Acero inoxidable 304 vs 316:¿Cuál es la diferencia y la similitud?

Aparte de los entusiastas experimentados de la chapa, muchas personas no conocen la complejidad de la comparación del acero inoxidable 304 vs 316 y cómo afecta sus aplicaciones. Ambos son de acero inoxidable austenítico y son populares por su excelente resistencia al calor, la abrasión, la corrosión y el valor estético.

Las similitudes entre los dos grados de acero inoxidable hacen que mucha gente piense que tienen las mismas aplicaciones. Sin embargo, una ligera distinción los separa. Este artículo tiene como objetivo comparar el acero inoxidable 316 y 304 al mostrar sus propiedades, aplicaciones, similitudes, diferencias y cómo todos ellos importan antes de elegir el adecuado para su proyecto.

¿Qué es el acero inoxidable 304?

El acero inoxidable 304 o 304 SS es acero de grado austenítico que contiene 18 % de cromo y 8 % de níquel (de ahí el nombre 18/8) y otros elementos de aleación como carbono, fósforo, azufre, silicio y manganeso. Tiene buenas propiedades de resistencia a la corrosión y se considera el grado de acero inoxidable más versátil y común en la fabricación de láminas de metal.

Propiedades

304 SS tiene propiedades únicas que lo hacen adecuado para diferentes industrias. A continuación se encuentran las propiedades físicas y mecánicas importantes del producto laminado plano (placa, hoja y bobina):

• Punto de fusión 1450 ℃
• Densidad:8,00 g/cm^3
• Expansión térmica:17,2 x10^-6/K
• Módulo de elasticidad:193 GPa
• Conductividad térmica:16,2 W/m.K
• Resistencia a la tracción:500-700 Mpa
• Alargamiento A50 mm:45 Min %
• Dureza del acero inoxidable (Brinell):215 Max HB

Aplicaciones

El acero inoxidable 304 tiene alta formabilidad y considerable resistencia a la corrosión. Por lo tanto, se utiliza en la fabricación de muchos productos en varias industrias. A continuación se presentan algunas de sus aplicaciones:

Industria alimentaria

La industria alimentaria utiliza acero inoxidable 304 para la fabricación de freidoras y mesas de preparación de alimentos. Estos productos requieren un material asequible con resistencia a la corrosión, resistencia al calor y excelente valor estético.

Utensilios de cocina

304 SS es aplicable en la fabricación de utensilios de cocina y cubiertos. Es un material perfecto debido a su conformabilidad, resistencia al calor y resistencia a la abrasión. Debido al aumento en el deseo de equipos de cocina con estética, el acero inoxidable 304 se convirtió en un material importante ya que también es resistente a la abrasión.

Industria médica

La industria médica utiliza acero inoxidable 304 para fabricar bandejas y herramientas quirúrgicas. Aquí, se valora su excelente conformabilidad y resistencia al calor (debido a la necesidad de esterilización por calor).

¿Qué es el acero inoxidable 316?

El acero inoxidable 316 o 316 SS es el segundo grado austenítico de acero inoxidable más popular y se compone de hierro, 10-14 % de níquel y 16-18 % de cromo. La distinción real en la comparación del acero inoxidable 316 vs 304 SS es la presencia de molibdeno (2-3 %) junto con otros elementos de aleación como el carbono, el manganeso y el silicio.

Propiedades

Propiedades físicas

• Densidad:8,00 g/cm3
• Punto de fusión:1400°C
• Módulo de elasticidad:193 GPa
• Resistividad eléctrica:0,74 x 10-6 Ω.m
• Conductividad térmica:16,3 W/m.K
• Expansión térmica:15,9 x 10-6/K

Propiedades mecánicas

Las propiedades mecánicas dependen del tipo de acero inoxidable 316. Hay tres categorías:316 Barra y sección (hasta 160 mm de espesor), 316 Lámina (hasta 8 mm de espesor) y 316 Placa (8 – 75 mm de espesor). A continuación se muestran las propiedades mecánicas para cada categoría, respectivamente.

• Resistencia a la tracción (Mpa):500-700, 530-680, 520-670
• Esfuerzo de prueba (MPa):200, 240, 220
• Alargamiento A50 mm:4 0 Min %, 40 Min %, 45 Min %
• Dureza del acero inoxidable Brinell:215 Max HB, cero, cero

Aplicaciones

El acero inoxidable 316 tiene alta formabilidad y muy alta resistencia a la corrosión. Debido a la presencia de molibdeno, es el material más común en la fabricación de piezas con aplicaciones marinas. A continuación se muestran algunas aplicaciones del grado de acero inoxidable.

Industria Marítima

El acero inoxidable 316 es adecuado para fabricar piezas como calderas, barandas y escaleras de barcos debido a su excepcional estabilidad en entornos que contienen cloruro o ácido sulfúrico. Aparte de la resistencia a la corrosión, es altamente soldable y moldeable, lo que facilita la fabricación del producto.

