Sandvik SAF 2304- een roestvast staal met hoge mechanische sterkte voor machine- en constructiebouw
Er zijn tal van toepassingen in de machine-en constructiebouw, waar koolstofstaal niet voldoet aan de corrosiebestendigheidseisen. In de meeste gevallen worden verschillende coatingsmethoden gebruikt, zoals galvaniseren of schilderen, ter verhoging van de corrosiebestendigheid. Toch geven deze methoden vaak onvoldoende bescherming. Bovendien is coaten in vele toepassingen onbruikbaar om technische-of economische redenen. Tot nog toe, wanneer ongelegeerd staal ontoereikend is, is het in de praktijk gebruikelijk te kiezen voor de standaard austenitische roestvast staalsoorten AISI 304 en 316 of de laag koolstofvarianten 304L en 316L.
(artikel gepubliceerd in Roestvast Staal nummer 5 - 1987, artikel 60)
Deze staalsoorten worden wijd en zijd gebruikt om de corrosie problemen op te lossen en nemen vandaag de dag ongeveer 75% van het roestvast staal gebruik voor hun rekening. De sterkte van austenitisch roestvast staal komt overeen met die van ongelegeerd staal. Daaruit volgt dat afgezien van de verhoogde corrosiebestendigheid de roestvaste typen geen grote verbetering bieden. Daarentegen veroorzaakt austenistisch roestvast staal ontwerpproblemen ten gevolge van zijn hogere thermische uitzettingscoëfficiënt. Door recente Sandvik ontwikkelingen zijn de nadelen voor het ontwerpen met conventionele roestvast staalsoorten geëlimineerd. Het nieuwe duplex roestvast staal Sandvik SAF 2304tm is ongeveer tweemaal zo sterk en beter bestendig tegen corrosie dan AISI 304L en 316L. De thermische uitzetting ligt dichtbij die van koolstofstaal. Bovendien is de kostprijs van SAF 2304 lager dan die van 316L. Dit artikel presenteert de eigenschappen van SAF 2304 en hoe deze kunnen worden benut om een beter economisch ontwerp te maken.
Chemische samenstelling en microstructuur
De chemische samenstelling van SAF 2304 en de conventionele roestvast staalsoorten zijn weergegeven in tabel 1. Door zijn lage nikkelgehalte heeft SAF 2304 een twee fase microstructuur met ongeveer 50% ferriet. In afb. 1 wordt weergegeven hoe deze microstructuur verschilt van die van een gewoon, volledig austenitisch roestvast staal. De duplex structuur is er verantwoordelijk voor dat de rekgrens tweemaal zo hoog is als die van austenitisch roestvast staal. Het hoge chroomgehalte (23%) van SAF 2304 zorgt voor een hoge corrosiebestendigheid. In feite compenseert dit hoge chroomgehalte de afwezigheid van molybdeen, wat bij sommige austenitische roestvast staalsoorten, bijv. AISI 316, is toegevoegd om de corrosiebestendigheid in zuren te verhogen. Dus de samenstelling van SAF 2304 is zo uitgebalanceerd om een gunstige invloed op de produktiekosten uit te oefenen- nikkel en molybdeen zijn beide dure legeringselementen. Stikstof is aan SAF 2304 toegevoegd ter verhoging van de sterkte en ter verbetering van de lasbaarheid en de putcorrosiebestendigheid.
Mechanische eigenschappen
Afb. 2 geeft de hoge rekgrens van SAF 2304, welke tweemaal zo hoog is als die van austenitisch roestvast staal over het hele temperatuurgebied tot 300°C. De treksterkte is ook hoger (zie tabel 2). SAF 2304 heeft een relatief hoge hardheid; 230 Vickers tegen austenitisch roestvast staal 160 Vickers. SAF 2304 heeft ook een hogere sterkte en hardheid dan ongelegeerd staal.
