Acero inoxidable AISI 304 (UNS S30400, SS 304)
El acero inoxidable AISI 304 (UNS S30400) es el acero inoxidable más utilizado y contiene entre 18 y 20 % de Cr y entre 8 y 10,5 % de Ni, y también se conoce como acero inoxidable 18-8. SS 304 no es magnético en condiciones de recocido, pero después del trabajo en frío (como estampado, estiramiento, doblado, laminado), parte de la estructura de austenita se puede convertir en martensita y, por lo tanto, es débilmente magnético. El tipo 304 tiene buena resistencia a la corrosión y oxidación atmosférica. El alto contenido de aleación de níquel-cromo le confiere una excelente resistencia a la corrosión y se utiliza ampliamente en la industria alimentaria como acero inoxidable estándar de calidad alimentaria.
Hay varias variantes de acero inoxidable de grado 304, como la versión con contenido de carbono ultrabajo tipo 304L, la versión que contiene nitrógeno 304N, el 304H con rendimiento de fluencia mejorado y el tipo 302 con mayor contenido de carbono. El segundo acero inoxidable de grado 316 más utilizado, en comparación con el AISI 304, tiene un contenido de cromo reducido, un contenido de níquel aumentado y un 2-3% de molibdeno añadido. La adición de molibdeno puede aumentar la resistencia a la corrosión por picaduras y grietas causada por el cloruro. Por lo tanto, el 316 SS se utiliza ampliamente en aplicaciones marinas.
Propiedades del acero inoxidable SS 304
Las siguientes tablas proporcionan propiedades y especificaciones del acero inoxidable SS 304 (hoja de datos), incluida la composición química, propiedades físicas y mecánicas, tratamiento térmico, resistencia a la corrosión, maquinabilidad y maquinado, soldadura, etc.
Composición química
La composición química del acero inoxidable AISI 304 se detalla en la siguiente tabla.
| Composición del acero inoxidable tipo 304, % | |||||||||
| Estándar ASTM | AISI (UNS) | C, ≤ | Sí, ≤ | manganeso, ≤ | P, ≤ | S, ≤ | cr | No | norte, ≤ |
| ASTM A240/A240M | 304 (UNS S30400) | 0,07 | 0,75 | 2:00 | 0.045 | 0,03 | 17,5-19,5 | 8,0-10,5 | 0.1 |
| ASTM A276/A276M | 0,08 | 1.00 | 2:00 | 0.045 | 0,03 | 6 p.m.-8 p.m. | 8.0-11.0 | – | |
| ASTM 666; SAE J405 |
0,08 | 0,75 | 2:00 | 0.045 | 0,03 | 6 p.m.-8 p.m. | 8,0-10,5 | 0.1 | |
| ASTM A313/A313M | 0,08 | 1.00 | 2:00 | 0.045 | 0,03 | 6 p.m.-8 p.m. | 8,0-10,5 | 0.1 | |
| ASTM A479/A479M | 0,08 | 1.00 | 2:00 | 0.045 | 0,03 | 6 p.m.-8 p.m. | 8,0-10,5 | – | |
| ASTM A314; ASTM A580/A580M |
0,08 | 1.00 | 2:00 | 0.045 | 0,03 | 6 p.m.-8 p.m. | 8,0-10,5 | 0.1 | |
| ASTM A473 | 0,08 | 1.00 | 2:00 | 0.045 | 0,03 | 6 p.m.-8 p.m. | 8.0-11.0 | 0.1 | |
| ASTM A959 | 0,07 | 1.00 | 2:00 | 0.045 | 0,03 | 17,5-19,5 | 8.0-11.0 | – | |
Los grados:
- ASTM A240/A240M : Placas, láminas y tiras de acero inoxidable al cromo y cromo-níquel para recipientes a presión y aplicaciones generales.
- ASTM A276/A276M : Barras y formas de acero inoxidable
- ASTM A313/A313M : Alambre de resorte de acero inoxidable
- ASTM A314 : Barras y palanquillas de acero inoxidable para forja
- ASTM A473 : Forjas de acero inoxidable
- ASTM A479/A479M : Barras y formas de acero inoxidable para uso en calderas y otros recipientes a presión.
