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Acero inoxidable 304: Definición, composición, propiedades, procesamiento, aplicaciones y más
- John
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¿Qué es el acero inoxidable 304?
304 stainless steel, also called A2 or 18/8, is a type of austenitic stainless steel with a face-centered cubic (FCC) crystal structure, primarily composed of 18% chromium and 8% nickel. It conforms to the ASTM A240 standard with equivalent grades like 1.4301 (EN) and SUS304 (JIS). 304 stainless steel is known for its better corrosion resistance than regular steel and is non-magnetic. Common applications include kitchen equipment, chemical containers, and architectural structures. It is typically processed through cold working and cannot be heat treated.
¿Quién desarrolló el acero inoxidable 304?
El acero inoxidable 304 fue desarrollado por W.H. Hatfield en 1924, cuando trabajaba en los laboratorios Firth Brown de Sheffield (Inglaterra). Hatfield se basó en los trabajos anteriores de Harry Brearley, pionero del acero inoxidable. Creó una aleación de acero que contenía 18% de cromo y 8% de níquel, que ahora se conoce como acero inoxidable 18/8. Esta aleación, más tarde denominada acero inoxidable 304, se comercializó inicialmente con el nombre comercial "Staybrite 18/8". Se convirtió en uno de los aceros inoxidables más utilizados por su resistencia a la corrosión y su durabilidad.
Composición química del acero inoxidable 304
Consulte la tabla siguiente para conocer la composición química del acero inoxidable 304:
| Hierro, Fe | Cromo, Cr | Níquel, Ni | Manganeso, Mn | Silicio, Si | Carbono, C | Nitrógeno, N | Fósforo, P | Azufre, S |
| Saldo | 18-20% | 8-10.5% | ≤2.0% | ≤1.0% | ≤0.08% | ≤0.10% | ≤0.045% | ≤0.03% |
Propiedades del acero inoxidable 304
He aquí tres razones principales que hacen que el acero inoxidable 304 sea único:
- Gran resistencia a la corrosión, especialmente al óxido y las manchas.
- Duradero, resistente y fácil de soldar en formas complejas.
- Ampliamente utilizado en diversas industrias debido a su versatilidad.
Propiedades físicas
Consulte la tabla siguiente para conocer las propiedades físicas fundamentales del acero inoxidable 304:
| Propiedad | Valor típico (métrico/imperial) | Rendimiento |
| Densidad | 8,00 g/cm³ (0,289 lb/pulg³) | Su alta densidad proporciona una buena durabilidad y resistencia. |
| Punto de fusión | 1400-1455°C (2550 - 2650 °F) | Su elevado punto de fusión lo hace adecuado para aplicaciones de alta temperatura. |
| Conductividad térmica (100°C) | 16,2 W/m-K (9,36 BTU/hr-pie-°F) | La conductividad térmica moderada es eficaz para la disipación del calor. |
| CTE, Lineal (20℃) | 17,3 µm/m-°C (9,61 μin/in-°F) | La baja expansión térmica minimiza la deformación con los cambios de temperatura. |
| Capacidad calorífica específica (0-100°C) | 500 J/kg-K (0,12 BTU/lb-°F) | Alta; adecuada para aplicaciones que impliquen intercambio de calor o estabilidad térmica. |
| Conductividad eléctrica | 2,5 % IACS | La baja conductividad eléctrica es beneficiosa para determinadas aplicaciones electrónicas. |
| Propiedades magnéticas | Generalmente no magnético | Su naturaleza no magnética es útil en entornos donde el magnetismo puede interferir. |
*CTE, Lineal se refiere al Coeficiente de Expansión Térmica, Lineal.
