Per scegliere l'acciaio inossidabile più adatto al proprio progetto, è necessario comprendere le principali differenze tra i gradi più comuni. Due degli acciai inossidabili austenitici più utilizzati sono AISI 303 e AISI 304 (noti anche come SS 303 e SS 304).

 Tuttavia, hanno caratteristiche diverse che li rendono adatti a determinati scopi. Questa guida illustra le caratteristiche dell'acciaio inox 303 rispetto all'acciaio inox 304.

Ma come si può scegliere il grado più adatto alle proprie applicazioni?

Conoscere i gradi dell'acciaio inossidabile

Essendo un materiale adattabile ed economico, l'acciaio inossidabile è riconosciuto per la sua buona resistenza all'ossidazione e ad alcune forme di corrosione con una struttura austenitica. Ad esempio, i gradi austenitici 303 e 304 sono frequentemente utilizzati.

Sono facili da modellare e offrono un'eccellente resistenza alla corrosione e una formabilità preferenziale. Tuttavia, la scelta del grado è abbastanza simile alla selezione dell'utensile corretto per il lavoro; deve essere perfetto per l'operazione. Per saperne di più, consultate la nostra guida, per ottenere il massimo risultato per il lavoro del materiale e la sua durata.

303 vs 304 Gradi di acciaio inossidabile

Pur essendo acciai inossidabili austenitici e avendo una base chimica simile, entrambi i gradi offrono caratteristiche comparabili di eccellente resistenza alla corrosione e proprietà non magnetiche. Con un contenuto di zolfo compreso tra 0,15% e 0,35%, il 303 è un acciaio inossidabile austenitico che offre un'eccezionale lavorabilità.

Acciaio inox 303 vs acciaio inox 304: Tabella di confronto

Contiene 8%-10% di nichel e 18% di cromo. Il contenuto di zolfo compensa in larga misura la resistenza alla corrosione che normalmente offrirebbe. Di conseguenza, si verifica una piccola riduzione della tenacità e una diminuzione della resistenza alla corrosione.

La facilità di lavorazione comporta un compromesso. Spesso può essere più costosa della lega 304 perché non richiede altrettanta manodopera per la formatura e la pressatura. Anche se la 303 non è resistente alla corrosione come la 304, è comunque abbastanza resistente all'ossidazione quando è esposta a temperature fino a 1400 °F.

 Si tenga presente che il contenuto di zolfo rende il 303 poco saldabile, il che può causare cricche. Inoltre, occasionalmente si usa il selenio al posto dello zolfo. Questo ha lo stesso risultato dello zolfo, migliorando la lavorabilità e riducendo la resistenza alla corrosione.

Capire la lavorabilità dell'acciaio inossidabile 304 rispetto a quello 303       

Grado 303

Il grado 303 dell'acciaio inossidabile è definito il re della lavorabilità grazie alla presenza di zolfo o selenio. Ciò consente di migliorare le caratteristiche meccaniche di una lega con l'aiuto delle proprietà di taglio libero del grado 303. Ciò consente ai produttori di produrre grandi volumi in modo rapido e pulito.

Questa qualità è adatta alle applicazioni che richiedono forme intricate e dettagli fini, offrendo possibilità di lavorazione di precisione. Riduce le possibilità di usura degli utensili e ne prolunga la durata.

Queste caratteristiche lo rendono una scelta conveniente per la produzione di grandi volumi. Tuttavia, il compromesso comporta una leggera riduzione della resistenza alla corrosione, che può limitarne l'uso in alcuni ambienti.

Grado 304 - Un atto di equilibrio

Poiché il grado 304 si indurisce rapidamente, la lavorabilità è un problema per il grado 303. A differenza del grado 303, la composizione chimica dell'acciaio inox 304 è preferita in molti settori per la sua affidabilità e robustezza, nonostante la minore lavorabilità. Il suo equilibrio tra buona formabilità ed eccellente resistenza alla corrosione lo rende un'opzione versatile.