- ASTM A580/A580M : Alambre de acero inoxidable
- ASTM 666 : Hojas, tiras, placas y barras planas de acero inoxidable austenítico recocido o trabajado en frío
- ASTM A959 : Guía estándar para la especificación de composiciones de grados estándar armonizados para aceros inoxidables forjados
- SAE J405 : Composición química de los aceros inoxidables forjados SAE
Propiedades físicas
Las propiedades físicas del acero inoxidable SS 304 se enumeran en la siguiente tabla, como densidad, punto de fusión, calor específico, resistividad eléctrica, módulo de elasticidad (módulo de elasticidad), conductividad térmica y coeficiente de expansión térmica (CTE).
Los grados:
- 10 -6 ·K -1 = 10 -6 /K
- 1Ω mm²/m = 1 μΩ·m
- 1 g/cm3 = 1 kg/dm3 = 1000 kg/m3
- 1GPa = 1kN/mm2
- 1MPa = 1N/mm2
| Propiedades físicas del acero inoxidable tipo 304 | |
| Densidad, g/cm3 (lb/in3) | 7,93 (0,286) |
| Punto de fusión, °C (°F) | 1400-1450 (2550-2650) |
| Capacidad calorífica específica, J/kg·K (Btu/lb ·°F) | 500 (0,12) a 20 °C (68 °F) |
| Resistividad eléctrica, μΩ·m | 0,72 a 20°C (68°F) |
| Conductividad, %, IACS | 2.5 |
| Permeabilidad magnética | 1,02 (aproximado) |
| Módulo elástico (Módulo de elasticidad), GPa (10 6 psi) | 193 (28) |
| Difusividad térmica, mm2/s (in2/s) | 3,84 (0,006) |
| Conductividad térmica, W/m·K (Btu/ft·h·°F) | 16,2 (9,4) a 100 °C (212 °F) |
| 21,5 (12,4) a 500 °C (932 °F) | |
| Coeficiente de expansión térmica (CTE), 10 -6 /K (μin./in·°F) | 17,2 (9,6) a 0-100 °C (32-212 °F) |
| 17,8 (9,9) a 0-315 °C (32-600 °F) | |
| 18,4 (10,2) a 0-538 °C (32-1000 °F) | |
Propiedades mecánicas del acero inoxidable AISI 304.
Las propiedades mecánicas del acero inoxidable AISI 304 se dan en la hoja de datos a continuación, incluida la resistencia a la tracción, el límite elástico, el alargamiento, la reducción de área, la dureza Brinell y Rockwell, etc.
Los datos provienen de estándares ASTM profesionales, autorizados y confiables.
| Propiedades mecánicas del acero inoxidable ASTM A276 tipo 304 | ||||||
| ASTM | AISI (UNS) | Resistencia a la tracción, Mpa (ksi), ≥ | 0,2% límite elástico, Mpa (ksi), ≥ | Estírese 2 pulgadas. (50 mm), %, ≥ | Reducción de área, %, ≥ | Condiciones |
| ASTM A276/A276M | 304 (UNS S30400), 304LN (UNS S30453) |
515 (75) | 205 (30) | 40 | 50 | Recocido, acabado en caliente. |
| 620 (90) | 310 (45) | 30 | 40 | Recocido, acabado en frío, diámetro ≤ 1/2 pulg. (12,7 mm) | ||
| 515 (75) | 205 (30) | 30 | 40 | Recocido, acabado en frío, diámetro > 1/2 pulg. (12,7 mm) | ||
| Propiedades mecánicas del acero ASTM A240 tipo 304 | ||||||
