¿Cuál es la diferencia entre el acero inoxidable 304, 304L, 316 y 316L?

¿Qué acero es el acero inoxidable?

El acero inoxidable es un tipo de acero. El acero se refiere al acero que contiene menos del 2 por ciento de carbono (C), y más del 2 por ciento es hierro. La adición de cromo (Cr), níquel (Ni), manganeso (Mn), silicio (Si), titanio (Ti), molibdeno (Mo) y otros elementos de aleación en el proceso de fundición del acero mejora el rendimiento del acero y hace que el acero tienen resistencia a la corrosión (es decir, no se oxidan) es lo que a menudo llamamos acero inoxidable.
¿Qué son exactamente el "acero" y el "hierro", qué características tienen y cuál es la relación entre ellos? ¿Cómo surgieron los 304, 304L, 316 y 316L de los que solemos hablar y cuál es la diferencia entre ellos?
Acero: un material con hierro como elemento principal, contenido de carbono generalmente por debajo del 2 por ciento, y otros elementos. ——GB/T 13304-91 "Clasificación de acero"
Hierro: Un elemento metálico con número atómico 26. Los materiales de hierro tienen un fuerte ferromagnetismo, buena plasticidad y conductividad térmica.
Acero inoxidable: resistente al aire, vapor, agua y otros medios corrosivos débiles o acero inoxidable. Los grados de acero comúnmente utilizados son 304, 304L, 316 y 316L, que son aceros de la serie 300-de acero inoxidable austenítico.

 

¿Por qué el acero inoxidable tiene diferentes números de acero?

Durante el proceso de fundición del acero inoxidable, debido a los diferentes tipos de elementos de aleación agregados, la cantidad de diferentes tipos agregados es diferente. Sus características también son diferentes. Para distinguirlos, se coronan diferentes números de acero. La siguiente es una tabla del contenido de "elementos de aleación" de diferentes números de acero de acero inoxidable decorativo común solo como referencia:
Composición química (fracción de masa, porcentaje)

 

 

 

Introducción al rendimiento: 

El acero inoxidable 304 es el grado de acero más común. Como acero ampliamente utilizado, tiene buena resistencia a la corrosión, resistencia al calor, resistencia a bajas temperaturas y propiedades mecánicas; tiene buena capacidad de trabajo en caliente, como estampado y doblado, y no tiene un fenómeno de endurecimiento por tratamiento térmico (temperatura no magnética, conveniente -196 grados C ~ 800 grados).

 

Alcance aplicable:

Menaje de casa (vajillas de categoría 1 y 2, armarios, tuberías interiores, calentadores de agua, calderas, bañeras);
Autopartes (limpiaparabrisas, silenciadores, molduras);
Aparatos médicos, materiales de construcción, química, industria alimentaria, agricultura y piezas de envío.

 

 

Introducción al rendimiento:

Como acero 304 con bajo contenido de carbono, su resistencia a la corrosión es similar a la del acero 304 en general. Sin embargo, después de la soldadura o el alivio de tensión, tiene una excelente resistencia a la corrosión en los límites de grano; también puede mantener una buena resistencia a la corrosión sin tratamiento térmico, y la temperatura de servicio es de -196 grados C a 800 grados C.

 

Alcance aplicable:

Se aplica a máquinas de campo en las industrias química, del carbón y del petróleo que requieren una alta resistencia a la corrosión de los límites de grano, piezas de materiales de construcción resistentes al calor y piezas que son difíciles de tratar térmicamente.

 

 

 

Introducción al rendimiento:

Debido a la adición de molibdeno, el acero inoxidable 316 tiene una resistencia a la corrosión particularmente buena, resistencia a la corrosión atmosférica y resistencia a altas temperaturas, y puede usarse en condiciones adversas; tiene un excelente endurecimiento por trabajo (no magnético).

 

Alcance aplicable:

Equipos utilizados en agua de mar, productos químicos, tintes, papel, ácido oxálico, fertilizantes y otros equipos de producción; fotografía, industria alimentaria, instalaciones de la zona costera, cuerdas, varillas de CD, pernos y tuercas.

