Acer inoxidable 304

Què és l'acer inoxidable 304?

304 és l'acer inoxidable austenític més comú del món. La seva composició nominal d'un 18 per cent de crom i un 8 per cent de níquel li confereix una estructura totalment austenítica, essencialment no-magnètica, amb una bona combinació de resistència a la corrosió, ductilitat, tenacitat i soldabilitat. El grau està designat UNS S30400 a ASTM A240/A240M, 1.4301 (nom d'acer X5CrNi18-10) a EN 10088 i SUS304 a JIS G4304/G4305. Les variants familiars cobreixen necessitats específiques: 304L (UNS S30403, EN 1.4307) limita el carboni al 0,030 per cent per a estructures pesades soldades, i 304H (UNS S30409) manté el carboni entre el 0,04 i el 0,10 per cent per a la resistència a alta -temperatura. Les plaques i canonades amb certificació dual-se subministren habitualment amb els límits 304 i 304L perquè els fabricants puguin soldar sense perdre el benefici de baixes emissions de carboni.

Composició química

Composició limitant de les tres variants comunes segons ASTM A240/A240M.

Element (%)	304 (S30400)	304L (S30403)	304H (S30409)
C	Menor o igual a 0,08	Menor o igual a 0,030	0.04-0.10
Mn	Inferior o igual a 2,00	Inferior o igual a 2,00	Inferior 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	-

Propietats mecàniques

Propietats de temperatura -mínima de la placa recuitada, la làmina i la cinta segons ASTM A240/A240M.

Propietat	304	304L	304H
Resistència a la tracció	Superior o igual a 515 MPa	Major o igual a 485 MPa	Superior o igual a 515 MPa
Límit de fluència (0,2%)	Superior o igual a 205 MPa	Superior o igual a 170 MPa	Superior o igual a 205 MPa
Elongació	Superior o igual al 40%	Superior o igual al 40%	Superior o igual al 40%
Duresa	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

Resistència a la corrosió

304 resisteix la corrosió atmosfèrica, l'aigua dolça i potable, els aliments, els àcids orgànics i molts productes químics inorgànics diluïts, per la qual cosa domina les aplicacions de processament d'aliments, begudes, cerveseria, làctics i arquitectòniques. El seu equivalent de resistència a la perforació (PREN) calculada és d'uns 19, de manera que només és marginalment resistent als clorurs: a l'aigua de mar, zones d'esquitxades, atmosferes de piscina o exposició a la sal de-desglaçada, pot picar, i per sobre d'aproximadament 60 C és susceptible a l'esquerdament per corrosió per tensió de clorur. Per a aquest servei, s'hauria d'especificar els graus d'aliatge de molibdè-316 o superiors-. En seccions pesades soldades, els graus 304L o estabilitzats eviten la precipitació de carbur de crom que es produeix en el rang de sensibilització 450-850 C.

Tractament tèrmic i fabricació

304 es subministra en solució-recuit, normalment s'escalfa a 1010-1120 C i es refreda ràpidament en aigua o aire. No es pot endurir amb tractament tèrmic; El treball en fred és l'única manera d'augmentar la força, a costa de la ductilitat i un lleuger magnetisme. El grau és excel·lent per a la conformació: embuti, doblega, enrotlla i gira fàcilment, i solda per tots els processos habituals sense preescalfament. Per al contacte-alimentari i l'ús arquitectònic, el decapat i la passivació restauren la pel·lícula passiva rica en crom després de la soldadura i la mòlta.

Aplicacions típiques

Les aplicacions inclouen aigüeres de cuina i equips de càtering, dipòsits de processament i emmagatzematge d'aliments, recipients de cerveseria i làctics, equips farmacèutics, dipòsits d'emmagatzematge de productes químics per a mitjans diluïts, tubs d'intercanviador de calor, panells arquitectònics i passamans, recipients criogènics (fins a -196 C) i peces d'electrodomèstics.

Preguntes freqüents

P: Què significa acer inoxidable 18/8?

