A la hora de seleccionar el acero inoxidable más adecuado para su proyecto, debe comprender las principales diferencias entre los grados más comunes. Dos de los aceros inoxidables austeníticos más utilizados son AISI 303 y AISI 304 (también conocidos como SS 303 y SS 304).
Sin embargo, tienen características diferentes que los hacen adecuados para determinados fines. Esta guía ofrece información sobre las características del acero inoxidable 303 frente al 304.
Pero, ¿cómo elegir entre ellos el grado adecuado que se adapte a sus aplicaciones?
Los grados del acero inoxidable
Siendo un material adaptable y económico, el acero inoxidable es reconocido por su buena resistencia a la oxidación y a algunas formas de corrosión con una estructura austenítica. Por ejemplo, los grados austeníticos 303 y 304 se utilizan con frecuencia.
Son fáciles de conformar y ofrecen una excelente resistencia a la corrosión y una conformabilidad preferente. Sin embargo, la selección del grado es bastante similar a la selección de la herramienta correcta para el trabajo; tiene que ser perfecta para la operación. Puede obtener más información en nuestra guía, para conseguir el mejor resultado para el trabajo del material y su durabilidad.
Calidades de acero inoxidable 303 frente a 304
A pesar de ser aceros inoxidables austeníticos y tener una base química similar, ambos grados ofrecen características comparables de excelente resistencia a la corrosión y propiedades no magnéticas. Con un contenido de azufre que oscila entre 0,15% y 0,35%, el 303 es un grado de acero inoxidable austenítico que ofrece una maquinabilidad excepcional.
Acero inoxidable 303 frente a acero inoxidable 304: Tabla comparativa
|
Propiedad |
Acero inoxidable 303 |
Acero inoxidable 304 |
|
Composición química |
17% Cromo, 8% Níquel, 0,15% Azufre/Selenio (min) |
18% Cromo, 8% Níquel (min) |
|
Maquinabilidad |
Excelente (debido al azufre/selenio) |
Bien |
|
Soldabilidad |
Pobre |
Bien |
|
Formabilidad |
Bien |
Bien |
|
Resistencia a la tracción (MPa) |
510-590 |
535-750 |
|
Límite elástico (MPa) |
205-290 |
205-325 |
|
Alargamiento (%) |
40-60 |
40-60 |
|
Densidad (g/cm³) |
7.93 |
7.93 |
|
Resistencia a la corrosión |
Moderado |
Excelente |
|
Coste |
Baja |
Más alto |
Contiene 8%-10% de níquel y 18% de cromo. El contenido de azufre compensa en gran medida la resistencia a la corrosión que ofrecería normalmente. Como resultado, se produce una pequeña reducción de la tenacidad y una disminución de la resistencia a la corrosión.
La facilidad de mecanizado tiene su contrapartida. Con frecuencia puede ser más caro que la aleación 304 porque no requiere tanta mano de obra para darle forma y prensarlo. Aunque el 303 no es tan resistente a la corrosión como el 304, sigue siendo bastante resistente a la oxidación cuando se expone ocasionalmente a temperaturas de hasta 1400 °F.
Hay que tener en cuenta que el contenido de azufre hace que el 303 sea poco soldable, lo que puede provocar grietas. Además, a veces se utiliza selenio en lugar de azufre. Esto tiene el mismo resultado que el azufre, mejorando la maquinabilidad y disminuyendo la resistencia a la corrosión.
Maquinabilidad del acero inoxidable 304 frente al 303
Grado 303
El grado 303 de acero inoxidable se conoce como el rey de la maquinabilidad debido a la presencia de azufre o selenio en él. Esto permite mejorar las características mecánicas de una aleación con la ayuda de las propiedades de corte libre del grado 303. Permite a los fabricantes producir grandes volúmenes rápidamente y de forma más limpia.
Este grado es adecuado para aplicaciones que requieren formas intrincadas y detalles finos, ofreciendo facilidades de mecanizado de precisión. Reduce las posibilidades de desgaste de las herramientas y prolonga su vida útil.
Esto lo convierte en una opción asequible para la fabricación de grandes volúmenes. Sin embargo, la contrapartida es una ligera reducción de la resistencia a la corrosión, lo que puede limitar su uso en determinados entornos.
Grado 304 - Un acto de equilibrio
Dado que el grado 304 se endurece rápidamente, la maquinabilidad es un problema para el grado 303. A diferencia del grado 303, la composición química del acero inoxidable de grado 304 es la preferida en muchas industrias debido a su fiabilidad y robustez, a pesar de su menor maquinabilidad. Su equilibrio entre buena conformabilidad y excelente resistencia a la corrosión lo convierte en una opción versátil.
Este grado se utiliza ampliamente para producir aplicaciones en las que se necesita tanto mecanizado como soldadura, como equipos de cocina, estructuras arquitectónicas y contenedores químicos. Sus excelentes características anticorrosión garantizan que puedan soportar condiciones duras sin comprometer su integridad.