| ASTM | AISI (UNS) | Resistencia a la tracción, Mpa (ksi), ≥ | 0,2% límite elástico, Mpa (ksi), ≥ | Estírese 2 pulgadas. (50 mm), %, ≥ | Dureza Brinell, HB, ≤ | Dureza Rockwell, HRB, ≤ |
| ASTM A240/A240M | 304 (UNS S30400) | 515 (75) | 205 (30) | 40 | 201 | 92 |
| Propiedades mecánicas ASTM A666 tipo 304 | |||||||
| Estándar ASTM | Tipo AISI (UNS) | Condiciones | Resistencia a la tracción, MPa (ksi), ≥ | 0,2% límite elástico, MPa (ksi), ≥ | Alargamiento de 50 mm (2 pulg.), %, ≥ | Dureza Brinell (HB), ≤ | Dureza Rockwell (HRB), ≤ |
| ASTM A666 | 304 (UNS S30400) | recocido | 517 (75) | 205 (30) | 40 | 201 | 92 |
| 1/2 Duro (Medio Duro) | 1035 (150) | 760 (110) | 6 (<0,015 pulgadas); 7 (≥ 0,015 pulg.) |
||||
| 1/4 (un cuarto duro) duro | 862 (125) | 517 (75) | 10 (≤ 0,03 pulgadas); 12 (> 0,03 pulg.) |
||||
| 1/8 duro | 690 (100) | 380 (55) | 35 | ||||
| placa, tira, hoja | 1/16 Difícil | 550 (80) | 310 (45) | 40 | |||
| barra plana 304 | 620 (90) | 310 (45) | 40 (>0,030 pulg.) | ||||
| Requisitos de resistencia a la tracción del alambre de resorte de acero inoxidable tipo 304 de ASTM A313 | ||||
| Diámetro (d), pulg. | Diámetro (d), mm | Prueba de flexión, número mínimo de curvaturas. | ksi | MPa |
| ≤0,009 | ≤0,23 | – | 325-355 | 2240-2450 |
| 0.009 |
0,23 |
– | 320-350 | 2205-2415 |
| 0.010 |
0,25 |
– | 318-348 | 2190-2400 |
| 0.011 |
0,28 |
– | 316-346 | 2180-2385 |
| 0.012 |
0,30 |
– | 314-344 | 2165-2370 |
| 0.013 |
0,33 |
– | 312-342 | 2150-2360 |
| 0.014 |
0,36 |
– | 310-340 | 2135-2345 |
| 0,015 |
0,38 |
– | 308-338 | 2125-2330 |
| 0,016 |
0,41 |
– | 306-336 | 2110-2315 |
| 0,017 |
0,43 |
– | 304-334 | 2095-2300 |
| 0,018 |
0,46 |
– | 300-330 | 2070-2275 |
| 0.020 |
0,51 |
– | 296-326 | 2040-2250 |
| 0.022 |
0,56 |
– | 292-322 | 2015-2220 |
| 0.024 |
0,61 |
– | 291-320 | 2005-2205 |
| 0.026 |
0,66 |
8 | 289-318 | 1995-2190 |
| 0,028 |
0,71 |
8 | 285-315 | 1965-2170 |
| 0.031 |
0,79 |
8 | 282-310 | [1945-2135 |
| 0.034 |
0,86 |
8 | 280-308 | 1930-2125 |
| 0.037 |
0,94 |
8 | 275-304 | 1895-2095 |
| 0.041 |
1.04 |
8 | 272-300 | 1875-2070 |
| 0.045 |
1.14 |
8 | 267-295 | 1840-2035 |
| 0.050 |
1.27 |
8 | 265-293 | 1825-2020 |
| 0.054 |
1.37 |
7 | 261-289 | 1800-1990 |
| 0,058 |
1.47 |
7 | 258-285 | 1780-1965 |
| 0.063 |
1,60 |
7 | 252-281 | 1735-1935 |
| 0.070 |
1,78 |
7 | 250-278 | 1725-1915 |
| 0,075 |
1,90 |
7 | 246-275 | 1695-1895 |
| 0.080 |
2.03 |
7 | 242-271 | 1670-1870 |
| 0,087 |
2.21 |
7 | 238-268 | 1640-1850 |
| 0.095 |
2.41 |
5 | 232-262 | 1600-1805 |
| 0.105 |
2.67 |
5 | 227-257 | 1565-1770 |
| 0,115 |
2.92 |
5 | 222-253 | 1530-1745 |