Producto de tratamiento de agua

La resistencia al calor del acero inoxidable 316 lo hace adecuado para fabricar productos de manejo de agua, como calderas y calentadores de agua. La formabilidad también juega un papel importante aquí, ya que los productos tienen diseños complejos.

Equipamiento Médico y Farmacéutico

La industria médica utiliza acero inoxidable 316 para equipos médicos debido a su formabilidad y resistencia al calor (necesario para la esterilización por calor). También es adecuado para equipos farmacéuticos ya que dichos equipos funcionan en diferentes condiciones ambientales y están sujetos a productos químicos.

Acero inoxidable 304 vs 316:similitudes

Según las propiedades físicas y mecánicas, el acero inoxidable 316 y 304 son muy similares. Ambos materiales tienen las siguientes similitudes:

1. Magnetismo

Ambos SS son grados austeníticos de acero inoxidable. En consecuencia, no poseen ninguna propiedad magnética cuando se forman por primera vez. Sin embargo, trabajarlos en frío o soldarlos puede generar magnetismo.

2. Resistencia a la abrasión

Ambos grados son resistentes a la abrasión o al rayado. Esto asegura que el material no esté expuesto a la oxidación u otros fenómenos. Además, este es un valor estético importante que muchos consideran, especialmente en la fabricación de utensilios de cocina.

3. Soldabilidad

La soldabilidad es la tendencia de un metal a soldarse sin deformarse. Este factor depende de la cantidad de carbono en un grado de acero inoxidable con SS con bajo contenido de carbono que tiene una mayor soldabilidad. Ambos grados tienen una soldabilidad alta e igual debido a la misma cantidad de carbono presente (0,08 %).

4. Formabilidad

La conformabilidad es la tendencia de un material a sufrir deformación plástica sin ningún efecto sobre su capacidad, como estricción (adelgazamiento localizado de la lámina metálica) y agrietamiento (rotura de la lámina metálica). Esto permite a los fabricantes de chapa trabajar con materiales y adaptarlos a un diseño. Ambos grados tienen alta formabilidad.

5. Durabilidad

La durabilidad mide la resistencia de un material y la cantidad de estrés que puede soportar. Ambos grados 316 y 304 son resistentes. Esto es visible en sus propiedades mecánicas, propiedades anticorrosivas y resistencia al calor, lo que garantiza su uso en estructuras de fabricación estrictas.

6. Resistencia a la tracción

La resistencia a la tracción define la energía requerida para dividir o estirar un material antes de que se rompa. El SS 304 y el SS 316 tienen una resistencia a la tracción de 500-700 Mpa, lo que los hace aptos para trabajar en las mismas condiciones.

Acero inoxidable 304 vs 316:diferencias

Para elegir efectivamente entre el 304 SS y el 316 SS, necesita conocer sus diferencias comparándolos. A continuación se muestran las diferencias clave entre ambos grados de SS.

1. Composición Química

304 SS (porcentaje):Carbono (0,07), Silicio (1), Manganeso (2), Fósforo (0,045), Azufre (0,015), Nitrógeno (0,10), Cromo (18), Níquel (8).

316 SS (porcentaje):Carbono (0,07), Silicio (1,00), Manganeso (2,00), Fósforo (0,045), Azufre (0,015), Nitrógeno (0,10), Cromo (16), Níquel (10) y Molibdeno (2,00) ).

La principal diferencia entre el 304SS y el 316SS es la presencia de molibdeno y el porcentaje de cromo y níquel que ambos tienen. Estos, a su vez, son responsables de las diferentes propiedades de los grados de acero inoxidable.

2. Propiedades mecánicas

Ambos SS también difieren en las propiedades mecánicas, incluido el límite elástico, la dureza del acero inoxidable y el módulo de elasticidad.

-Límite elástico

El límite elástico es la fuerza máxima que puede usar sobre el material antes de cambiar su forma de forma permanente. Por lo tanto, la resistencia del metal siempre debe estar sujeta a fuerzas por debajo del límite elástico. SS 304 tiene un límite elástico de 215 MPa, mientras que 316 SS es de 205 MPa. Aunque pequeña, la diferencia es importante en el mecanizado de alta tolerancia.

-Dureza

Esta es la capacidad de un material para resistir la deformación, la penetración y la indentación. El material adecuado debe ser lo suficientemente duro para mejorar la durabilidad. También debe ser lo suficientemente duro para garantizar un proceso de fabricación adecuado.

La dureza del acero inoxidable 316 es 79 Rockwell B, mientras que la del acero inoxidable 304 es 70 Rockwell B. Por lo tanto, el acero inoxidable 316 es más adecuado para proyectos que requieren un material duro

-Módulo de elasticidad

El módulo de elasticidad es la relación entre el estrés y la deformación y cómo responde un metal a la deformación. El módulo de elasticidad del acero inoxidable 316 es de 164 GPa, mientras que el del acero inoxidable 304 es de 193-200 GPa. Por lo tanto, SS 304 responde mejor a la deformación.