Kerfslagwaarde
Afb. 3 geeft de kerfslagwaarde van SAF 2304 bij verschillende temperaturen. Het materiaal heeft een hoge taaiheid bij zowel hoge als lage temperaturen. In dit opzicht is SAF 2304 beter dan de meeste koolstofstaalsoorten, welke normaal een taai -bros overgangstemperatuur hebben variërend tussen - 80° en 0°C (- 112 tot 32° F), al naar gelang de staalkwaliteit.
Afbeelding 1. Microstructuur van austenitisch (links) en duplex (rechts) roestvast staaf. Vergroting 600x.
Afbeelding 2. De rekgrens van SAF 2304 en austenitisch roestvast staaf.
Afbeelding 3. De Charpy-V kerfslagwaarden van SAF 2304. Afmetingen proefstukken 10 x 10 mm,
Tabel 1. De chemische samenstelling en microstructuur van enige roestvast staaltypen.
Vermoeiingssterkte
De hoge rekgrens van SAF 2304 resulteert tevens in een hoge vermoeiingssterkte. SAF 2304 en AISI 316L zijn onder wisselende buigspanning bij kamertemperatuur getest (afb. 4). Een opvallend kenmerk is dat de vermoeiingsgrens (De vermoeiingsgrens wordt gedefinieerd als de spanning waarbij 50% van de proefstukken een minimum van 2 miljoen belastingswisselingen doorstaan.) die dichtbij de rekgrens ligt, dat is voor SAF 2304 ongeveer tweemaal zo hoog. In veel gevallen werkt vermoeiing samen met corrosie hetgeen lagere vermoeiingssterkte oplevert. In zulke gevallen biedt SAF 2304 aanzienlijke voordelen boven ongelegeerd staal en de conventionele roestvast staalsoorten.
Afbeelding 4. Vermoeiingssterkte van SAF 2304 en AISI 316L. Wisselende buigspanning bij kamertemperatuur.
Fysische eigenschappen
Thermische uitzetting
SAF 2304 heeft een veel lagere thermische uitzetting dan austenitisch roestvast staal en is ongeveer gelijk aan die van koolstofstaal (tabel 3). Dit kan aanzienlijke ontwerpvoordelen opleveren. Het belangrijkste effekt van thermische spanningen kan worden toegelicht met het volgende voorbeeld: wanneer een onbelaste buis aan beide einden is vastgemaakt, kan de spanningstoename als gevolg van een temperatuurstoename ΔT worden uitgedrukt volgens vergelijking (1) in tabel 7. Een temperstuursverhoging van 100°C geeft drukspanningen van:
- SAF 2304 250 N/mm2
- AISI 304L 330 N/mm2
Deze spanningen overtreffen zelfs de rekgrens van AISI 304. Pijp of staf gebruikt in een constructie kan echter zelden worden beschouwd als vast. Een algemener geval is toegelicht in afb. 5, waar steunbalken van zowel koolstofstaal als rvszijn gebruikt. Dit geval kan worden gezien als schematische voorstelling van een pijpen warmtewisselaar waar alleen de pijpen van rvs zijn gemaakt. Wanneer de temperatuur wordt verhoogd met ΔT, ontwikkelt zich in de rvs pijp een drukspanning, die wordt gegeven door vergelijking (2) in tabel 7. Afb. 5 toont de drukspanning, die ontstaat in de staven, wanneer de temperatuur vanaf kamertemperatuur wordt verhoogd. De doorsnedeverhouding A2/A1 wordt hier gesteld op 1/3. Wanneer de rvs steunbalk is gemaakt van 304, bereiken de spanningen eerder de rekgrens, terwijl de spanningen in de SAF 2304 steunbalk zijn te verwaarlozen.
Tabel 2. De mechanische eigenschappen SAF 2304 en standaard roestvast staal bij 20° C (68° F).
