| Soort staal | Naam | JIS (Japan) | AISI/SAE (VS) | DIN (Duitsland) | GB (China) |
|---|---|---|---|---|---|
| Laag koolstofgehalte (stalen staaf) | Ronde stalen staaf | SS400 (5541) | A36 | - | Q235 |
| Koolstofarm staal | S15C | SAE 1015 | CK15 (1.1141) | 15 | |
| S20C | SAE 1021 | CIC20 (1.0402) | 20 | ||
| Medium koolstofstaal | Medium koolstofstaal | S45C | SAE 1045 | CK45, C45 (1.0503) | 45 |
| S50C | SAE 1050 | CK50 (1.1213) | 50 | ||
| S55C | SAE 1055 | CK55 (1.1203) | 55 | ||
| Cr-Mo gelegeerd staal | Ronde stalen staaf | SCM415 (SCM21) | - | 15CrMo5 (1.7262) | 15CrMo |
| Ronde stalen staaf | SCM420 (SCM22) | - | 25CrMo4 (1.7218) | 20CrMo | |
| Ronde stalen staaf | SCM440 (SCM4) | SAE 4140 | 42CrMo4 (1.7225) | 42CrMo | |
| Ni-Cr-Mo gelegeerd staal | Ronde stalen staaf | SNCMno (SNCM21) | SAE 8620 | 21 NiCrMo 2 (1.6523) | 20CrNiMo |
| Ronde stalen staaf (met hoog nikkelgehalte) | SNCM420 (SNCM23) | SAE 4320 | 20CrNi2Mo | ||
| Ronde stalen staaf | SNCM439 (SNCM8) | SAE 4340 | 40 NiCrMo 6 | 40CrNiMo4 | |
| Rondselstaal | _ | 17CrNiMo6 18CrNiMo7-6 | _ | ||
| Al-Cr-Mo-gelegeerd staal | Ronde stalen staaf | SACM645 (SACM1) | SAE 7140 | 41CrAlMo7 (1.8550) | 38CrMoAl |
| Chroomlegeringsstaal met hoog koolstofgehalte | Dragende staal | SUJ2 | 52100 | (110Cr6 .30505) | GCr15 |
| Gelegeerd gereedschapsstaal | Gereedschapsstaal voor koud werk | SKD11 | D2 | X165CrMoV12 (1.2601) | Cr12MoV |
| Heet uitrustingsstuk staal | SKD61 | H13 | X40CrMoV51 (1.2344) | 4Cr5MoSiV1 | |
| Snelstaal | SKH51 (SKH9) | M2 | 56-5-2 (1.3343) | W6Mo5Cr4V2 | |
| Koolstof gereedschapsstaal | Ronde stalen staaf | SK 2 (SK 120) | W1-111/2 | - | |
| SK 3 (SK 105) | W1-10 | C1051,V1 (1.1545) | - | ||
| RVS | 303 roestvrij staal | SUS303 | A1SI-303 | Xl2CrNi5188 (1.4305) | 1Cr18Ni9MoZr |
| 304 roestvrij staal | SU5304 | AISI 304 | X5CrNi189 (1.4350) | OCR181119 | |
| 316 roestvrij staal | SUS316 | AISI 316 | X5CrNiMo1810 (1.4401) | OCr17Ni1Mo2 |
Staal is een van de meest gebruikte technische materialen vanwege zijn veelzijdigheid, sterkte, duurzaamheiden vermogen om te worden gelegeerd en warmtebehandeld voor een breed scala aan toepassingen. De eigenschappen zijn afhankelijk van chemische samenstelling, warmtebehandeling en verwerking.
Belangrijkste eigenschappen van staal
1. Mechanische eigenschappen
| Eigendom | Beschrijving |
|---|---|
| Treksterkte | Weerstand tegen breuk onder spanning. Variërend van 250 MPa (mild) tot 2000+ MPa (gereedschapsstaal). |
| Opbrengststerkte | De spanning waarbij staal plastisch begint te vervormen. Belangrijk voor de draagkracht. |
| Hardheid | Weerstand tegen indrukking of slijtage (gemeten in HRC, HB, HV). |
| Taaiheid | Vermogen om energie te absorberen en te vervormen zonder te breken (impactweerstand). |
| buigzaamheid | Vermogen om te rekken zonder te breken. Aangegeven in rekpercentage. |
| Vermoeidheidssterkte | Bestand tegen herhaalde belastingscycli. Essentieel voor tandwielen, assen en andere componenten. |
2. Fysieke eigenschappen
| Eigendom | Typische waarde of bereik |
|---|---|
| Dichtheid | ~7.85g/cm³ |
| Smeltpunt | ~1370–1510°C (afhankelijk van het legeringsgehalte) |
| Warmtegeleiding | 45–60 W/m·K (lager voor gelegeerde staalsoorten) |
| Elektrische geleiding | Slecht (resistief metaal) |
| Thermische expansie | ~11–13 µm/m·°C (varieert per klasse) |
3. Chemische samenstelling (basistypen)
| Staal type | Belangrijkste legeringselementen | Notes |
|---|---|---|
| Koolstofstaal | IJzer + koolstof (tot 2%) | Meest voorkomend. Geclassificeerd als laag (≤0.3%), gemiddeld (0.3–0.6%) en hoog koolstofgehalte (0.6–1%). |
| Gelegeerd staal | Cr, Ni, Mo, Mn, V, enz. | Verbeterde mechanische eigenschappen en hittebestendigheid. |
| Roestvast staal | Cr ≥ 10.5% | Corrosiebestendig. Klasse 304 en 316. |