R: Es refereix a la composició nominal de 304: aproximadament un 18 per cent de crom i un 8 per cent de níquel. El terme s'utilitza habitualment com a sinònim de 304 en vaixella i estris de cuina.

P: Quina diferència hi ha entre 304 i 304L?

R: 304L limita el carboni al 0,030 per cent màxim. El baix contingut de carboni evita la precipitació de carbur de crom a la zona afectada per la calor-durant la soldadura, de manera que s'especifica 304L per a seccions de soldadura pesades que no es poden recuit després de la soldadura.

P: L'acer inoxidable 304 és magnètic?

R: En la condició de recuit, 304 és essencialment no-magnètic. El treball en fred, com ara flexió o estirat, pot formar martensita induïda per tensió-, que fa que el material sigui lleugerament magnètic.

P: El 304 es pot endurir mitjançant tractament tèrmic?

R: No. Com tots els graus austenítics, el 304 només es pot reforçar mitjançant el treball en fred, no amb el tractament tèrmic.

P: El 304 és adequat per al servei d'aigua de mar?

R: No per a immersió contínua. 304 té poca resistència a la picadura de clorur i a l'esquerda per corrosió per estrès a l'aigua de mar; el molibdè-les graus 316 o dúplex són les opcions estàndard per a la navegació marítima.

P: Quina temperatura pot suportar 304?

R: Per a la resistència a l'oxidació a l'aire, 304 està classificat per a un servei continu a uns 800 C i un servei intermitent a uns 870 C. Per a un disseny de càrrega-alta-temperatura, utilitzeu-lo dins dels esforços permesos del codi aplicable o seleccioneu 304H, 321 o 310S per a una resistència més alta.

Preguntes freqüents

Q1. Quines designacions cobreixen l'acer inoxidable de grau 304?
304 està designat UNS S30400 a ASTM A240/A240M, 1.4301 amb el nom d'acer X5CrNi18-10 a EN 10088 i SUS304 a JIS G4304/G4305; la variant de baix-carboni 304L és UNS S30403 o EN 1.4307, i la variant d'alt contingut de carboni 304H és UNS S30409.

P2. Quins són els límits de composició de 304?
Segons ASTM A240/A240M, el carboni és de 0,08 màxim, crom 18,0-20,0, níquel 8,0-10,5, manganès 2,00 màxim, silici 0,75 màxim, fòsfor 0,045 màxim, sofre 0,030 màxim i nitrogen 0,10 màxim; 304L restringeix el carboni a 0,030 màxim i 304H manté el carboni entre el 0,04 i el 0,10 per cent.

P3. Quines són les propietats mecàniques mínimes del 304 recuit?
La resistència a la tracció mínima és de 515 MPa, la resistència elàstica del 0,2 per cent és de 205 MPa, l'allargament és del 40 per cent i la duresa és de 201 HBW o 92 HRB màxim; 304L mostra el mateix allargament però mínims inferiors de 485 MPa de tracció i 170 MPa de rendiment.

P4. Per què el 304 només és marginalment resistent als clorurs?
El seu equivalent de resistència a la perforació (PREN) calculada és d'uns 19, de manera que a l'aigua de mar, zones d'esquitxades, atmosferes de piscines-o exposició a la sal de-congelació, pot picar, i per sobre d'aproximadament 60 C és susceptible a l'esquerdament per corrosió per tensió de clorur; Per a aquest servei s'hauria d'especificar un grau d'aliatge de molibdè-316 o superior-.

P5. Quins límits de servei i tractament tèrmic s'apliquen al 304?
304 es subministra solució-recuita a 1010-1120 C amb refredament ràpid, no es pot endurir per tractament tèrmic, i en seccions pesades soldades s'ha d'evitar el rang de sensibilització 450-850 C, motiu pel qual s'utilitzen graus 304L o estabilitzats; per a la resistència a l'oxidació a l'aire es classifica a uns 800 C en continu i 870 C en servei intermitent.