Acero inoxidable 304

¿Qué es el acero inoxidable 304?

304 es el acero inoxidable austenítico más común del mundo. Su composición nominal de 18 por ciento de cromo y 8 por ciento de níquel le confiere una estructura totalmente austenítica, esencialmente no-magnética, con una buena combinación de resistencia a la corrosión, ductilidad, tenacidad y soldabilidad. El grado se denomina UNS S30400 en ASTM A240/A240M, 1.4301 (nombre del acero X5CrNi18-10) en EN 10088 y SUS304 en JIS G4304/G4305. Las variantes de la familia cubren necesidades específicas: 304L (UNS S30403, EN 1.4307) limita el carbono al 0,030 por ciento para estructuras soldadas pesadas, y 304H (UNS S30409) mantiene el carbono entre 0,04 y 0,10 por ciento para resistencia a altas temperaturas. Las placas y tuberías con certificación dual- comúnmente se suministran con límites de 304 y 304L para que los fabricantes puedan soldar sin perder el beneficio de las bajas emisiones de carbono.

Composición química

Composición limitante de las tres variantes comunes según ASTM A240/A240M.

Elemento (%)	304 (S30400)	304L (S30403)	304H (S30409)
C	Menor o igual a 0,08	Menor o igual a 0,030	0.04-0.10
Minnesota	Menor o igual a 2,00	Menor o igual a 2,00	Menor o igual a 2,00
Si	Menor o igual a 0,75	Menor o igual a 0,75	Menor o igual a 0,75
P	Menor o igual a 0,045	Menor o igual a 0,045	Menor o igual a 0,045
S	Menor o igual a 0,030	Menor o igual a 0,030	Menor o igual a 0,030
cr	18.0-20.0	18.0-20.0	18.0-20.0
Ni	8.0-10.5	8.0-12.0	8.0-10.5
N	Menor o igual a 0,10	Menor o igual a 0,10	-

Propiedades mecánicas

Propiedades mínimas de temperatura ambiente-de placas, láminas y tiras recocidas según ASTM A240/A240M.

Propiedad	304	304L	304H
Resistencia a la tracción	Mayor o igual a 515 MPa	Mayor o igual a 485 MPa	Mayor o igual a 515 MPa
Límite elástico (0,2%)	Mayor o igual a 205 MPa	Mayor o igual a 170 MPa	Mayor o igual a 205 MPa
Alargamiento	Mayor o igual al 40%	Mayor o igual al 40%	Mayor o igual al 40%
Dureza	Menor o igual a 201 HBW / Menor o igual a 92 HRB	Menor o igual a 201 HBW / Menor o igual a 92 HRB	Menor o igual a 201 HBW / Menor o igual a 92 HRB

Resistencia a la corrosión

El 304 resiste la corrosión atmosférica, el agua dulce y potable, los alimentos, los ácidos orgánicos y muchos productos químicos inorgánicos diluidos, razón por la cual domina el procesamiento de alimentos, bebidas, cervecería, lácteos y aplicaciones arquitectónicas. Su resistencia a las picaduras equivalente (PREN) calculada es de aproximadamente 19, por lo que solo es marginalmente resistente a los cloruros: en agua de mar, zonas de salpicaduras, atmósferas de piscinas o exposición a sal descongelante puede picarse, y por encima de aproximadamente 60 °C es susceptible al agrietamiento por corrosión bajo tensión por cloruros. Para dicho servicio, se debe especificar molibdeno-con grados de aleación 316 o superiores-. En secciones pesadas soldadas, los grados 304L o estabilizados evitan la precipitación de carburo de cromo que ocurre en el rango de sensibilización de 450-850 C.

Tratamiento térmico y fabricación.

El 304 se suministra en solución-recocido, generalmente calentado a 1010-1120 C y enfriado rápidamente en agua o aire. No puede endurecerse mediante tratamiento térmico; el trabajo en frío es la única forma de aumentar la resistencia, a costa de ductilidad y ligero magnetismo. Esta calidad es excepcional para el conformado: embuti, dobla, enrolla y gira fácilmente, y suelda mediante todos los procesos comunes sin precalentamiento. Para contacto con alimentos-y uso arquitectónico, el decapado y la pasivación restauran la película pasiva rica en cromo después de soldar y esmerilar.

