Ao selecionar o aço inoxidável mais adequado para o seu projeto, você deve entender as principais diferenças entre os tipos comuns. Dois dos aços inoxidáveis austeníticos mais usados são AISI 303 e AISI 304 (também conhecido como SS 303 e SS 304).
No entanto, eles têm características diferentes que os tornam bons para determinadas finalidades. Este guia fornecerá informações sobre as características do aço inoxidável 303 versus 304.
Mas como você pode escolher o grau apropriado entre eles que se adapte às suas aplicações?
Entendendo os tipos de aço inoxidável
Por ser um material adaptável e econômico, o aço inoxidável é reconhecido por sua boa resistência à oxidação e a algumas formas de corrosão com uma estrutura austenítica. Por exemplo, os graus austeníticos 303 e 304 são usados com frequência.
Eles são fáceis de moldar e oferecem excelente resistência à corrosão e conformabilidade preferencial. Entretanto, a seleção da classe é bastante semelhante à seleção da ferramenta correta para o trabalho; ela precisa ser perfeita para a operação. Saiba mais em nosso guia, para obter o melhor resultado para o trabalho e a durabilidade do material.
Classes de aço inoxidável 303 vs 304
Apesar de serem aços inoxidáveis austeníticos e terem uma base química semelhante, ambos os tipos oferecem características comparáveis de excelente resistência à corrosão e propriedades não magnéticas. Com um teor de enxofre que varia de 0,15% a 0,35%, o 303 é um tipo de aço inoxidável austenítico que oferece usinabilidade excepcional.
Aço inoxidável 303 vs. aço inoxidável 304: Tabela de comparação
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Propriedade |
Aço inoxidável 303 |
Aço inoxidável 304 |
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Composição química |
17% Cromo, 8% Níquel, 0,15% Enxofre/Selênio (mín.) |
18% Cromo, 8% Níquel (mín.) |
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Usinabilidade |
Excelente (devido ao enxofre/selênio) |
Bom |
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Soldabilidade |
Ruim |
Bom |
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Formabilidade |
Bom |
Bom |
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Resistência à tração (MPa) |
510-590 |
535-750 |
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Resistência ao escoamento (MPa) |
205-290 |
205-325 |
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Alongamento (%) |
40-60 |
40-60 |
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Densidade (g/cm³) |
7.93 |
7.93 |
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Resistência à corrosão |
Moderado |
Excelente |
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Custo |
Inferior |
Mais alto |
Ele contém 8%-10% de níquel e 18% de cromo. O teor de enxofre compensa amplamente a resistência à corrosão que normalmente ofereceria. Como resultado, há uma pequena redução na tenacidade e uma diminuição na resistência à corrosão.
O fato de ser facilmente usinável tem uma contrapartida. Frequentemente, ela pode ser mais cara do que a liga 304 porque não requer tanta mão de obra para ser moldada e prensada. Embora a liga 303 não seja tão resistente à corrosão quanto a 304, ela ainda é bastante resistente à oxidação quando exposta a temperaturas de até 1.400 °F em algumas ocasiões.
Lembre-se de que o teor de enxofre torna o 303 pouco soldável, o que pode causar rachaduras. Além disso, o selênio é ocasionalmente usado no lugar do enxofre. Isso tem o mesmo resultado que o enxofre, melhorando a usinabilidade e diminuindo a resistência à corrosão.
Entendendo a usinabilidade do aço inoxidável 304 vs. 303
Grau 303
A classe 303 de aço inoxidável é conhecida como o rei da usinabilidade devido à presença de enxofre ou selênio nela. Isso possibilita melhorar as características mecânicas de uma liga com a ajuda das propriedades de corte livre do grau 303. Isso permite que os fabricantes produzam grandes volumes rapidamente e de forma mais limpa.
Essa classe é adequada para aplicações que exigem formas complexas e detalhes finos, oferecendo instalações de usinagem de precisão. Ela reduz as chances de desgaste da ferramenta e aumenta a longevidade das ferramentas de corte.
Eles o tornam uma opção econômica para a fabricação de grandes volumes. No entanto, a compensação causa uma pequena redução na resistência à corrosão, o que pode limitar seu uso em determinados ambientes.
Nota 304 - Um ato de equilíbrio
Como o grau 304 endurece rapidamente, a usinabilidade é um problema para o grau 303. Ao contrário do grau 303, a composição química do aço inoxidável grau 304 é preferida em muitos setores devido à sua confiabilidade e robustez, apesar de sua menor usinabilidade. Seu equilíbrio entre boa conformabilidade e excelente resistência à corrosão o torna uma opção versátil.
Essa classe é amplamente utilizada para produzir aplicações em que tanto a usinagem quanto a soldagem são necessárias, como equipamentos de cozinha, estruturas arquitetônicas e contêineres de produtos químicos. Suas excelentes características anticorrosivas garantem que eles possam suportar condições adversas sem comprometer sua integridade.
