Dominando el Mecanizado de Acero Inoxidable 304 vs 316: Técnicas y Diferencias Clave

Introducción

El acero inoxidable se usa ampliamente por su resistencia a corrosión. Hay muchos grados, con diferente conformabilidad, resistencia y mecanibilidad. Grado 304 (A2) contiene 18-20% cromo y 8-10% níquel.

Grado 316 (A4) contiene ~16% cromo, 10% níquel y 2-3% molibdeno. Una de las mayores diferencias es la presencia de molibdeno en 316, ausente en 304. Este elemento ayuda a resistir corrosión por cloruros. El 316 también contiene trazas de silicio, carbono y manganeso. La presencia de molibdeno hace al 316 "acero inoxidable grado marino". El tipo 316 es más resistente a corrosión química: resiste ácidos grasos y sulfúrico a alta temperatura. Soporta hasta 1600 °F (871 °C). Comparado con 316, el 304 es menos resistente al calor.

¿Qué Grado es Más Adecuado para Mecanizado?

Los aceros inoxidables austeníticos se consideran generalmente difíciles de mecanizar. Los serie 400 son más fáciles que serie 300 (incluye 304 y 316). La mecanibilidad de 304 y 316 es diferente. El tipo 303 puede ser el más fácil de la serie 300. Es más fácil que 304, por lo que es primera opción para accesorios, engranajes y sujetadores con tolerancias estrictas. Su debilidad relativa significa que no se usa tan a menudo como 304.

El 304 es más fácil de mecanizar que 316. No solo es más fácil, sino también más fácil de limpiar, razón por la que tiene tantos acabados y se usa en superficies visibles. El 316 no solo es difícil de mecanizar, sino que requiere herramientas especiales. Funciona bien en resistencia a corrosión por picaduras, pero no es tan fácil de conformar, por lo que se reserva para aplicaciones que otros tipos no manejan.

¿Qué Grado es Más Fácil de Procesar?

Los grados tienen series de contenidos metálicos permitidos para maximizar mecanibilidad. Además de diferencia entre tipos, esto hace que 316 sea más fácil que 316B. La mecanibilidad de 316 es 60, 316B es 50, y 304 y 304L son 70. En contraste, la aleación 303 es la más fácil: mecanibilidad 150, base 100.

Cómo Mejorar la Mecanibilidad del Acero Inoxidable

Añadir azufre o selenio mejora mecanibilidad, pero también aumenta corrosión e interfiere con soldadura. El contenido de azufre en aleación 303 es mucho menor que en 304. El carbono permitido en acero soldable es menor. Ejemplo: 304 tiene hasta 0,08% carbono, 304L (soldable) hasta 0,03%, lo que no afecta realmente su mecanibilidad.

Cómo Mecanizar 304 vs 316

Para mecanizar 304 o 316, no quieres vibración excesiva y necesitas máquinas grandes. Tornos y fresadoras pequeñas no pueden cortar estos grados. Para cualquier acero inoxidable, se pueden usar herramientas de metal duro o acero rápido (HSS). A velocidades de corte bajas, HSS es mejor.

Todos los serie 300 tienen endurecimiento por trabajo, y 316 se endurece más fácilmente, requiriendo más esfuerzo para prevenirlo. Solución: usar herramientas afiladas y cambiarlas al desgastarse, trabajar a velocidad más lenta y avance mayor comparado con mecanizado de 304. Para 304, mecanizar a velocidad más lenta. Al mecanizar 304 complejo, usar corte profundo a alta velocidad de avance para minimizar endurecimiento.

Conclusión

En el proceso ideal para mecanizar 304 y 316, hay varias formas de hacer más fácil el mecanizado de todos los serie 300. Tratamiento térmico puede hacer el metal más fácil: normalizar calienta acero por encima de temperatura de recocido. Mantenerlo tiempo suficiente para producir granos de austenita más pequeños mejora mecanibilidad. Estos aceros tienen baja conductividad térmica. Cuidado con no sobrecalentar superficie, causando distorsión difícil de reparar. Usar lubricación con aceite para reducir desgaste y enfriar. Aceite mineral o emulsión acuosa, y herramientas de metal duro para alta velocidad.