La aleación 304/304L (UNS S30400/S30403) es el acero inoxidable austenítico de cromo-níquel "18-8" más utilizado. Es una aleación resistente a la corrosión rentable y versátil adecuada para una amplia gama de aplicaciones de uso general. Es común que el 304L tenga doble certificación como 304 y 304L. El bajo contenido de carbono en 304L, combinado con la adición de nitrógeno, le permite cumplir con las propiedades mecánicas del acero inoxidable 304. La aleación 304/304L exhibe resistencia a la corrosión atmosférica, así como ambientes moderadamente oxidantes y reductores. También tiene una excelente resistencia a la corrosión intergranular en estado soldado. Además, la aleación 304/304L mantiene una buena resistencia y tenacidad a temperaturas criogénicas. En estado recocido, la aleación 304 / 304L no es magnética. Sin embargo, puede volverse ligeramente magnético como resultado del trabajo en frío o la soldadura. Se puede soldar y procesar fácilmente utilizando prácticas estándar de fabricación en talleres.
Aplicaciones
- Química y petroquímica
Procesamiento: recipientes a presión, tanques, intercambiadores de calor, sistemas de tuberías, bridas, accesorios, válvulas y bombas - Procesamiento de alimentos y bebidas
- Médico
- Minería
- Refinación de petróleo
- Procesamiento farmacéutico
- Generación de energía: nuclear
- Pulpa y papel
Normas
ASTM........ Un 240ASME........ SA 240
AMS.......... 5511/5513
QQ-S........ 766
Resistencia a la corrosión
El acero inoxidable de aleación 304 / 304L demuestra una buena resistencia a la corrosión atmosférica, así como resistencia a diversos productos químicos orgánicos e inorgánicos en ambientes moderadamente oxidantes a moderadamente reductores. El alto contenido de cromo en la aleación proporciona resistencia a las soluciones oxidantes, incluido el ácido nítrico hasta el 55% del peso a temperaturas de hasta 176 ° F (80 ° C).
La aleación también resiste ácidos orgánicos moderadamente agresivos como el ácido acético. La presencia de níquel en la aleación contribuye a su resistencia a soluciones moderadamente reductoras, como el ácido fosfórico puro, a cualquier concentración en soluciones frías, y hasta un 10% de soluciones calientes diluidas. También puede funcionar con éxito en soluciones cáusticas sin cloruros. Sin embargo, la aleación 304 / 304L no funciona bien en ambientes altamente reductores que contienen cloruros y ácido sulfúrico.
La aleación 304/304L funciona bien en servicio de agua dulce con bajos niveles de cloruro (menos de 100 ppm). Sin embargo, a niveles más altos de cloruro, el grado se vuelve susceptible a la corrosión por grietas y picaduras. En condiciones tan severas, se recomienda una aleación con un mayor contenido de molibdeno, como 316/316L. La aleación 304/304L no se recomienda para su uso en entornos marinos.
En la mayoría de los casos, la resistencia a la corrosión de las aleaciones 304, 304L y 304H será aproximadamente igual en varios entornos corrosivos. Sin embargo, en entornos que son lo suficientemente corrosivos como para causar corrosión intergranular de las soldaduras y las zonas afectadas por el calor, se debe usar la aleación 304L debido a su bajo contenido de carbono, que ayuda a mitigar dicha corrosión.
Temperatura más baja (°F) a la que la tasa de corrosión supera los 5mpy
| CORROSIÓN MEDIO AMBIENTE |
Tipo 304/304H |
Tipo 316L |
2205 (UNS S32205) |
2507 |
|---|---|---|---|---|
| Ácido clorhídrico al 0,2% | > hirviendo | > hirviendo | > hirviendo | > hirviendo |
| Ácido clorhídrico al 1% | 86p | 86 | 185 | > hirviendo |
| 10% Ácido sulfúrico | — | 122 | 140 | 167 |
| 60% Ácido sulfúrico | — | <54 | <59 | <57 |
| 96% de ácido sulfúrico | — | 113 | 77 | 86 |
| 85% de ácido fosfórico | 176 | 203 | 194 | 203 |
| 10% de ácido nítrico | > hirviendo | > hirviendo | > hirviendo | > hirviendo |
| 65% de ácido niítico | 212 | 212 | 221 | 230 |
| 80% Ácido acético | 212p | > hirviendo | > hirviendo | > hirviendo |
| 50% de ácido fórmico | ≤50 | 104 | 194 | 194 |
| Hidróxido de sodio al 50% | 185 | 194 | 194 | 230 |
|
83% Ácido fosfórico + |
113 | 149 | 122 | 140 |
| 60% Ácido Nítrico + Ácido clorhídrico al 2% |
>140 | >140 | >140 | >140 |
| 50% Ácido acético + 50% Anhídrido acético |
> hirviendo | 248 | 212 | 230 |
| 1% Ácido clorhídrico + Cloruro férrico al 0,3% |