Propriedades mecânicas
Os graus 303 e 304 do aço inoxidável compartilham as mesmas propriedades, exceto pelo ponto de fusão. Sua densidade seria a mesma se tivessem uma composição química ligeiramente diferente. Suas estruturas cristalinas são muito semelhantes, com os átomos dispostos em um padrão regular e repetitivo, pois são ligas de aço inoxidável austenítico.
O 304 tem um pouco mais de cromo, embora nem sempre. A inclusão de enxofre não tem impacto na estrutura do cristal ou no espaçamento das partículas interatômicas de forma significativa.
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Propriedades |
Grau 303 de aço inoxidável |
Grau 304 de aço inoxidável |
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Densidade |
0,289 lb/in³ |
0,289 lb/in³ |
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Ponto de fusão |
2550 - 2590°F |
2642°F |
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Módulo de elasticidade |
28.000 ksi |
28.000 ksi |
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Resistividade elétrica |
0,72 x 10-⁶ Ω-m |
0,72 x 10-⁶ Ω-m |
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Condutividade térmica |
112 BTU-in/hr-ft²-°F |
112 BTU-in/hr-ft²-°F |
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Módulo de cisalhamento |
11.200 ksi |
11.200 ksi |
Estrutura austenítica e seu impacto
Os tipos de aço inoxidável oferecem propriedades não magnéticas e conformabilidade, além de contribuírem para a estrutura austenítica. Sua estrutura austenítica ajuda a produzir aplicações específicas em que são necessárias alta resistência e durabilidade.
Ele permite que o material mantenha sua resistência em altas temperaturas. Isso serve para a fabricação de produtos automotivos e aeroespaciais. Além disso, essa estrutura austenítica pode ser usada no meio ambiente para superar altas tensões mecânicas.
Comparação de pontos fortes
Como o Grau 303 contém selênio ou enxofre, ele tem um desempenho ligeiramente melhor em termos de rendimento e resistência à tração do que o Grau 304. Entretanto, é essencial considerar outros fatores de resistência e ductilidade ao escolher o grau apropriado entre 303 e 304.
A seleção das classes depende dos requisitos específicos das aplicações. Isso pode envolver tensões mecânicas, exposição a elementos corrosivos e a necessidade de usinabilidade ou soldabilidade.
Tratamento térmico e conformabilidade
Tratamento de soluções
O tratamento em solução é o processo que melhora a estrutura de grãos e a conformabilidade geral das classes 303 e 304. Esse processo envolve o aquecimento das ligas a uma alta temperatura e, em seguida, seu resfriamento rápido. Isso aprimora as características mecânicas e o desempenho do material.
Além disso, esse processo ajuda a dissolver quaisquer precipitados que possam ter se formado durante o progresso para garantir uma microestrutura uniforme. Ele ajuda a melhorar a ductilidade e a resistência das ligas, facilitando sua formação e modelagem.
Diferenças de soldabilidade
A presença de enxofre ou selênio no grau 303 pode causar rachaduras a quente durante o processo de soldagem. Por outro lado, o grau 304 tem a capacidade de melhorar a soldabilidade, o que pode torná-lo adequado para uso em aplicações que exijam muita soldagem.
Considere esse fator diferencial ao escolher a classe desejada para seu projeto. A construção de tubulações, tanques e outras estruturas em que a soldagem é necessária se adapta à classe 304. Sua capacidade de fornecer soldas fortes e duráveis pode suportar várias tensões.
Custo do aço inoxidável 303 vs. aço inoxidável 304
A consideração do custo é um aspecto importante na escolha entre os graus 303 e 304 para seu projeto. Os principais componentes desses graus são os preços de mercado do cromo e do níquel. Isso varia de acordo com a oferta e a demanda, eventos geopolíticos e atividades de mineração. Essas flutuações afetam os preços gerais do material de aço inoxidável no mercado.
- Flutuações de preços de mercado
- Grau 303 - Custo geralmente mais baixo
- Grau 304 - Custo um pouco mais alto
Flutuações de preços 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.
Grau 303 - Custo geralmente mais baixo
O menor teor de níquel e a usinabilidade mais rápida do grau 303 o tornam mais barato do que o grau 304. Suas propriedades reduzem o tempo de produção e os custos de mão de obra, e a adição de enxofre ou selênio melhora sua usinabilidade. Isso resulta em processos de produção mais rápidos e menores despesas de fabricação.
Grau 304 - Custo um pouco mais alto
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.
Aplicações comuns de ss 303 vs 304
Os usos do aço inoxidável 303 vs. 304 geralmente são semelhantes. Especificamente, o 303 e o 304 são comumente usados em várias aplicações. Elas estão descritas abaixo, destacando os motivos específicos de seu uso.