Afbeelding 5. Thermische drukspanningen, opgewekt in een roestvast stalen pijp. Ter vergelijking is het rekgrensverloop van 304L opgenomen in het diagram.
Tabel 3. Thermische uitzetting, gemiddelde waarden (x10-5).
Corrosie bestendigheid
De bestendigheid van SAF 2304, AISI 304L en AISI 316L tegen uniforme corrosie in een aantal zure oplossingen is onderzocht. Geslepen proefplaten zijn getest gedurende 1+3+3 dagen en geactiveerd met een zinkstaaf aan het begin van elke testperiode. De corrosiesnelheden zijn bepaald voor duplo proefstukken op basis van de laatste twee testperioden. De resultaten zijn weergegeven in tabel 4. Vanwege het zeer hoge chroomgehalte heeft SAF 2304 een betere bestendigheid tegen zure oplossingen dan AISI 304L. In feite heeft SAF 2304 een overeenkomstige of betere bestendigheid dan AISI 316L in de meeste zure milieus. Dit is toegelicht in afb. 6, die de iso-corrosie krommen toont in mierezuur. De krommen vertegenwoordigen een corrosiesnelheid van 0,1 mm/jaar (4mpy).
Corrosie in chloridehoudende oplossingen
Chloridehoudend water is een alledaagse oorzaak voor corrosieproblemen. De agressieve chloride-ionen kunnen spanningscorrosie, put- of spleetcorrosie veroorzaken. Tegen deze corrosietypen biedt SAF 2304 verbetering speciaal in vergelijking met AISI 304. De bestendigheid tegen put- en spleetcorrosie hangt af van het chroom-, molybdeen- en stiktstofgehalte. Het hoge chroomgehalte van SAF 2304 geeft een hogere bestendigheid tegen putvormige corrosie dan AISI 304 en een gelijkwaardige bestendigheid als 316, zie afb. 7. Het is welbekend dat duplexrvsuitstekend bestendig is tegen spanningscorrosie in waterige oplossingen. Dit geldt ook voor SAF 2304. Afb. 8 toont dat SAF 2304, zonder risico voor spanningscorrosie, kan worden gebruikt tot ongeveer 140°C (302° F), terwijl AISI 304 en AISI 316 alleen bij temperaturen beneden 60°C (140° F) kunnen worden gebruikt.
Tabel 4. Algemene corrosie in zuren, mm/jaar (mpy).
Afbeelding 6. lso-corrosie diagram in stilstaand mierezuur. De krommen vertegenwoordigen een corrosiesnelheid van 0.1 mm/jaar (4mpy).
Afbeelding 7. Kritische pitting temperatuur (CPT) van SAF 2304, AISI 304 en AISI 316 in een neutrale chloride oplossing (potentiostatische bepaling bij 300mV,SCE).
Lagere gebruikskosten met SAF 2304 dan met ongelegeerd staal
Een ieder heeft de beperkte corrosiebestendigheid van ongelegeerd staal ervaren. Over de hele wereld spant men zich in voor corrosiebescherming, bijvoorbeeld door het gebruik van inhibitoren, of het aanbrengen van metaal- of organische deklagen. Echter de gebruikelijke deklaagtechnieken zoals galvaniseren en schilderen zijn erg kostbaar. Gewoon schilderen, wat de meest algemene corrosiebeschermingsmethode is voor ongelegeerd staal, kan aanzienlijke onderhoudskosten opleveren, speciaal voor dunne delen, zoals ladders, relingen, etc. in veel industriëele milieus. Thermisch verzinken kan een effektieve bescherming geven, maar de methode heeft zekere nadelen. Het is duur voor grote bouwsels, het geeft een beperkte corrosiebestendigheid, speciaal in zoetwater, het maakt lassen moeilijker, het tast de vermoeiingssterkte aan, etc. En bovendien moet er vaak regelmatig worden geschilderd bij wijze van onderhoudsmaatregel. Het gebruik van SAF 2304 in plaats van gegalvaniseerd en/of geschilderd ongelegeerd staal elimineert de onderhoudskosten en verlaagt dikwijls de gebruikskosten. Een ander belangrijk voordeel is de hoge rekgrens van SAF 2304, hetgeen lichtere constructie toestaat. Bovendien is roestvast staal in vele toepassingen esthetisch aantrekkelijk, waarbij het direkt de indruk geeft van hoge kwaliteit.