Propiedades mecánicas
Las calidades 303 y 304 de acero inoxidable comparten las mismas propiedades, excepto el punto de fusión. Su densidad sería la misma aunque tuvieran una composición química ligeramente diferente. Sus estructuras cristalinas son muy similares, con los átomos dispuestos en un patrón regular y repetitivo, ya que son aleaciones de acero inoxidable austenítico.
El 304 tiene un poco más de cromo, aunque no siempre. La inclusión de azufre no influye de manera significativa en la estructura cristalina ni en la separación de las partículas interatómicas.
|
Propiedades |
Acero inoxidable de grado 303 |
Grado 304 de acero inoxidable |
|
Densidad |
0,289 lb/pulg³ |
0,289 lb/pulg³ |
|
Punto de fusión |
2550 - 2590°F |
2642°F |
|
Módulo de elasticidad |
28.000 ksi |
28.000 ksi |
|
Resistividad eléctrica |
0,72 x 10-⁶ Ω-m |
0,72 x 10-⁶ Ω-m |
|
Conductividad térmica |
112 BTU-in/hr-ft²-°F |
112 BTU-in/hr-ft²-°F |
|
Módulo de cizallamiento |
11.200 ksi |
11.200 ksi |
Estructura austenítica y su impacto
Los grados de acero inoxidable proporcionan propiedades no magnéticas junto con conformabilidad al tiempo que contribuyen a la estructura austenítica. Su estructura austenítica ayuda a producir aplicaciones específicas en las que se requiere alta tenacidad y durabilidad.
Permite que el material mantenga su resistencia a altas temperaturas. Esto permite fabricar productos de automoción y aeroespaciales. Además, esta estructura austenítica puede utilizarse en el medio ambiente para superar elevadas tensiones mecánicas.
Comparación de puntos fuertes
Dado que el grado 303 contiene selenio o azufre, su rendimiento en términos de límite elástico y resistencia a la tracción es ligeramente superior al del grado 304. Sin embargo, es esencial tener en cuenta otros factores de tenacidad y ductilidad al elegir el grado apropiado entre 303 y 304.
La selección de las calidades depende de los requisitos específicos de las aplicaciones. Puede tratarse de tensiones mecánicas, exposición a elementos corrosivos y necesidad de mecanizabilidad o soldabilidad.
Tratamiento térmico y conformabilidad
Solución Tratamiento
El tratamiento por disolución es el proceso que mejora la estructura del grano y la conformabilidad general de las calidades 303 y 304. Este proceso consiste en calentar las aleaciones a alta temperatura y enfriarlas rápidamente. Este proceso consiste en calentar las aleaciones a alta temperatura y enfriarlas rápidamente. Esto mejora las características mecánicas y el rendimiento del material.
Además, este proceso ayuda a disolver los precipitados que puedan haberse formado durante el proceso para garantizar una microestructura uniforme. Contribuye a mejorar la ductilidad y tenacidad de las aleaciones, facilitando su conformado y moldeado.
Diferencias de soldabilidad
La presencia de azufre o selenio en el grado 303 puede provocar grietas en caliente durante el proceso de soldadura. Por el contrario, el grado 304 tiene la capacidad de soldarse mejor, lo que puede hacerlo adecuado para su uso en aplicaciones que requieren soldaduras extensas.
Considere este factor diferencial al elegir el grado deseado para su proyecto. La construcción de tuberías, depósitos y otras estructuras en las que es necesario soldar se adapta al grado 304. Su capacidad para proporcionar soldaduras fuertes y duraderas puede soportar diversas tensiones.
Coste del acero inoxidable 303 frente al acero inoxidable 304
La consideración del coste es un aspecto importante a la hora de elegir entre los grados 303 y 304 para su proyecto. Los principales componentes de estas calidades son los precios de mercado del cromo y el níquel. Estos precios fluctúan en función de la oferta y la demanda, los acontecimientos geopolíticos y las actividades mineras. Estas fluctuaciones repercuten en los precios globales del material de acero inoxidable en el mercado.
- Fluctuaciones de los precios de mercado
- Grado 303 - Generalmente menor coste
- Grado 304 - Coste ligeramente superior
Fluctuaciones de los precios de mercado
Nickel and chromium costs can differ due to various aspects and can be influenced by mining output, global demand, and political stability. Their prices fluctuate because of the manufacturer’s demand and supply, leading to price swings and affecting the cost of stainless steel.
Grado 303 - Generalmente menor coste
El menor contenido de níquel y la maquinabilidad más rápida del grado 303 lo hacen menos caro que el grado 304. Sus propiedades reducen el tiempo de producción y los costes de mano de obra. Sus propiedades reducen el tiempo de producción y los costes de mano de obra, y la adición de azufre o selenio mejora su maquinabilidad. Esto agiliza los procesos de producción y reduce los gastos de fabricación.
Grado 304 - Coste ligeramente superior
The higher nickel content and excellent resistance to corrosion presence in grade 3034 make it slightly more expensive than grade 303. Meanwhile, the lower maintenance requirement and the material’s durability can offset its higher cost. The lower maintenance requirements make grade 304 a cost-effective choice across various industries.