3. Resistencia a la corrosión

Generalmente, ambos grados de acero inoxidable son resistentes a la corrosión. Sin embargo, debido a la presencia de molibdeno en 316 SS, es más resistente a la corrosión, especialmente en cloruro o ácidos sulfúricos. La resistencia a la corrosión del acero inoxidable 316 también significa que puede limpiarlos fácilmente sin preocuparse por el tipo de producto químico.

4. Resistencia al calor

La resistencia al calor es otro factor distintivo al comparar el acero inoxidable 304 con el 316. Basado en sus puntos de fusión, 304 SS tiene un rango de fusión más alto que 316 SS (por 50-100F).

Por un lado, 304 SS puede manejar bien el calor. Sin embargo, el uso continuo a una temperatura entre 797 y 1580 °F puede provocar corrosión. Por otro lado, 316 SS funciona bien en temperaturas superiores a 1550 ℉ y inferiores a 850 °F.

5. Costo

El acero inoxidable 316 es más caro que el acero inoxidable 304 debido al mayor contenido de elementos y la adición de molibdeno. Aparte de eso, el aumento de la resistencia a la corrosión que se produce lo hace más caro. En promedio, el acero inoxidable 316 es un 40 % más caro que el acero inoxidable 304.

Acero inoxidable 304 frente a 316:cómo elegir el adecuado

En cuanto a prestaciones, el 316 SS supera al 304 SS. Sin embargo, el 304 SS es más popular en términos de aplicación industrial. Elegir el adecuado pasa por observar las diferencias entre ambos grados de acero inoxidable. A continuación se muestran algunos escenarios en los que se aplican ambos SS y cómo puede elegir el correcto.

Ambiente Salino/Marino

El ambiente marino contiene un alto nivel de cloruros y sulfuros. Por lo tanto, el material adecuado debe tener un alto nivel de resistencia a la corrosión. Debido a la presencia de molibdeno, el acero inoxidable 316 es el mejor material.

Usos al aire libre

Los productos que se usan al aire libre también están expuestos a la corrosión y al óxido. Sin embargo, a diferencia del ambiente marino, existen menos cloruros y otros químicos. Por lo tanto, el acero inoxidable 304 es la mejor opción debido a su resistencia a la corrosión y bajo costo.

Mantenimiento

Ambos grados de acero inoxidable ofrecen casi la misma durabilidad y valor estético. Sin embargo, mantener el 316 SS es más fácil que el 304 SS. Esto se debe a que hay menos necesidad de preocuparse por los productos químicos utilizados para el proceso de limpieza.

¿Cuál es la temperatura de funcionamiento?

La temperatura también puede aumentar la tasa de corrosión. Por lo tanto, si el sitio de aplicación tiene una temperatura alta, 316 SS es la mejor opción. A diferencia del 304SS, que puede experimentar corrosión a 425-860 °C (797-1580 °F), el SS 316 puede funcionar a una temperatura superior a 843 ℃ (1550 ℉) y inferior a 454 ℃ (850 °F) sin corrosión.

Efectividad de costes

Otro factor a considerar al elegir el acero inoxidable 304 versus el acero inoxidable 316 es el costo. El 304 es la mejor opción porque el acero inoxidable 316 cuesta un 40 % más que este.

Al hacer coincidir su elección con el uso, el entorno y el costo, puede optimizarlos para los beneficios de su proyecto funcional y económicamente.

Conclusión

Los aceros inoxidables 304 y 316 son materiales importantes en la fabricación debido a su resistencia a la corrosión, soldabilidad, formabilidad y estética. Ambos son aceros austeníticos; sin embargo, difieren ligeramente en la composición del material. Esta diferencia en la composición química es responsable de la diferencia en su costo y resistencia a la corrosión.

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Preguntas frecuentes

¿Cómo diferenciar 316 SS de 304 SS?

No se puede saber la diferencia entre los grados de acero inoxidable con solo mirarlos. Sin embargo, someterlos a una solución que contenga cloruro o ácido sulfúrico. El acero inoxidable 316 es resistente a estos productos químicos debido a la presencia de molibdeno.

¿Es más fuerte el 316 o el 304 SS?

Ambos son similares en términos de resistencia a la tracción. La principal diferencia entre ambos materiales es el coste y la resistencia a la corrosión.

¿Se pegará un imán al acero inoxidable 316?

No debería. Al igual que otros aceros austeníticos, el acero inoxidable 316 es un SS no magnético debido a su alta composición de níquel. El trabajo en frío o la soldadura del material pueden hacerlos magnéticos. Sin embargo, esto es solo después de la formación fresca.

¿El acero inoxidable 316 es inoxidable?

Sí, el acero inoxidable 316 tiene propiedades antioxidantes y anticorrosivas debido al níquel, molibdeno y cromo. Por lo tanto, es adecuado para trabajar en un entorno que favorece la oxidación y la corrosión.