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Setor |
Aplicações do aço inoxidável 303 |
Motivo do uso |
Aplicações em aço inoxidável 304 |
Motivo do uso |
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Equipamento de preparação de alimentos |
Transportadores, bandejas, carrinhos e unidades de refrigeração |
Fácil de limpar |
Tanques, tubulações e contêineres |
Resistência à corrosão, fácil de limpar |
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Aeronaves |
Eixos, engrenagens e acessórios para aeronaves |
Propriedades de não engripamento e não gripagem, alta usinabilidade |
Estruturas e motores de aeronaves |
Excelente resistência à corrosão, estabilidade térmica e relação resistência/peso |
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Componentes de fixação |
Parafusos, porcas e parafusos |
Alta usinabilidade - fácil de produzir formas complexas |
Parafusos, porcas e parafusos |
Durabilidade e resistência à corrosão |
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Componentes eletrônicos |
Espaçadores, suportes e elementos de ventilação |
Não magnético, alta usinabilidade |
Espaçadores, suportes e elementos de ventilação |
Não magnético e com baixa resistência à corrosão |
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Aplicações industriais e maquinário |
Buchas, conexões, corpos de válvulas, válvulas, eixos forjados e guarnições de válvulas |
Alta usinabilidade - fácil de produzir formas complexas com tolerâncias precisas e ajustes apertados |
Tanques, tubos, conexões e corpos de válvulas |
Resistência à corrosão, durabilidade |
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Eletrodomésticos |
Acessórios de eletrodomésticos, parafusos e porcas |
Alta usinabilidade |
Geladeiras, pias de cozinha e lavadoras de louça |
Durabilidade, resistência à corrosão e apelo estético |
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Automotivo |
Eixos, conexões e engrenagens |
Alta usinabilidade, facilidade de fabricação |
Sistemas de escapamento, acabamento e grades |
Resistência à corrosão, apelo estético |
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Equipamentos médicos |
Instrumentos cirúrgicos, implantes dentários |
Alta usinabilidade, não magnético |
Instrumentos cirúrgicos, instrumentos odontológicos e implantes |
Biocompatibilidade, resistência à corrosão e processos de limpeza em alta temperatura |
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Equipamento de processamento químico |
Corpos de válvulas, conexões e buchas |
Alta usinabilidade, facilidade de fabricação |
Reatores, tanques e tubulações |
A resistência à corrosão resiste a uma variedade de produtos químicos |
Resistência à corrosão
O aço inoxidável é o material mais bem classificado e amplamente utilizado em uma variedade de aplicações de usinagem. Portanto, encontrar o material adequado perfeito é fundamental para obter o resultado desejado das peças. Além de suas vantajosas propriedades mecânicas e químicas, os tipos de aço inoxidável possuem diferentes propriedades de resistência à corrosão.
- Resistência à corrosão e o papel do cromo
- Comparação de durabilidade em diferentes ambientes
Resistência à corrosão e o papel do cromo
Todos os tipos de aço inoxidável austenítico têm excelente resistência à corrosão; a corrosão por pite ocorre quando o material é exposto a ambientes com cloreto. Em particular, ambos os tipos contêm altos níveis de cromo, o que pode evitar esse tipo de corrosão. Entretanto, algumas variantes do grau 304 oferecem uma vantagem na resistência à corrosão por pite devido ao seu maior teor de cromo.
Comparação de durabilidade em diferentes ambientes
Todas as fontes atmosféricas, esterilizadores, produtos químicos orgânicos e corantes não podem causar a corrosão do Tipo 303. Eles resistem mal ao ácido halógeno, um pouco ao ácido sulfúrico e bem ao ácido nítrico.
Para obter a máxima resistência à corrosão, todos os componentes construídos com grau 303 devem ser limpos. Eles devem ser passivados após Usinagem CNC para remover graxa, óleo, impressões digitais e outras partículas estranhas, como restos de partículas de ferro, do ferramental.
Conclusão:
Apesar de conter propriedades semelhantes, os tipos de aço inoxidável 303 e 304 apresentam diferenças distintas. Isso representa um aspecto desafiador na seleção do material adequado para aplicações específicas. Devido à maior usinabilidade dos graus, o 303 é ideal para peças que exigem usinagem detalhada. Além disso, essa classe perde um pouco da resistência à corrosão devido à presença de um teor mais alto de enxofre.
Por outro lado, o aço inoxidável grau 304 oferece excelente resistência à corrosão e é adequado para uma variedade maior de aplicações. Isso o torna uma opção mais versátil para ambientes em que a corrosão é uma preocupação.
A seleção das classes depende dos requisitos de um projeto, considerando fatores como exposição ambiental, requisitos de usinagem e custo-benefício. O entendimento completo dessas classes ajuda o fabricante a obter o resultado desejado, aproveitando suas propriedades exclusivas.