juist veel gelast of gaat het onderdeel constant op en neer in temperatuur, dan is 1.4845 ondanks de iets lagere kop de betere keuze, omdat het lagere koolstofgehalte carbidevorming in de lasnaad tegengaat.

Wanneer hittebestendig RVS juist niet de oplossing is

Twee omgevingen waarin het nikkel in deze soorten tegen u werkt. In een reducerende atmosfeer met zwavel, zoals bij sommige verbrandingsgassen en in de petrochemie, vormt nikkel laagsmeltende sulfiden en gaat het materiaal juist sneller kapot dan een nikkelarme soort. En in natte, chloriderijke omstandigheden bij kamertemperatuur presteert 1.4841 niet beter dan gewoon 316; daarvoor kijkt u naar duplex of super duplex. Zit uw toepassing tussen 425 en 850 graden en is de mechanische belasting laag maar corrosie na bedrijf wel relevant, dan is de titaangestabiliseerde 1.4541 (RVS 321) vaak de logischer keuze.

Gratis controle
& advies

In-house glasparelen, poedercoaten en stralen.

Alle metaalsoorten beschikbaar

1.4841 snijden, zetten en lassen

Hittebestendig RVS is bewerkbaar, maar het gedraagt zich op elk van de drie bewerkingen anders dan constructiestaal. Hieronder staat per bewerking wat dat in de praktijk betekent, zodat uw tekening in een keer maakbaar is.

Lasersnijden

1.4841 laat zich goed lasersnijden met stikstof als snijgas, zodat de snijkant blank en oxidevrij blijft. Wij snijden roestvast staal tot en met 30 millimeter. Reken op een iets lagere snijsnelheid dan bij 304 vanwege het hogere legeringsgehalte, en houd bij dunne roosters en geperforeerde platen rekening met warmte-inbreng: veel gaten dicht bij elkaar in een dunne plaat geven vervorming. Geef bij een geperforeerd deel liever de functie door dan alleen het gatenpatroon, dan kunnen wij de snijvolgorde daarop aanpassen.

Zetten

Austenitisch RVS verstevigt sterk tijdens het vervormen, en 1.4841 doet dat door zijn hoge legeringsgehalte nog uitgesprokener. Dat heeft drie gevolgen bij het zetten: u heeft meer perskracht nodig dan bij constructiestaal van dezelfde dikte, de terugvering is groter en moet overbogen worden, en de minimale binnenradius ligt hoger. Houd als vuistregel minimaal anderhalf maal de plaatdikte aan en zet bij voorkeur haaks op de walsrichting. Wordt het onderdeel na het zetten ook nog op temperatuur gebracht, meld dat dan, want koud vervormd materiaal dat daarna langdurig in het sigmagebied komt, is gevoeliger.

Lassen

Hier gaat het in de praktijk het vaakst mis, omdat de reflex van constructiestaal precies verkeerd is. 1.4841 wordt niet voorverwarmd. Austenitisch RVS heeft geen voorverwarming nodig en heeft er baat bij dat de warmte er juist snel uit gaat. Wat u wel doet: de tussenlaagtemperatuur laag houden, bij voorkeur onder 150 graden, en zorgen dat de las relatief snel door het gebied van 600 tot 900 graden koelt, want dat is waar sigmafase en chroomcarbiden ontstaan.

Als toevoegmateriaal gebruikt u een soort die bij de legering past, doorgaans 1.4842 of een 25 20 draad. Wortelbescherming met formeergas is bij dit soort dikten geen luxe maar noodzaak; zonder backinggas oxideert de wortel en verliest u juist daar de hittevastheid. Al ons laswerk in roestvast staal gebeurt in-house, en voor werk waarbij de lasmethode aantoonbaar moet zijn, werken wij gecertificeerd volgens ISO 3834.

Toepassingen die wij het meest zien

Ovenwanden, ovenrollen, moffels en gloeiretorten
Roosters, hordes en transportbanden voor warmtebehandelingsovens
Branderpijpen, vlamhouders en hittestralers
Rookgaskanalen, cyclonen en bekledingsplaten in verbrandingsinstallaties
Onderdelen voor cement-, kalk- en glasovens

1.4841 op maat laten maken

Stuur uw tekening als DXF, STEP of PDF mee met uw offerteaanvraag. Geef er de bedrijfstemperatuur bij, of het onderdeel belast is, en hoe vaak het per jaar opwarmt en afkoelt. Met die drie gegevens kunnen wij beoordelen of 1.4841 de juiste soort is of dat u met 1.4828 goedkoper uit bent, en of de dikte klopt met de kruipbelasting. Wij doen dat in de RVS-maatwerktrajecten standaard voordat er een snede gezet wordt.

Veelgestelde vragen over 1.4841 / RVS 310-314 / X15CrNiSi25-21

Is 1.4841 hetzelfde als RVS 310?

In de Nederlandse handel wordt 1.4841 vrijwel altijd als RVS 310 verkocht, maar zuiver genomen is dat niet correct. AISI 310 en 310S hebben maximaal 1,5 procent silicium, terwijl 1.4841 tussen 1,5 en 2,5 procent zit. De soort die dat hogere silicium toestaat heet AISI 314, en dat is de eigenlijke tegenhanger van 1.4841. De Europese variant van AISI 310S is 1.4845. Schrijft uw tekening 310S voor, geef dat dan expliciet door, want 1.4841 is daar niet automatisch een vervanger van.

Tot welke temperatuur kan 1.4841 gebruikt worden?