| 0,125 |
3.17 |
3 | 217-248 | 1495-1710 |
| 0,135 |
3.43 |
3 | 210-241 | 1450-1660 |
| 0,148 |
3.76 |
3 | 205-235 | 1415-1620 |
| 0.162 |
4.11 |
3 | 198-228 | 1365-1570 |
| 0,177 |
4.50 |
1 | 194-225 | 1335-1550 |
| 0,192 |
4,88 |
1 | 188-220 | 1295-1515 |
| 0.207 |
5.26 |
1 | 182-214 | 1255-1475 |
| 0.225 |
5.72 |
1 | 175-205 | 1205-1415 |
| 0.250 |
6.35 |
1 | 168-198 | 1160-1365 |
| 0,278 |
7.06 |
1 | 161-192 | 1110-1325 |
| 0.306 |
7,77 |
1 | 155186 | 1070-1280 |
| 0.331 |
8.41 |
1 | 150-180 | 1035-1240 |
| 0.362 |
9.19 |
1 | 145-175 | 1000-1205 |
| 0,394 |
10:00 |
1 | 140-170 | 965-1170 |
| 0.438 |
11.12 |
1 | 135-165 | 930-1140 |
| >0,500 | >12,70 | – | 130-160 | 895-1105 |
| Cuando el alambre se especifica en longitudes enderezadas y cortadas, la resistencia mínima a la tracción será el 90% de los valores enumerados en la tabla. | ||||
| Propiedades mecánicas ASTM A473 Tipo 304 | |||||||
| ASTM | AISI (UNS) | Resistencia a la tracción, Mpa (ksi), ≥ | 0,2% límite elástico, Mpa (ksi), ≥ | Estírese 2 pulgadas. (50 mm), %, ≥ | Reducción de área, %, ≥ | Secciones | Condiciones |
| ASTM A473/A473M | 304 (UNS S30400) | 515 (75) | 205 (30) | 40 | 50 | ≤ 5 pulg. (127 mm) | recocido |
| 485 (70) | > 5 pulg. (127 mm) | recocido | |||||
| Propiedades mecánicas ASTM A479 tipo 304 | ||||||
| ASTM | AISI (UNS) | Resistencia a la tracción, Mpa (ksi), ≥ | 0,2% límite elástico, Mpa (ksi), ≥ | Estírese 2 pulgadas. (50 mm), %, ≥ | Reducción de área, %, ≥ | Condiciones |
| ASTM A479/A479M | 304, 304H, 304LN | 515 (75) | 205 (30) | 30 | 40 | recocido |
| Propiedades mecánicas ASTM A580 tipo 304 | ||||||
| ASTM | AISI (UNS) | Resistencia a la tracción, Mpa (ksi), ≥ | 0,2% límite elástico, Mpa (ksi), ≥ | Estírese 2 pulgadas. (50 mm), %, ≥ | Reducción de área, %, ≥ | Condiciones |
| ASTM A580/A580M | SS304 (UNS S30400) | 620 (90) | 310 (45) | 30 | 40 | Recocido, acabado en frío. |
| 515 (75) | 205 (30) | 35 | 50 | recocido | ||
Resistencia al calor de acero inoxidable tipo 304
| Temperatura máxima de servicio en el aire. | ||
| tipo AISI | Servicio intermitente | Servicio continuo |
| 304 | 870°C (1600°F) | 925°C (1700°F) |
Endurecimiento
La austenita convencional, como el acero inoxidable AISI 304, no se puede endurecer mediante tratamiento térmico ya que no cambia su estructura cristalina cuando se calienta, por lo que solo se puede endurecer mediante trabajo en frío. El trabajo en frío transformará parte de la austenita en martensita. A medida que aumenta la cantidad de martensita en el acero, aumenta su resistencia y disminuye su plasticidad.