Aplicaciones típicas

Las aplicaciones incluyen fregaderos de cocina y equipos de catering, tanques de almacenamiento y procesamiento de alimentos, recipientes para cervecerías y lácteos, equipos farmacéuticos, tanques de almacenamiento de productos químicos para medios diluidos, tubos de intercambiadores de calor, paneles arquitectónicos y pasamanos, recipientes criogénicos (hasta -196 C) y piezas de electrodomésticos.

Preguntas frecuentes

P: ¿Qué significa acero inoxidable 18/8?

R: Se refiere a la composición nominal de 304: aproximadamente 18 por ciento de cromo y 8 por ciento de níquel. El término se utiliza comúnmente como sinónimo de 304 en vajillas y utensilios de cocina.

P: ¿Cuál es la diferencia entre 304 y 304L?

R: 304L limita el carbono a un máximo de 0,030 por ciento. El bajo contenido de carbono evita la precipitación de carburo de cromo en la zona afectada por el calor-durante la soldadura, por lo que el 304L se especifica para secciones soldadas pesadas que no se pueden recocer después de la soldadura.

P: ¿El acero inoxidable 304 es magnético?

R: En la condición recocida, 304 es esencialmente no-magnético. El trabajo en frío, como doblar o estirar, puede formar martensita inducida por tensión-, lo que hace que el material sea ligeramente magnético.

P: ¿Se puede endurecer el 304 mediante tratamiento térmico?

R: No. Como todos los grados austeníticos, el 304 sólo puede reforzarse mediante trabajo en frío, no mediante tratamiento térmico.

P: ¿El 304 es adecuado para servicio de agua de mar?

R: No apto para inmersión continua.. 304 tiene baja resistencia a las picaduras de cloruro y al agrietamiento por corrosión bajo tensión en agua de mar; molibdeno-con grado 316 o dúplex son las opciones estándar para tareas marítimas.

P: ¿Qué temperatura puede soportar el 304?

R: Para resistencia a la oxidación en el aire, el 304 está clasificado para servicio continuo a aproximadamente 800 C y servicio intermitente a aproximadamente 870 C. Para un diseño de carga-alta-temperatura, utilícelo dentro de las tensiones permitidas del código aplicable, o seleccione 304H, 321 o 310S para mayor resistencia.

Preguntas frecuentes

P1. ¿Qué designaciones cubren el acero inoxidable de grado 304?
304 se designa como UNS S30400 en ASTM A240/A240M, 1.4301 con nombre de acero X5CrNi18-10 en EN 10088 y SUS304 en JIS G4304/G4305; la variante 304L con bajo contenido de carbono es UNS S30403 o EN 1.4307, y la variante 304H con alto contenido de carbono es UNS S30409.

P2. ¿Cuáles son los límites de composición de 304?
Según ASTM A240/A240M, el carbono es 0,08 máximo, el cromo 18,0-20,0, el níquel 8,0-10,5, el manganeso 2,00 máximo, el silicio 0,75 máximo, el fósforo 0,045 máximo, el azufre 0,030 máximo y el nitrógeno 0,10 máximo; 304L restringe el carbono a 0,030 como máximo y 304H mantiene el carbono entre 0,04 y 0,10 por ciento.

P3. ¿Cuáles son las propiedades mecánicas mínimas del 304 recocido?
La resistencia a la tracción mínima es de 515 MPa, el límite elástico al 0,2 por ciento es de 205 MPa, el alargamiento es del 40 por ciento y la dureza es de 201 HBW o 92 HRB como máximo; 304L muestra el mismo alargamiento pero mínimos más bajos de 485 MPa de tracción y 170 MPa de elasticidad.

P4. ¿Por qué el 304 es sólo marginalmente resistente a los cloruros?
Su resistencia a las picaduras equivalente (PREN) calculada es de aproximadamente 19, por lo que en agua de mar, zonas de salpicaduras, atmósferas de piscinas o exposición a sal descongelante puede picarse, y por encima de aproximadamente 60 C es susceptible al agrietamiento por corrosión bajo tensión por cloruro; Para dicho servicio se debe especificar molibdeno-con grados de aleación 316 o superiores-.

P5. ¿Qué límites de servicio y tratamiento térmico se aplican al 304?
304 se suministra en solución-recocido a 1010-1120 C con enfriamiento rápido, no puede endurecerse mediante tratamiento térmico y en secciones pesadas soldadas se debe evitar el rango de sensibilización de 450-850 C, razón por la cual allí se utilizan grados 304L o estabilizados; para resistencia a la oxidación en el aire, tiene una clasificación de aproximadamente 800 C en servicio continuo y 870 C en servicio intermitente.