 

 

 

 

Composición química

 

Tipo	C máx.	Minnesota máx.	P máx.	C máx.	Si máx.	cr	Ni	Mes	otro
304	0.08	2.0	0.045	0.03	1.0	18-20	8-12		--
304L	0.03	2.0	0.045	0.03	1.0	18-20	8-12		--
316	0.08	2.0	0.045	0.03	1.0	16-18	10-14	2-3	--
316L	0.03	2.0	0.045	0.03	1.0	16-18	10-14	2-3	--

 

Los aceros inoxidables 316 y 316L son especies de acero inoxidable que contienen molibdeno. El contenido de molibdeno en el acero inoxidable 316L es ligeramente superior al del acero inoxidable 316. Debido al molibdeno en el acero, el rendimiento general de este acero es mejor que el del acero inoxidable 310 y 304. En condiciones de alta temperatura, cuando la concentración de ácido sulfúrico es inferior al 15 por ciento y superior al 85 por ciento, el acero inoxidable 316 tiene una amplia gama de usos. El acero inoxidable 316 también tiene una buena resistencia al ataque de cloruros, por lo que suele utilizarse en ambientes marinos. El acero inoxidable 316L tiene un contenido máximo de carbono de 0,03 y se puede utilizar en aplicaciones donde no es posible el recocido después de la soldadura y donde se requiere la máxima resistencia a la corrosión.

 

Resistencia a la corrosión

La resistencia a la corrosión del acero inoxidable 316 es mejor que la del acero inoxidable 304 y tiene buena resistencia a la corrosión en el proceso de producción de pulpa y papel. Además, el acero inoxidable 316 también es resistente a la erosión por atmósferas marinas e industriales agresivas.

En términos generales, no hay mucha diferencia entre el acero inoxidable 304 y el acero inoxidable 316 en términos de resistencia a la corrosión química, pero existen diferencias en algunos medios específicos.

El acero inoxidable desarrollado originalmente fue el 304, que es sensible a la corrosión por picaduras en determinadas circunstancias. Agregar un 2-3 por ciento extra de molibdeno reduce esta sensibilidad y así nace 316. Además, este molibdeno adicional puede reducir la corrosión de algunos ácidos orgánicos calientes.

El acero inoxidable 316 se ha convertido casi en el material estándar en la industria de alimentos y bebidas. Debido a la escasez mundial de molibdeno y al mayor contenido de níquel en el acero inoxidable 316, el acero inoxidable 316 es más caro que el acero inoxidable 304.

La corrosión por picadura es un fenómeno causado principalmente por la corrosión por deposición en la superficie del acero inoxidable, que no puede formar una capa protectora de óxido de cromo debido a la falta de oxígeno.

Especialmente en válvulas pequeñas, la posibilidad de depósitos en la placa de la válvula es muy pequeña, por lo que la corrosión por picaduras también es rara.

En varios tipos de medios de agua (agua destilada, agua potable, agua de río, agua de caldera, agua de mar, etc.), la resistencia a la corrosión del acero inoxidable 304 y el acero inoxidable 316 es casi la misma, a menos que el contenido de iones de cloruro en el medio es muy alto, en este momento el acero inoxidable 316 será más adecuado.

En la mayoría de los casos, no hay mucha diferencia entre la resistencia a la corrosión del acero inoxidable 304 y el acero inoxidable 316, pero en algunos casos,

 

Resistencia al calor

En uso intermitente por debajo de 1600 grados y uso continuo por debajo de 1700 grados, el acero inoxidable 316 tiene buena resistencia a la oxidación. En el rango de 800-1575 grados, es mejor no usar acero inoxidable 316 continuamente, pero cuando el acero inoxidable 316 se usa continuamente fuera de este rango de temperatura, el acero inoxidable tiene una buena resistencia al calor. La resistencia a la precipitación de carburo del acero inoxidable 316L es mejor que la del acero inoxidable 316 y se puede utilizar el rango de temperatura anterior.

 

Tratamiento térmico

El recocido se lleva a cabo en el rango de temperatura de 1850-2050 grados, seguido de un recocido rápido y un enfriamiento rápido. El acero inoxidable 316 no se puede endurecer mediante tratamiento térmico.

 

Soldadura

El acero inoxidable 316 tiene un buen rendimiento de soldadura. Todos los métodos de soldadura estándar se pueden utilizar para soldar. De acuerdo con la aplicación, se pueden usar varillas de soldadura o varillas de soldadura de acero inoxidable 316Cb, 316L o 309Cb para soldar. Para obtener la mejor resistencia a la corrosión, la sección soldada de acero inoxidable 316 debe recocerse después de la soldadura. Si se utiliza acero inoxidable 316L, no se requiere recocido posterior a la soldadura.