Resistencia a la corrosión
La razón por la cual el material SS 304 no se oxida es porque el Cr y el Fe que contiene se oxidan para formar una película pasiva densa para evitar una mayor corrosión.
El acero inoxidable AISI 304 tiene una excelente resistencia a la corrosión en atmósferas templadas y agua dulce, e incluso la superficie no se oxida. Pero no es resistente a la corrosión por haluro (como cloruro, flúor, etc.), porque el haluro puede penetrar fácilmente la película pasiva y hacer que el acero inoxidable pierda resistencia.
Soldadura de acero inoxidable grado AISI 304.
El acero inoxidable tipo 304 tiene una excelente soldabilidad y no requiere precalentamiento. El tratamiento térmico posterior a la soldadura generalmente no es necesario a menos que se suelden secciones transversales grandes o pueda ocurrir deterioro de la soldadura.
Para evitar el deterioro de la soldadura, consulte el tratamiento térmico para aliviar la tensión o recomiende el uso de acero inoxidable con contenido de carbono ultra bajo, como 304L, o acero inoxidable estabilizado 321, 347.
Metal de aportación para soldadura de material AISI 304: E308, E309. Cuando la temperatura de servicio es de 370 °C (700 °F), se puede utilizar el E308L.
Aplicaciones Típicas
El acero inoxidable AISI 304 es ampliamente utilizado en la industria alimentaria, electrodomésticos y electrónica de consumo, equipos médicos, decoración arquitectónica, herramientas de ferretería, industria automotriz, industria petroquímica, plantas de tratamiento de agua, aeroespacial, etc.
- Industria alimentaria: cubiertos y utensilios de cocina como woks de acero inoxidable, vaporeras, sartenes, tenedores, palillos, bandejas para horno, parrillas para barbacoa, recipientes para lácteos, cestas de esterilización.
- Electrodomésticos: hervidor eléctrico con revestimiento SS 304, tambor de lavadora, estuche para relojes y celulares, horno microondas, tapa de campana extractora, gabinete de control, caja de bomba de agua, etc.
- Equipo médico: gabinetes médicos, carros médicos, contenedor de esterilización, mesa de trabajo, etc.
- Herramientas de ferretería: tornillos y tuercas de acero inoxidable, acero para resortes, mamparas de ferretería, mamparas de ventanas, tijeras, grifos, cabezales de ducha, mamparas de seguridad;
- Plantas de tratamiento de agua: válvulas, bridas, tuberías de agua, equipos de potabilización de agua.
- Industria petroquímica: equipos de filtración, oleoductos y gasoductos.
Titulación equivalente a AISI 304
Acero inoxidable tipo 304 equivalente a la norma europea EN (DIN alemana, BSI británica, NF francesa…), ISO, Estándar japonés JIS y chino GB (como referencia).
| Grado equivalente de acero inoxidable AISI 304 | |||||||||||||||
| EE.UU | Unión Europea | Alemania | Gran Bretaña (Reino Unido) | YO ASI | Japón | Porcelana | |||||||||
| Estándar | Nota (UNS) | Estándar | Nombre del acero (Número de acero) | Estándar | Clase (Número de acero) | Estándar | Clase (Número de acero) | Estándar | Nota | Estándar | Nota | Estándar | Nota | ||
| AISI, SAE, ASTM |
304 (UNS S30400) |
EN 10088-2; EN 10088-3 |
X5CrNi18-10 (1.4301) | DIN EN 10088-2; DIN 17440 |
X5CrNi18-10 (1.4301) | BS EN 10088-2; BS970:1996 |
X5CrNi18-10 (1.4301); 304S15, 304S31 |
ISO 15510 | X5CrNi18-10 | JISG4304 | SUS304 | GB/T 1220; GB/T 3280 |
06Cr19Ni10; 0Cr18Ni9 (designación antigua) |
||
Material relacionado: Acero inoxidable AISI 303, EN 1.4034 (X46Cr13), SS 410, Duplex 2205, SS904L