Propiedades mecánicas
Consulte la tabla siguiente para conocer las propiedades mecánicas fundamentales del acero inoxidable 304:
| Propiedad mecánica | Valor (métrico/imperial) | Rendimiento |
| Resistencia a la tracción | 505 MPa (73,2 ksi) | Moderada; buena resistencia a la tracción en comparación con el acero dulce |
| Límite elástico | 215 MPa (31,2 ksi) | Moderada; ligeramente inferior a la del acero dulce, típica del acero inoxidable |
| Dureza Brinell | 123 HB | Moderada; indica una resistencia media al desgaste y una ductilidad adecuada para el conformado. |
| Dureza Rockwell | 70 HRB | |
| Dureza Vickers | 129 HV | |
| Alargamiento a la rotura | 70% | Muy alta; excelente ductilidad en comparación con el acero dulce |
| Módulo de Young | 193 GPa (28 msi) | Alta; más rígida que las aleaciones de aluminio, ligeramente inferior al acero al carbono |
Propiedades químicas
Consulte la tabla siguiente para conocer las principales propiedades químicas del acero inoxidable 304:
| Propiedad química | Descripción | Rendimiento |
| Resistencia a la corrosión | Capacidad para resistir el deterioro provocado por reacciones químicas | Excelente; superior a muchos aceros pero menos eficaz en entornos ricos en cloruros en comparación con el acero inoxidable 316. |
| Sensibilidad pH | Respuesta a diferentes niveles de pH | Mantiene la estabilidad en una amplia gama de pH; versátil para diversas aplicaciones |
| Reactividad | Tendencia a reaccionar químicamente | Baja; no reacciona fácilmente con la mayoría de las sustancias |
| Resistencia a la oxidación | Resistencia a la formación de óxidos | Alto; forma una capa protectora de óxido debido al alto contenido de cromo |
| Pasivación | Formación de una capa protectora | Alta; pasiva bien; mejora la resistencia a la corrosión |
| Combustibilidad | Capacidad para incendiarse | Incombustible |
| Inflamabilidad | Capacidad de mantener la combustión | No inflamable |
Resistencia al calor y a la corrosión del acero inoxidable 304
Resistencia al calor
El acero inoxidable 304 tiene una buena resistencia al calor, con un servicio intermitente de hasta 870°C y un servicio continuo de hasta 925°C. Sin embargo, no se recomienda el uso continuo en el intervalo de temperaturas de 425°C - 860°C debido al riesgo de precipitación de carburo.
En este caso, se prefiere el 304L, especialmente si se requiere soldadura, ya que resiste la precipitación de carburos debido a su menor contenido en carbono. Si se requiere alta resistencia a 500°C - 800°, el 304H es una mejor opción.
Resistencia a la corrosión
304 stainless steel has good resistencia a la corrosión. It resists rusting and corrosion in many environments, including in damp air, fresh water, and mild chemicals.
Sin embargo, el acero inoxidable 304 puede corroerse en condiciones duras. Es susceptible a la corrosión por picaduras y grietas en entornos ricos en cloruros, como el agua de mar o el aire salado. También puede sufrir agrietamiento por corrosión bajo tensión cuando se expone a altas temperaturas superiores a 60 °C (140 °F) en combinación con cloruros.
Procesado del acero inoxidable 304
Formando
El acero inoxidable 304 es fácil de conformar gracias a su microestructura austenítica y puede sufrir deformaciones importantes. Su bajo contenido en carbono también ayuda a evitar la fragilidad durante el conformado.
Concretamente, el acero inoxidable 304 puede conformarse en caliente a temperaturas entre 900 °C y 1180 °C (1650 °F y 2150 °F). Tras un extenso conformado en caliente, puede requerir recocido para aliviar tensiones y mantener su resistencia a la corrosión. El trabajo en frío aumenta su resistencia y dureza sin necesidad de tratamiento térmico.
Soldadura
El acero inoxidable 304 es fácil de soldar debido a su estructura austenítica y funciona bien con los métodos de soldadura habituales, como TIG, MIG y soldadura por resistencia.
El material de aportación más utilizado para soldar acero inoxidable 304 es el acero inoxidable 308L. Esta aportación coincide con la composición del 304 y ofrece una buena resistencia a la corrosión. El recocido posterior a la soldadura no suele ser necesario a menos que la soldadura esté expuesta a entornos corrosivos muy agresivos o si existe el riesgo de que se produzcan grietas por corrosión bajo tensión.
Mecanizado
El acero inoxidable 304 tiene una maquinabilidad moderada. No es tan fácil de mecanizar como el acero al carbono, con una maquinabilidad en torno al 45-55% de la del acero al carbono de mecanizado libre. Sin embargo, sigue siendo mejor que otros aceros inoxidables, como el 316.