| Gereedschapsstaal | W, Mo, Cr, V, Co | Wordt gebruikt voor snijgereedschappen en matrijzen. Hoge hardheid en slijtvastheid. |
| Maragingstaal | Ni, Mo, Co, Ti | Zeer sterk, laag koolstofgehalte, gebruikt in de lucht- en ruimtevaart. |
4. Warmtebehandeling en effecten
| Proces | Resultaat |
|---|---|
| Gloeien | Maakt staal zachter, verbetert de ductiliteit en vergroot de bewerkbaarheid. |
| Afschrikken | Verhardt staal (vooral staalsoorten met een hoog koolstofgehalte/gelegeerd staal). |
| tempereren | Vermindert broosheid na het blussen en brengt hardheid en taaiheid in evenwicht. |
| Normaliseren | Verfijnt de korrelstructuur, verbetert de sterkte en taaiheid. |
| Gevalverharding | Verhardt alleen het oppervlak (carboneren, nitreren). Ideaal voor tandwielen en assen. |
Veelvoorkomende staalsoorten en toepassingen
| Rang | Type | Eigenschappen en toepassingen |
|---|---|---|
| AISI 1018 | Koolstofarm | Goed lasbaar, geschikt voor assen en lichte onderdelen. |
| AISI 1045 | Middelgroot koolstof | Sterker dan 1018, geschikt voor tandwielen, assen en bouten. |
| SCM440 / 4140 | Gelegeerd staal | Hoge sterkte, slijtvast, gebruikt in gereedschappen, tandwielen en constructiedelen. |
| SKD11 / D2 | Gereedschapstaal | Hoge hardheid en slijtvastheid, gebruikt in matrijzen en snijgereedschappen. |
| SUS304 | Roestvrij | Niet-magnetisch, corrosiebestendig, universeel roestvrij staal. |
| SUS316 | Roestvrij | Betere corrosiebestendigheid (chloriden), gebruikt in de maritieme/chemische sector. |
Selectietips
Gebruik koolstofarm staal voor het lassen en vormen van onderdelen.
Gebruik middelhoog tot hoog koolstofgehalte or gelegeerd staal voor constructieve en dragende componenten.
Gebruik roestvrij staal voor corrosiebestendigheid.
Gebruik gereedschapsstaal waar slijtvastheid en hardheid essentieel zijn.
Overweeg altijd: warmtebehandelingsstatus — staal in gegloeide toestand gedraagt zich heel anders dan staal van dezelfde soort dat geblust en getemperd is.
Vergelijkingstabel staalsoorten
| Eigendom / Kwaliteit | SCM440 (AISI-4140) | S45C (AISI-1045) | SUS304 (AISI-304) | SKD11 (D2 Gereedschapsstaal) | SUS316 |
|---|---|---|---|---|---|
| Type | Gelegeerd staal | Medium koolstofstaal | Austenitisch roestvrij staal | Koudwerkgereedschapstaal | Austenitisch roestvrij staal |
| Koolstof (C) | ~ 0.40% | ~ 0.45% | ≤ 0.08% | ~ 1.5% | ≤ 0.08% |
| Chroom (Cr) | ~ 1.0% | - | ~ 18% | ~ 12% | ~16–18% |
| Nikkel (Ni) | - | - | ~ 8% | - | ~10–14% |
| Hardheid (na HT) | 28-45 HRC | 20–30 HRC (geblust/getemperd) | ~90–95 HRB (gegloeid) | Tot 60 HRC (na uitharding) | ~90 HRB (gegloeid) |
| Treksterkte | 850–1000 MPa (HT) | 600–800 MPa (HT) | ~ 520 MPa | ~1900 MPa (HT) | ~ 500 MPa |
| lasbaarheid | Eerlijk | Goed | Uitstekend | arm | Uitstekend |
| bewerkbaarheid | Goed | Goed | Eerlijk | Arm–Redelijk | Eerlijk |
| Corrosiebestendigheid | Laag | Laag | Hoog | Laag | Zeer hoog (maritieme kwaliteit) |
| Typische toepassingen | Tandwielen, assen, bouten, matrijzen | Assen, pennen, tandwielen | Voedselveilige tanks, leidingen | Ponsen, matrijzen en koudvormgereedschappen | Maritiem, chemisch, farmaceutisch |
Samenvatting per gebruiksgeval
SCM440 (4140): Uitstekend, veelzijdig staal met hoge sterkte voor tandwielen, assen en auto-onderdelen. Biedt een goede balans tussen sterkte, taaiheid en hardbaarheid.
S45C (1045): Economisch, geschikt voor algemene mechanische onderdelen; niet zo hardbaar als SCM440.
SUS304: Voedselveilig, roestbestendig; ideaal voor corrosiegevoelige binnenomgevingen.
SUS316: beter voor chloriderijk or mariene omgevingen, zoals kustwerktuigen of chemische tanks.
SKD11 (D2): Extreem hard en slijtvast; niet lasbaar; gebruikt voor matrijzen en industrieel snijden.