Verspaanbaarheid
Vergeleken met austenitisch roestvast staal geeft het draaien van duplex rvs zoals SAF 2304 met hardmetalen gereedschap een iets verschillend slijtagepatroon. De slijtage op de spaankant neemt toe in de richting van de snijkant. Dit leidt tot minder uitgesproken kratervorming op platte carbide inzetstukken. Soms is er helemaal geen kratervorming, alleen een gelijkmatige helling. Alhoewel de slijtage van SAF 2304 vergeleken met austenitisch roestvast staal enigszins verschillend is, is de totale levensduur van het inzetstuk ongeveer hetzelfde. In tabel 5 worden enkele voorbeelden van de bewerkingsslijtage voor grofdraaien (aanzet 0,42 mm/rev. en snijdiepte 2,5 mm) en fijndraaien (aanzet 0,5 mm/rev., snijdiepte 1,0 mm) gegeven. Zoals is te zien is de slijtage van het vrijloopvlak ongeveer hetzelfde. Aan te bevelen snijgegevens zijn weergegeven in tabel 6.
Afbeelding 8. SCC bestendigheid in een zuurstofhoudende (≈8ppm), neutrale chloridehoudende oplossingen. Proeftijd 1000 uur. Belasting ≥ rekgrens bij de proeftemperatuur.
Tabel 5. Slijtage na een snijtijd van 15 minuten.
Tabel 6. Aanbevolen snijgegevens voor SAF 2304.
Tabel 7. Enige vergelijkingen, waar in de tekst naar wordt verwezen.
Lassen
De lasbaarheid van SAF 2304 is goed. Geschikte lasmethoden zijn hand-, booglassen met beklede elektrode of lassen onder schermgas. Er wordt gelast met een warmtetoevoer van tussen de 0,5 en 2,5 KJ/mm en een interpasstemperatuur van maximaal 150° C (300° F). Voorwarmen of spanningsarmgloeien is niet nodig. Er moet toevoegmetaal worden gebruikt dat een ferritisch-austenitische las geeft, opdat een las wordt verkregen met dezelfde corrosie bestendigheid en mechanische eigenschappen als het moedermateriaaL Voor lassen onder schermgas wordt Sandvik 22.8.3L aanbevolen en voor handlassen met beklede elektrode Sandvik 22.9.3.LR. Deze toevoegmetalen kunnen ook gebruikt worden voor het lassen van SAF 2304 aan koolstofstaal, andere roestvast staalsoorten en nikkellegeringen. De beklede elektrode Sandvik 23.12.2.LR en de lasdraad Sandvik 24.13.L kunnen ook worden gebruikt voor dit doel. Er kunnen net zo eenvoudig lassen en economisch lassen met goede mechanische eigenschappen worden verkregen als met austenitisch roestvast staal. De samenstelling van SAF 2304 is zodanig uitgebalanceerd dat er in de hoge temperatuur warmtebeïnvloede zone (HT-HAZ) snel weer austeniet wordt gevormd, gedurende afkoeling na het lassen. Dit schakelt het risico voor interkristallijne corrosie uit en geeft een verbinding met een goede sterkte. Uitgebreide beproevingen hebben aangetoond dat de mechanische sterkte, hardheid en de taaiheid van de gelaste verbinding op hetzelfde niveau liggen als die van het moedermetaal. Corrosieproeven op lassen volgens ASTM A262 Practice E (Strausstest) tonen aan dat er geen interkristallijne aantasting in de HAZ voorkomt. SAF 2304 is gemakkelijk te lassen aan andere constructiematerialen, bijvoorbeeld ongelegeerd staal, austenitisch roestvast staal of nikkellegeringen.