Questo grado è ampiamente utilizzato per produrre applicazioni che richiedono sia la lavorazione che la saldatura, come attrezzature da cucina, strutture architettoniche e contenitori chimici. Le sue eccellenti caratteristiche anticorrosione garantiscono la resistenza a condizioni difficili senza comprometterne l'integrità.

Proprietà meccaniche

I gradi 303 e 304 dell'acciaio inossidabile condividono le stesse proprietà, ad eccezione del punto di fusione. La loro densità sarebbe la stessa anche se avessero una composizione chimica leggermente diversa. Le loro strutture cristalline sono molto simili, con gli atomi disposti in uno schema regolare e ripetitivo, poiché si tratta di leghe di acciaio inossidabile austenitico.

Il 304 ha un po' più di cromo, anche se non sempre. L'inclusione di zolfo non ha alcun impatto sulla struttura cristallina o sulla spaziatura delle particelle interatomiche.

Struttura austenitica e suo impatto 

Questi gradi di acciaio inossidabile forniscono proprietà non magnetiche e formabilità, contribuendo al contempo alla struttura austenitica. La loro struttura austenitica contribuisce alla realizzazione di applicazioni specifiche in cui sono richieste elevata tenacità e durata.

 Consente al materiale di mantenere la propria resistenza alle alte temperature. Ciò è utile per la produzione di prodotti automobilistici e aerospaziali. Inoltre, questa struttura austenitica può essere utilizzata nell'ambiente per superare elevate sollecitazioni meccaniche.

Confronto dei punti di forza

Poiché il grado 303 contiene selenio o zolfo, ha prestazioni leggermente migliori in termini di resistenza allo snervamento e alla trazione rispetto al grado 304. Tuttavia, è essenziale considerare altri fattori di tenacità e duttilità nella scelta del grado appropriato tra il 303 e il 304.

 La scelta dei gradi dipende dai requisiti specifici delle applicazioni. Ciò può comportare sollecitazioni meccaniche, esposizione a elementi corrosivi e necessità di lavorabilità o saldabilità.

Trattamento termico e formabilità

Trattamento della soluzione

Il trattamento in soluzione è il processo che migliora la struttura dei grani e la formabilità complessiva delle leghe 303 e 304. Questo processo prevede il riscaldamento delle leghe ad alta temperatura e il successivo rapido raffreddamento. Ciò migliora le caratteristiche meccaniche e le prestazioni del materiale.

Inoltre, questo processo aiuta a dissolvere eventuali precipitati formatisi durante l'avanzamento per garantire una microstruttura uniforme. Contribuisce a migliorare la duttilità e la tenacità delle leghe, rendendole più facili da formare e modellare.

Differenze di saldabilità

La presenza di zolfo o selenio nel grado 303 può causare cricche a caldo durante il processo di saldatura. Al contrario, il grado 304 ha una migliore saldabilità, che lo rende adatto ad applicazioni che richiedono saldature estese.

 Considerate questo fattore differenziale nella scelta del grado desiderato per il vostro progetto. La costruzione di condutture, serbatoi e altre strutture in cui è necessaria la saldatura si adatta al grado 304. La loro capacità di fornire saldature forti e durevoli può resistere a varie sollecitazioni.

Costo acciaio inox 303 vs acciaio inox 304     

La considerazione dei costi è un aspetto importante nella scelta tra i gradi 303 e 304 per il vostro progetto. I componenti principali di questi gradi sono i prezzi di mercato del cromo e del nichel. Questi fluttuano in base alla domanda e all'offerta, agli eventi geopolitici e alle attività minerarie. Queste fluttuazioni hanno un impatto sui prezzi complessivi del materiale in acciaio inossidabile sul mercato.

• Fluttuazioni dei prezzi di mercato
• Grado 303 - Generalmente più economico
• Grado 304 - Costo leggermente superiore

Fluttuazioni dei prezzi di mercato

I costi di nichel e cromo possono variare a causa di vari aspetti e possono essere influenzati dalla produzione mineraria, dalla domanda globale e dalla stabilità politica. I loro prezzi fluttuano a causa della domanda e dell'offerta dei produttori, provocando oscillazioni dei prezzi e influenzando il costo dell'acciaio inossidabile.