Al mecanizar 304, es importante tener en cuenta su tendencia al endurecimiento por deformación. Esto significa que el material se endurece a medida que se corta, lo que puede dificultar el proceso y provocar el desgaste de la herramienta. El uso de herramientas afiladas y velocidades de corte adecuadas puede ayudar a controlar esta situación. La refrigeración también es crucial para evitar el sobrecalentamiento, que puede aumentar aún más la dureza y causar problemas en la superficie. Una lubricación adecuada puede reducir la fricción y mejorar la vida útil de la herramienta.
Tratamiento térmico
El acero inoxidable 304 no puede endurecerse mediante tratamiento térmico. Alcanza una mayor dureza mediante el trabajo en frío. El tratamiento térmico implica el recocido para aliviar la tensión y restaurar la resistencia a la corrosión. El proceso típico de tratamiento térmico es:
- Recocido de soluciones: Calentamiento a 1010-1120°C (1850-2050°F), seguido de un enfriamiento rápido (normalmente con agua). Así se disuelven los carburos y se conserva la estructura austenítica de la aleación.
- Alivio del estrés: Si es necesario, puede realizarse a temperaturas más bajas (alrededor de 450-600°C) para minimizar la distorsión y las tensiones internas.
Ventajas y desventajas del acero inoxidable 304
Estas son las ventajas y beneficios del acero inoxidable 304:
- Gran resistencia a la oxidación y la corrosión, especialmente en entornos cotidianos.
- Fácil de moldear y dar forma, por lo que se adapta a una gran variedad de diseños.
- Se puede soldar fácilmente para una fabricación y unos procesos de unión eficaces.
- Seguro y limpio, perfecto para usos alimentarios y médicos.
- Asequible y ampliamente disponible, lo que la convierte en una opción popular.
Estas son las desventajas y limitaciones del acero inoxidable 304:
- Susceptible a la corrosión por picaduras y grietas en ambientes clorados.
- No funciona bien a temperaturas muy altas.
- Puede agrietarse bajo tensión en determinados entornos, especialmente en presencia de cloruros.
- No es lo suficientemente resistente para aplicaciones pesadas sin procesamiento adicional.
- Más difícil de mecanizar que el acero al carbono, lo que puede aumentar los costes de fabricación.
Aplicaciones comunes del acero inoxidable 304
Consulte la tabla siguiente para conocer sus aplicaciones más comunes:
| Industria | Aplicación | Por qué conviene |
| Alimentación y bebidas | Fregaderos de cocina, equipos de procesado de alimentos, tanques de cervecería, equipos de lechería | Resistente a la corrosión, fácil de limpiar, no reactivo, mantiene la higiene, soporta la limpieza |
| Médico | Instrumental quirúrgico, equipamiento hospitalario, implantes ortopédicos, herramientas dentales | Alta resistencia a la corrosión, esterilizabilidad, biocompatibilidad, durabilidad, higiene fácil de mantener |
| Automoción | Sistemas de escape, embellecedores y molduras, depósitos de combustible, piezas de motor | Resistente al calor, resistente a la corrosión, acabado atractivo, mantiene la integridad estructural |
| Construcción | Paneles arquitectónicos, pasamanos, puertas de ascensor, elementos de fijación | Resistente a la corrosión, mantiene el aspecto, duradero, requiere poco mantenimiento, resiste los daños ambientales |
Calidades equivalentes de acero inoxidable 304 en distintos países y regiones
Here are some common equivalent grades of SS 304 in different countries and regions:
| País | Norma/Especificación | Grado equivalente |
| China | GB/T 3280 | 0Cr18Ni9 |
| EE.UU. | ASTM A240 | 304 |
| Alemania | DIN EN 10088-2 | 1.4301 (X5CrNi18-10) |
| Rusia | GOST 5632 | 08Х18Н10 |
| Europa | EN 10088-2 | X5CrNi18-10 (1.4301) |
| Japón | JIS G4303 | SUS 304 |
| REINO UNIDO | BS 1449 | 304S15, 304S16, 304S31 |
Variantes del acero inoxidable 304
A continuación se indican algunas de las variantes más comunes del acero inoxidable 304:
| Variante | ¿De qué se trata? | ¿Por qué podría elegirse en lugar del 304? | Aplicación típica |
| 304L | Versión con bajo contenido en carbono del 304 | Mejor resistencia a la corrosión tras la soldadura | Tratamiento químico, tuberías |
| 304H | Versión con alto contenido en carbono del 304 | Mayor resistencia a altas temperaturas | Centrales eléctricas, calderas |
| 304N | Nitrógeno mejorado 304 | Mayor resistencia y tenacidad | Aplicaciones estructurales |
| 304LN | 304 mejorado con nitrógeno y bajo en carbono | Mayor soldabilidad, fuerza y resistencia a la corrosión | Recipientes criogénicos, intercambiadores de calor |
*Nota:
- El 304L contiene ≤0,03% de carbono, mientras que el 304H contiene 0,040 - 0,10 % de carbono.