Het gebruik van de mechanische sterkte
Zoals boven is beschreven heeft SAF 2304 ongeveer een tweemaal zo hoge rekgrens als AISI 304L en 316L. Dit kan benut worden in tal van toepassingen in de machine-en constructiebouw. In het vol.gende worden een paar typische voorbeelden gegeven waar pijpen van SAF 2304 aanzienlijke voordelen bieden.
Trekbelasting
Axiale trekkracht is een simpel geval waar de hoge rekgrens van SAF 2304 kan worden benut. Bijvoorbeeld, een staaf van AISI 316L met een diameter van 50 mm (2 inch) kan worden vervangen door een pijp van SAF 2304 met een afmeting van UD 50 x ID 34,3 mm (2 x 1,35 inch), zie afb. 9. Het gewicht van de pijp bedraagt slechts 51 % van het gewicht van de staaf. 
Afbeelding 9. Dwarsdoorsneden van een SAF 2304 pijp en een AISI 316L staaf met gelijke belastingscapaciteit onder axiale trekkracht.
Drukbelasting
Wanneer een lange slanke steunbalk, bijvoorbeeld een staaf of een pijp, aan drukkrachten wordt blootgesteld, kan deze bezwijken door knik. De belasting F, waarbij de elastische knik plaatsvindt, hangt af van de slankheid, À, de elasticiteitsmodulus, E, en hoe de belastingen op de uiteinden zijn aangelegd. De kritische spanning voor knik kan verkregen worden uit de vergelijing van Euler (vergelijking 3 in tabel 7). Uit dergelijke vergelijkingen kan worden afgeleid dat de enige materiaalparameter in het elastische knik proces de elasticiteitsmodulus, E, is. Echter voor ontwerpdoeleinden worden plastische effekten gedurende knikken eveneens vaak in rekening gebracht. Dit wordt weergegeven in afb. 10, waar het interessegebied voor ontwerpers links van Euler hyperbool ligt. De geoorloofde drukspanning voor AISI 316 en SAF 2304, berekend volgens de voorschriften van de Zweedse Staal Constructie Code is weergegeven, in ontwerp krommen, in afb. 10. De elasticiteitsmodulus varieert een klein beetje tussen de verschillende staalsoorten. Als er echter niet alleen elastische maar ook plastische effekten worden beschouwd, is het duidelijk dat een hogere rekgrens resulteert in aanzienlijk hogere toegestane drukspanningen. Daarom, overeenkomstig de bestaande ontwerpregels, is het mogelijk om te profiteren van het feit dat SAF 2304 een hogere rekgrens bezit dan bijv. AISI 316 heeft. In feite is de toegestane belasting voor SAF 2304, voor lage waarde van het slankheidsgetal À, ongeveer tweemaal zo hoog als voor AISI 316. Dit is weergegeven in afb. 10. Verdere voordelen van het gebruik van SAF 2304 pijp zijn van geometische aard, zie tabel 7 vergelijking 4. 
Afbeelding 10. Toegestane drukspanning van SAF 2304 en AISI 316 berekend volgens de regels van de Zweedse Staal Constructie Code.