Grado 303 - Generalmente più economico

Il minor contenuto di nichel e la più rapida lavorabilità del grado 303 lo rendono meno costoso del grado 304. Le sue proprietà riducono i tempi di produzione e i costi di manodopera. Le sue proprietà riducono i tempi di produzione e i costi di manodopera e l'aggiunta di zolfo o selenio ne migliora la lavorabilità. Questo porta a processi di produzione più rapidi e a minori spese di produzione.

Grado 304 - Costo leggermente superiore

Il contenuto di nichel più elevato e l'eccellente resistenza alla corrosione del grado 3034 lo rendono leggermente più costoso del grado 303. Tuttavia, i minori requisiti di manutenzione e la durata del materiale possono compensare il costo più elevato. I minori requisiti di manutenzione rendono il grado 304 una scelta conveniente in diversi settori industriali.

Applicazioni comuni di ss 303 vs 304  

Gli usi dell'acciaio inossidabile 303 e 304 sono spesso simili. In particolare, 303 e 304 sono comunemente utilizzati in diverse applicazioni. Di seguito vengono illustrate le ragioni specifiche del loro utilizzo.

Resistenza alla corrosione

L'acciaio inox è il materiale più apprezzato e ampiamente utilizzato in una varietà di applicazioni di lavorazione. Pertanto, trovare il materiale perfetto è fondamentale per ottenere il risultato desiderato. Oltre alle vantaggiose proprietà meccaniche e chimiche, i gradi di acciaio inossidabile possiedono diverse proprietà di resistenza alla corrosione.

• Resistenza al pitting e ruolo del cromo
• Confronto della durata in diversi ambienti

Resistenza al pitting e ruolo del cromo

Tutti i tipi di acciaio inossidabile austenitico hanno un'eccellente resistenza alla corrosione; la corrosione per vaiolatura si verifica quando il materiale è esposto ad ambienti con cloruri. In particolare, entrambi i tipi contengono alti livelli di cromo, in grado di prevenire questo tipo di corrosione. Tuttavia, alcune varianti del grado 304 offrono un vantaggio nella resistenza alla corrosione per vaiolatura, grazie al loro maggiore contenuto di cromo.

Confronto della durata in diversi ambienti

Tutte le fonti atmosferiche, gli sterilizzatori, le sostanze chimiche organiche e i coloranti non possono causare la corrosione del tipo 303. Resistono poco agli acidi alogeni, un po' all'acido solforico e bene all'acido nitrico.

Per ottenere la massima resistenza alla corrosione, tutti i componenti costruiti con il grado 303 devono essere puliti. Devono essere passivati dopo Lavorazione CNC per rimuovere grasso, olio, impronte digitali e altre particelle estranee, come residui di ferro, dall'utensile.

Conclusione:

Nonostante abbiano proprietà simili, i gradi di acciaio inossidabile 303 e 304 presentano differenze distinte. Ciò rappresenta una sfida nella scelta del materiale adatto per applicazioni specifiche. Grazie alla maggiore lavorabilità dei gradi, il 303 è ideale per le parti che richiedono una lavorazione dettagliata. Inoltre, questo grado perde un po' di resistenza alla corrosione a causa della presenza di un maggiore contenuto di zolfo.

Al contrario, l'acciaio inox 304 offre un'eccellente resistenza alla corrosione ed è adatto a una gamma più ampia di applicazioni. Questo lo rende un'opzione più versatile per gli ambienti in cui la corrosione è un problema.

La scelta dei gradi dipende dai requisiti di un progetto, tenendo conto di fattori quali l'esposizione ambientale, i requisiti di lavorazione e l'economicità. La conoscenza approfondita di questi gradi aiuta il produttore a ottenere il risultato desiderato, sfruttando le loro proprietà uniche.