- Algunos productos pueden ofrecerse como materiales con "doble certificación", como 304/304L, que cumplen tanto los requisitos de resistencia mecánica como los de resistencia a la corrosión.
- El 304L es más fácil de soldar sin recocido posterior debido a su menor contenido de carbono, lo que mejora su idoneidad para la fabricación. El 304H, con mayor contenido de carbono, puede ser más quebradizo en algunos procesos de conformado.
- El 304LN se comporta mejor a temperaturas extremadamente bajas que el acero inoxidable 304 estándar.
Diferencia entre el acero inoxidable 304 y el 316
The major difference between 304 and 316 stainless steel lies in their composition, which leads to different corrosion resistance, applications, and cost. Check the table below for a quick comparison:
| Propiedad | 304 | 316 |
| Composición química | Cr: 18-20%, Ni: 8-10,5% | Cr: ≤ 18%, Ni: ≤ 14%, Mo: ≤ 3% |
| Resistencia a la corrosión | Resistencia general, adecuada para entornos normales | Mayor resistencia, especialmente en entornos marinos y con cloruros |
| Aplicaciones | Utensilios de cocina, molduras de automóviles, materiales de construcción, etc. | Equipos químicos, marinos, farmacéuticos, etc. |
| Coste | Baja | Más alto |
Lo que también podría interesarle
Ahora que usted tiene una comprensión más profunda de acero inoxidable 304, todavía hay algunos problemas comunes que merecen su atención：.
¿Se oxida el acero inoxidable 304?
Yes, 304 stainless steel can óxido under certain conditions, such as exposure to saltwater, chlorine, or acidic environments.
¿Se deslustra el acero inoxidable 304?
No, 304 stainless steel does not typically tarnish. It is resistant to tarnishing due to its chromium content, which forms a protective oxide layer on the surface. However, it may lose its luster if exposed to harsh chemicals or poor maintenance.
¿Se raya fácilmente el acero inoxidable 304?
Yes, 304 stainless steel can scratch relatively easily. It’s not hard enough because of its relatively low carbon content and lack of hardness-increasing elements like molybdenum or vanadium. The softer surface can be marked by abrasive materials, rough handling, or contact with harder objects.
¿Es seguro para los alimentos el acero inoxidable 304?
Sí, el acero inoxidable 304 es seguro para los alimentos. Se utiliza habitualmente en aparatos de cocina, utensilios de cocina y equipos de procesamiento de alimentos porque no es reactivo, resiste la corrosión y no filtra sustancias nocivas a los alimentos.
¿Qué es mejor, el acero inoxidable 304 o el 316?
It depends on specific requirements. 316 stainless steel is better than 304 for harsher environments due to its added molybdenum, which provides greater corrosion resistance. However, 304 is more commonly used and is sufficient for many general-purpose applications where extreme corrosion resistance isn’t necessary.
SteelPRO Group Stainless Steel Stocking
SteelPRO Group covers most of the commonly used stainless steel grades in various shapes:
- Austenitic: 304, 316, 317, 321, 904, etc.
- Ferritic: 409, 430, etc.
- Martensitic: 420, 431, 439, etc.
- Duplex: 2205, 2507, etc.
- Precipitation Hardening: 17-4PH, 17-7PH, etc.
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