Inwendige druk
De noodzakelijke wanddikte voor dunwandige pijpen onderhevig aan een inwendige overdruk wordt in principe weergegeven door de ketelformule, zie tabel 7 vergelijking 5. Alle nationale regels voor drukvaten zoals ASME, DIN, Dienst voor het Stoomwezen, etc. zijn gebaseerd op deze formule, maar de veiligheidsmarges zijn op verschillende manieren inbegrepen. Afhankelijk welke code is gebruikt, worden enigszins verschillende resultaten verkregen. In alle gevallen leidt een hoge toegestane spanning, welke achtereenvolgens een hogere druk of dunnere wand toelaat. Dit is weergegeven in de afb. 11 en 12 waar de toegestane druk voor verschillende UD/wt verhoudingen van pijpen in SAF 2304 en AISI 304L, 316L is weergegeven. Afb. 11 is gebaseerd op ANSI B31 .3, terwijl afb. 12 is gebaseerd op de Zweedse Pijp Code (RN 78). De noodzakelijke wanddikte volgens deze code is gegeven in afb. 13. Wanneer SAF 2304 door 304L vervangen wordt, kan de wanddikte tot 50% gereduceerd worden. Voor exacte berekeningen zij verwezen naar de desbetreffende codes.
Afbeelding 11. Toegestane inwendige druk van SAF 2304, AISI 304L en AISI 316L berekend volgens B31.3.
Afbeelding 12. Toegestane inwendige druk van SAF 2304, AISI 304, 304L en 316L volgens de Zweedse Pijp Code RN 78.
Afbeelding 13. Benodigde wanddikte voor pijpen van SAF 2304 en AISI 304L onderworpen aan inwendige druk, berekend volgens de Zweedse Pijp Code RN 78.
Uitwendige druk
Wanneer een pijp onderhevig is aan uitwendige druk kan hij bezwijken. Bij een hoge uitwendige diameter-gewicht (UD/wt) verhouding is bezwijken voornamelijk een stabiliteitsverschijnsel net als het knikken van een kolom. De bezwijkdruk hangt af van de elasticiteitsmodulus. Echter bij een lage UD/wt verhouding moet rekening worden gehouden met de rekgrens van de pijp. In dat geval kan de toegestane spanning de maximaal toegestane druk beïnvloeden. Afb. 14 geeft de noodzakelijke wanddikte van pijpen met een buitendiameter van 50 mm (2 inch) volgens de Zweedse Pijp Code. Bij een lage druk is de wanddikte afhankelijk van de elasticiteitsmodulus, terwijl bij hoge druk de hoge sterkte van SAF 2304 kan worden benut.
Afbeelding 14. Benodigde wanddikte voor pijpen van SAF 2304 en AISI 304L onderworpen aan uitwendige druk, volgens de Zweedse Pijp Code.
Schuifspanning
Bepaalde onderdelen, zoals bouten, worden blootgesteld aan af.schuifbelastingen. Er is vastgesteld dat de breuksterkte in zuivere afschuiving, Tm. een fractie is van de treksterkte, Rm, zie tabel 7 vergelijking 6. Deze vergelijking geldt voor alle materialen zolang de materialen niet te bros zijn . In de praktijk behoren alle staalsoorten tot de groep materialen die aan het door deze vergelijking gegeven criterium voldoen. De bovenvermelde formule is geldig voor zuivere afschuifcondities, maar deze situatie komt in de praktijk zelden voor. Bijvoorbeeld, wanneer een bout door afschuiving is gedeformeerd, wordt vaak gevonden dat er breuk optreedt bij een hogere spanning dan mocht worden verwacht aan de hand van vergelij.king. Dit is een gevolg van het feit dat zuivere afschuiving niet op.treedt in de bulk van de bout. Om deze reden breken taaie materialen, zoals SAF 2304 en oplosgegloeide austenitische staalsoorten, gewoonlijk bij een spanning die dicht bij de treksterkte ligt. Aan de andere kant vertonen zeer dunwandige pijpen zuivere afschuiving onder torsiebelasting. De hoge rekgrens van SAF 2304 kan zowel voor bouten worden benut als voor andere toepassingen waar rekening gehouden moet worden met schuifspanningen.
Doorsnede modulus
Wanneer het ontwerp wordt beïnvloed door de doorsnede modulus bij buiging of bij torsie, kunnen verbazingwekkende verbeteringen worden verkregen bij het gebruik van pijpen met hoge mechanische sterkte in plaats van staf. In het volgende wordt dit toegelicht voor balken en assen.