Aplicaciones comunes de ss 303 vs 304
Los usos del acero inoxidable 303 frente al 304 suelen ser similares. En concreto, el 303 y el 304 se utilizan habitualmente en diversas aplicaciones. A continuación se describen, destacando las razones específicas de su uso.
|
Industria |
Acero inoxidable 303 Aplicaciones |
Motivo de uso |
Acero inoxidable 304 Aplicaciones |
Motivo de uso |
|
Equipo de preparación de alimentos |
Transportadores, bandejas, carros y unidades de refrigeración |
Fácil de limpiar |
Depósitos, tuberías y contenedores |
Resistencia a la corrosión, fácil de limpiar |
|
Aviones |
Ejes, engranajes y accesorios aeronáuticos |
Propiedades antiagarrotamiento y antigripado, alta maquinabilidad |
Estructuras de aeronaves, motores |
Excelente resistencia a la corrosión, estabilidad térmica y relación resistencia/peso |
|
Componentes de fijación |
Tornillos, tuercas y pernos |
Alta maquinabilidad: fácil producción de formas complejas |
Tornillos, tuercas y pernos |
Durabilidad y resistencia a la corrosión |
|
Componentes electrónicos |
Distanciadores, soportes y elementos de ventilación |
No magnético, alta maquinabilidad |
Distanciadores, soportes y elementos de ventilación |
No magnético y poco resistente a la corrosión |
|
Maquinaria y aplicaciones industriales |
Casquillos, racores, cuerpos de válvulas, válvulas, ejes forjados y embellecedores de válvulas. |
Alta maquinabilidad: facilidad para producir formas complejas con tolerancias precisas y ajustes ajustados. |
Depósitos, tuberías, accesorios y cuerpos de válvulas |
Resistencia a la corrosión, durabilidad |
|
Electrodomésticos |
Herrajes, tornillos y pernos para electrodomésticos |
Alta maquinabilidad |
Frigoríficos, fregaderos y lavavajillas |
Durabilidad, resistencia a la corrosión y estética |
|
Automoción |
Ejes, racores y engranajes |
Alta maquinabilidad, facilidad de fabricación |
Sistemas de escape, embellecedores y rejillas |
Resistencia a la corrosión, estética |
|
Equipos médicos |
Instrumentos quirúrgicos, implantes dentales |
Alta maquinabilidad, no magnético |
Instrumental quirúrgico, instrumental dental e implantes |
Biocompatibilidad, resistencia a la corrosión y procesos de limpieza a alta temperatura |
|
Equipos de procesamiento químico |
Cuerpos de válvulas, racores y casquillos |
Alta maquinabilidad, facilidad de fabricación |
Reactores, tanques y tuberías |
Resistencia a la corrosión frente a diversos productos químicos |
Resistencia a la corrosión
El acero inoxidable es el material más utilizado en diversas aplicaciones de mecanizado. Por lo tanto, encontrar el material perfecto es crucial para obtener el resultado deseado de las piezas. Además de sus ventajosas propiedades mecánicas y químicas, los grados de acero inoxidable poseen diferentes propiedades de resistencia a la corrosión.
- Resistencia a la corrosión por picadura y papel del cromo
- Comparación de durabilidad en distintos entornos
Resistencia a la corrosión por picadura y papel del cromo
Todos los tipos de acero inoxidable austenítico tienen una excelente resistencia a la corrosión; la corrosión por picaduras se produce cuando el material se expone a ambientes clorados. En particular, ambos grados contienen altos niveles de cromo, que pueden evitar este tipo de corrosión. Sin embargo, algunas variantes del grado 304 ofrecen una ventaja en la resistencia a la corrosión por picaduras debido a su mayor contenido de cromo.
Comparación de durabilidad en distintos entornos
Todas las fuentes atmosféricas, esterilizadores, productos químicos orgánicos y tintes no pueden provocar la corrosión del Tipo 303. Soportan mal los ácidos halogenados, algo el ácido sulfúrico y bien el ácido nítrico.
Para obtener la máxima resistencia a la corrosión, todos los componentes fabricados con el grado 303 deben limpiarse. Deben pasivarse después de Mecanizado CNC para eliminar grasa, aceite, huellas dactilares y otras partículas extrañas, como restos de hierro, del utillaje.
Conclusión:
A pesar de tener propiedades similares, los grados de acero inoxidable 303 frente a 304 presentan diferencias claras. Esto supone un reto a la hora de seleccionar el material adecuado para aplicaciones específicas. Debido a la mayor maquinabilidad de los grados, el 303 es ideal para piezas que requieren un mecanizado detallado. Además, este grado pierde algo de resistencia a la corrosión debido a la presencia de un mayor contenido de azufre.
Por el contrario, el acero inoxidable de grado 304 ofrece una excelente resistencia a la corrosión y es adecuado para una gama más amplia de aplicaciones. Esto lo convierte en una opción más versátil para entornos en los que la corrosión es un problema.
La selección de las calidades depende de los requisitos de un proyecto, teniendo en cuenta factores como la exposición medioambiental, los requisitos de mecanizado y la rentabilidad. Conocer a fondo estas calidades ayuda al fabricante a obtener el resultado deseado, aprovechando sus propiedades únicas.