 

Propiedades mecánicas

 

Tipo	UTS N/mm	Producir N/mm	Alargamiento por ciento	Dureza HRB	Número DIN comparable
					forjado	elenco
304	600	210	60	80	1.4301	1.4308
304L	530	200	50	70	1.4306	1.4552
316	560	210	60	78	1.4401	1.4408
316L	530	200	50	75	1.4406	1.4581

 

De todos los aceros, los aceros inoxidables austeníticos tienen el límite elástico más bajo. Por lo tanto, en términos de propiedades mecánicas, el acero inoxidable austenítico no es el mejor material para el vástago de la válvula, porque para garantizar cierta resistencia, el diámetro del vástago de la válvula aumentará. El punto de fluencia no se puede aumentar con el tratamiento térmico, pero se puede aumentar con el conformado en frío.

 

Magnético

Debido a la amplia aplicación del acero inoxidable austenítico, la gente tiene la impresión equivocada de que todos los aceros inoxidables no son magnéticos. Para el acero inoxidable austenítico, básicamente puede entenderse como no magnético, y es cierto para el acero forjado templado. Pero el 304 procesado por formación en frío será algo magnético. Para acero fundido, si es 100 por ciento acero inoxidable austenítico, no es magnético.

 

 

 

La resistencia a la corrosión del acero inoxidable austenítico proviene de la capa protectora de óxido de cromo que se forma sobre la superficie del metal. Si el material se calienta a una temperatura alta de 450 a 900 grados, la estructura del material cambia y se forman carburos de cromo a lo largo de los bordes del cristal. De esta forma, no se puede formar una capa protectora de óxido de cromo en el borde del cristal, lo que reduce la resistencia a la corrosión. Esta corrosión se denomina "corrosión intergranular".

Como resultado, se desarrollaron acero inoxidable 304L y acero inoxidable 316L para combatir esta corrosión. Tanto el acero inoxidable 304L como el acero inoxidable 316L tienen un bajo contenido de carbono porque el contenido de carbono se reduce, por lo que no habrá carburo de cromo ni corrosión intergranular.

Cabe señalar que una mayor susceptibilidad a la corrosión intergranular no significa que los materiales sin bajo contenido de carbono sean más propensos a la corrosión. Esta sensibilidad también aumenta en entornos con alto contenido de cloro.

Tenga en cuenta que este fenómeno se debe a las altas temperaturas (450 grados -900 grados). Por lo general, la soldadura es la causa directa de alcanzar esta temperatura. Para las válvulas de mariposa convencionales de asiento blando, no tiene mucho sentido optar por acero inoxidable con bajo contenido de carbono, ya que no soldamos en el disco, aunque la mayoría de las especificaciones requerirán 304L o 316L.

 

 

¿Por qué el acero inoxidable se oxida? Cuando aparecen manchas (puntos) de óxido marrón en la superficie de las tuberías de acero inoxidable, las personas se sorprenden: piensan que "el acero inoxidable no se oxida, y si se oxida, no es acero inoxidable. Puede ser que haya un problema con la calidad del acero". De hecho, este es un concepto erróneo unilateral sobre la falta de comprensión del acero inoxidable. El acero inoxidable también puede oxidarse bajo ciertas condiciones.

El acero inoxidable tiene la capacidad de resistir la oxidación atmosférica, es decir, no está oxidado y también tiene la capacidad de corroerse en medios que contienen ácidos, álcalis y sales, es decir, resistencia a la corrosión. Pero el tamaño de su capacidad anticorrosión cambia con la composición química de su propio acero, el estado del refuerzo, las condiciones de servicio y el tipo de medio ambiental. Al igual que las tuberías de acero 304, en la atmósfera de limpieza en seco, se organiza una capacidad absolutamente buena resistente al deslustre, pero se traslada a la riviera, en la niebla marina que contiene una gran cantidad de sales, pronto se oxidará; la tubería de acero 316 funcionó bien. Por lo tanto, ningún tipo de acero inoxidable puede resistir la corrosión y el óxido en cualquier entorno.

 

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