Pijpen gebruikt als balken
Pijp en staf wordt soms gebruikt in bouwsels waar zij kunnen worden beschouwd als balken, bijv. ladders, rollen, etc. Wanneer een balk wordt belast in een richting loodrecht op de longitudinale richting, zal de balk buigen. De maximale toegestane buiging is soms de bepalende factor voor de grootte van de afmetingen, maar vaker worden deze bepaald door de opgewekte buigspanningen. Deze spanningen worden vergeleken met de rekgrens van het materiaal met het oog op een adequate veiligheidsmarge. Voor een pijp welke beschouwd kan worden als een simpele balk, ondersteund aan beide einden, met daarop een uniform verdeelde belasting (Q). kan de belasting worden weergegeven volgens vergelijking 7 in tabel 7. Teneinde de belastingscapaciteit van een buisvormige balk te verhogen, waarbij de dimensies D en I vastliggen, is het effectiever volgens vergelijking 7 om een materiaal te kiezen met een hoge sterkte in plaats van het vergroten van de wanddikte. Dit is toegelicht in afb. 15 waar de toegestane belasting is berekend voor rollen met een lengte van 1100 mm. Een pijp van SAF 2304 Sch 10 kan een staaf van AISI 304 L vervangen; beide hebben praktisch dezelfde diameter. De doorbuiging wordt gegeven door vergelijking 8 in tabel 7. Het ligt voor de hand dat de doorbuiging afhangt van de elasticiteitsmodulus en niet van de sterkte. Een toename in diameter (D) en een afname in lengte, I, zijn effektieve maatregelen voor het doen afnemen van de doorbuiging. Het is ook duidelijk dat pijpen effektiever zijn dan staven. 
Afbeelding 15. Toegestane belasting voor pijp van SAF 2304 en AISI 304L gebruikt als ondersteunde balk. Berekening volgens elementaire mechanica.
Pijpen gebruikt als assen
Heel vaak worden massieve assen gebruikt voor energie-overbrenging tussen bijvoorbeeld een motor en een pomp in corrosieve milieus. Het daarbij optredende maximale koppel kan worden uitgedrukt volgens vergelijking 9 in tabel 7. De meest effectieve manier om het koppel te verhogen blijkt verhoging van de diameter D te zijn. Om andere redenen is het echter wenselijk de diameter klein te houden. Als er een pijp wordt gebruikt helpt het niet veel om de wanddikte te verhogen. Effektiever is dan een sterker materiaal. Bijvoorbeeld een staaf van AISI 316L kan worden vervangen door een pijp van SAF 2304 met dezelfde diameter, maar met een gewicht van 30% van die van de staaf, zie afb. 16. Bovendien is de hoge hardheid 'van SAF 2304 ook gunstiger voor toepassingen als as.
Afbeelding 16. Een pijp van SAF 2304 en een staaf van AISI 316L beide in staat om hetzelfde koppel over te brengen.
Conclusies
SAF 2304tm heeft uitstekende corrosiebestendigheid en mechanische eigenschappen en steekt zeer gunstig af bij normale roestvast staalsoorten zoals AISI 304 en AISI 316. De las- en verspaanbaarheidseigenschappen zijn eveneens vergelijkbaar. Daarom is SAF 2304 een economisch alternatief voor de austenitische staalsoorten AISI 304 en AISI 316 in bijna elke toepassing. De veel hogere rekgrens geeft aanzienlijke voordelen m.b.t. ontwerp en kosten. Er is aangetoond dat bij vervanging van staf van AISI 304 door pijp van SAF 2304 een gewichtsbesparing van 75% kan worden behaald. Als tenslotte de gezamenlijke kosten (onderhoud en gebruiksduur) in aanmerking worden genomen, bieden pijpen van SAF 2304 vaak voordelen boven ongelegeerd staal.