In lucht ligt de verschilfingstemperatuur rond 1.150 graden, en dat is het getal dat in datasheets staat. Het zegt alleen iets over de oxidehuid, niet over sterkte. Voor een onbelast onderdeel zoals een ovenrooster is 1.000 tot 1.100 graden realistisch. Moet het onderdeel een last dragen, dan gaat kruip vanaf circa 550 tot 600 graden het ontwerp bepalen en is een kruipberekening nodig. Bij sterk wisselende temperaturen ligt de praktische grens lager dan bij constant bedrijf, omdat de oxidehuid bij elke cyclus scheurt en opnieuw moet aangroeien.

Wat is het verschil tussen verschilfering en kruip?

Verschilfering is het afschilferen van de oxidehuid, waardoor het materiaal langzaam wanddikte verliest. Kruip is het langzaam vervormen onder een blijvende last bij hoge temperatuur, ook als de spanning ver onder de rekgrens ligt. De twee grenzen liggen honderden graden uit elkaar: de verschilfingsgrens van 1.4841 ligt rond 1.150 graden, de kruipgrens rond 550 tot 600 graden. Een onbelast onderdeel wordt begrensd door verschilfering, een dragend onderdeel door kruip. Wie alleen naar het datasheetgetal kijkt, ontwerpt een dragende constructie honderden graden te optimistisch.

Wat is sigmafase en waarom is het bij deze soort een risico?

Sigmafase is een harde, brosse verbinding van ijzer en chroom die ontstaat bij langdurig verblijf tussen circa 600 en 900 graden. Hoog chroom en hoog silicium versnellen de vorming, en 1.4841 heeft beide. Het vervelende is dat het probleem zich pas koud openbaart: op temperatuur merkt u er weinig van, maar zodra het onderdeel is afgekoeld, is het slagvast gedrag sterk verminderd en kan het bij een klap of bij demontage scheuren. Blijft uw toepassing langdurig in dat temperatuurgebied hangen, overweeg dan 1.4845 of een oplosgloeibehandeling bij revisie.

Moet 1.4841 voorverwarmd worden voor het lassen?

Nee, en dat is een veelgemaakte fout die uit de constructiestaalpraktijk komt. Austenitisch roestvast staal wordt niet voorverwarmd. U doet het tegenovergestelde: houd de tussenlaagtemperatuur laag, bij voorkeur onder 150 graden, en zorg dat de las relatief snel door het gebied van 600 tot 900 graden koelt. Daar ontstaan namelijk sigmafase en chroomcarbiden. Gebruik een passend toevoegmateriaal zoals 1.4842 of een 25 20 draad, en bescherm de wortel met formeergas.

Waarom trekt een plaat van 1.4841 krom in een oven?

Door de combinatie van lage warmtegeleiding (circa 15 W/m·K) en hoge uitzetting (circa 17,5 µm/m·K tussen 20 en 1.000 graden). De warme kant van de plaat zet fors uit terwijl de koude kant achterblijft, en omdat de warmte slecht wordt doorgegeven, blijft dat verschil bestaan. Zit de plaat aan alle zijden vastgeklemd, dan moet die uitzetting ergens heen en kromt hij. De oplossing is niet een dikkere plaat maar ruimte: reken dilatatie in, bevestig met slobgaten in plaats van vaste gaten, en klem een paneel bij voorkeur niet op vier zijden op.

Kan 1.4841 tegen zwavelhoudende rookgassen?

Slecht, en dat komt juist door het hoge nikkelgehalte dat de soort verder zo goed maakt. In een reducerende atmosfeer met zwavel vormt nikkel laagsmeltende sulfiden op de korrelgrenzen, en dan gaat een nikkelrijke soort sneller kapot dan een nikkelarme. Weet u dat er zwavel in het proces zit en dat de atmosfeer reducerend is, meld dat dan bij uw aanvraag. In dat geval is een nikkelarmere hittevaste soort of een ferritische kwaliteit vaak de betere richting, en is meer chroom belangrijker dan meer nikkel.

Hoe dik kan 1.4841 gesneden worden en wat is de minimale zetradius?

Wij snijden roestvast staal tot en met 30 millimeter met stikstof, zodat de snijkant blank blijft. Voor het zetten geldt dat austenitisch RVS sterk verstevigt tijdens het vervormen en dat 1.4841 dat door zijn hoge legeringsgehalte nog uitgesprokener doet. Houd als vuistregel een minimale binnenradius van anderhalf maal de plaatdikte aan, reken op meer perskracht dan bij constructiestaal en op meer terugvering, en zet bij voorkeur haaks op de walsrichting. Twijfelt u, stuur de tekening op, dan doen wij de maakbaarheidscontrole voordat er gesneden wordt.

Is 1.4841 magnetisch?

Nee. De structuur is volledig austenitisch en blijft dat ook, want door het hoge nikkelgehalte zet er bij koud vervormen nauwelijks austeniet om in martensiet. Waar een gezette hoek in 304 licht magnetisch kan aanvoelen, gebeurt dat bij 1.4841 vrijwel niet. Dat maakt een magneet trouwens geen manier om de soort te herkennen: 1.4828 en 1.4845 zijn eveneens niet magnetisch. Wie zeker wil weten wat hij in handen heeft, kijkt op het materiaalcertificaat of laat een spectraalanalyse doen.

Wat kost 1.4841 vergeleken met gewoon RVS?

Aanzienlijk meer, en dat komt vrijwel volledig door het nikkel. Met 19 tot 22 procent nikkel tegenover 8 tot 10,5 procent bij 304 zit er ruwweg tweemaal zoveel van het duurste legeringselement in. Daar komt bij dat hittebestendige soorten in kleinere hoeveelheden worden gewalst en vaker op bestelling komen, wat de levertijd en de prijs opdrijft. Blijft uw toepassing onder de 1.000 graden, dan is 1.4828 met 11 tot 13 procent nikkel een flink goedkopere oplossing die het werk net zo goed aankan. Geef uw temperatuur door bij de aanvraag, dan rekenen wij beide varianten door.