68 págs. | 77p | 113 puntos de vista | 203 puntos |
| 10% Ácido sulfúrico + 2000ppm Cl- + N2 |
— | 77 | 95 | 122 |
| 10% Ácido sulfúrico + 2000ppm Cl- + SO2 |
— | <<59p | <59 | 104 |
| WPA1, alto contenido de Cl- | <<50 | ≤50 | 113 | 203 |
| WPA2, alto contenido de F | <<50 | ≤50 | 140 | 167 |
ps = puede ocurrir picaduras
ps = puede producirse corrosión por picaduras/grietas
| WPA | P2O5 | CL-F-H2SO4 | Fe2O3 | Al2O3 | SiO2 | CaO | MgO | ||
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| 1 | 54 | 0.20 | 0.50 | 4.0 | 0.30 | 0.20 | 0.10 | 0.20 | 0.70 |
| 2 | 54 | 0.02 | 2.0 | 4.0 | 0.30 | 0.20 | 0.10 | 0.20 | 0.70 |
Análisis químico
% en peso (todos los valores son máximos a menos que se indique lo contrario)
| Elemento | 304 | 304H |
|---|---|---|
| Cromo | 18,0 min.-20,0 máx. | 18,0 min.-20,0 máx. |
| Níquel | 8.0 min.-10.5 máx. | 8.0 min.-10.5 máx. |
| Carbono | 0.08 | 0,04 min-0,10 máx. |
| Manganeso | 2.00 | 2.00 |
| Fósforo | 0.045 | 0.045 |
| Azufre | 0.030 | 0.030 |
| Silicio | 0.75 | 0.75 |
| Nitrógeno | 0.10 | 0.10 |
| Hierro | Equilibrar | Equilibrar |
Propiedades físicas
Densidad
0.285 lbs/in37,90 g/cm3
Calor específico
0.12 BTU/lb-°F (32 – 212 °F)502 J/kg-°K (0 – 100°C)
Módulo de elasticidad
29.0 x 106200 GPa
Conductividad térmica 212 ° F (100 ° C)
9.4 BTU/hr/ft2/ft/°F16,3 W/m-°K
Rango de fusión
2550 – 2590 °F1398 – 1421°C
Resistividad eléctrica
29,1 microhm-in a 68 °C74 microhm-cm a 20 °C
Coeficiente medio de expansión térmica
| Rango de | temperatura | ||
|---|---|---|---|
| °F | °C | en/in °F | cm/cm °C |
| 68-212 | 20-100 | 9,2 x 10-6 | 16,6 x 10-6 |
| 68-932 | 20-500 | 10,0 x 10-6 | 18,0 x 10-6 |
| 68-1600 | 20-870 | 11,0 x 10-6 | 19,8 x 10-6 |
Propiedades mecánicas
| ASTM | |||
|---|---|---|---|
| Típico* | Tipo 304 | Tipo 304H | |
| 0,2% de límite elástico compensado, ksi | 42 | 30 minutos. | 25 minutos. |
| Resistencia máxima a la tracción, ksi | 87 | 75 minutos. | 70 minutos. |
| Alargamiento en 2 pulgadas, % | 58 | 40 minutos. | 40 minutos. |
| Reducción de área, % | 70 | — | — |
| Dureza, Rockwell B | 82 | 92 máx. | 92 máx. |
Datos de fabricación
La aleación 304 / 304L se puede soldar y procesar fácilmente mediante prácticas de fabricación estándar en talleres.
Conformado en frío
La aleación es bastante dúctil y se forma fácilmente. Las operaciones de trabajo en frío aumentarán la resistencia y dureza de la aleación y podrían dejarla ligeramente magnética.
Conformado en caliente
Se recomiendan temperaturas de trabajo de 1652 a 2102 ° F (750 a 1150 ° C) para la mayoría de los procesos de trabajo en caliente. Para obtener la máxima resistencia a la corrosión, el material debe recocerse a 1900 ° F (1038 ° C) como mínimo y enfriarse con agua o enfriarse rápidamente por otros medios después del trabajo en caliente.
Mecanizado
La aleación 304 / 304L está sujeta a endurecimiento por trabajo durante la deformación y está sujeta a rotura de viruta. Los mejores resultados de mecanizado se logran con velocidades más lentas, avances más pesados, excelente lubricación, herramientas afiladas y equipos rígidos potentes.
| Operación | Herramienta | Lubricación CONDICIONES | ||||||
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| Profundidad-mm | Profundidad de entrada | Alimentación-mm/t | Alimentación/t | Velocidad-m/min | Velocidad-ft/min | |||
| Torneado | Acero de alta velocidad | Aceite de corte | 6 | .23 | 0.5 | .019 | 13-18 | 42.6-59 |
| Torneado | Acero de alta velocidad | Aceite de corte | 3 | .11 | 0.4 | .016 | 20-25 | 65.6-82 |
| Torneado | Acero de alta velocidad | Aceite de corte | 1 | .04 | 0.2 | .008 | 26-31 | 85.3-101.7 |
| Torneado | Carburo | Aceite seco o de corte | 6 | .23 | 0.5 | .019 | 75-85 | 246-278.9 |
| Torneado | Carburo | Aceite seco o de corte | 3 | .11 | 0.4 | .016 | 90-100 | 295.3-328.1 |
| Torneado | Carburo | Aceite seco o de corte | 1 | .04 | 0.2 | .008 | 110-120 | 360.8-393.7 |
| Profundidad de corte-mm | Profundidad de corte | Alimentación-mm/t | Alimentación/t | Velocidad-m/min | Velocidad-ft/min | |||
| Cortante | Acero de alta velocidad | Aceite de corte | 1.5 | .06 | 0.03-0.05 | .0012-.0020 | 18-23 | 59-75.5 |
| Cortante | Acero de alta velocidad | Aceite de corte | 3 | .11 | 0.04-0.06 | .0016-.0024 | 19-24 | 62.3-78.7 |
| Cortante | Acero de alta velocidad | Aceite de corte | 6 | .23 | 0.05-0.07 | .0020-.0027 | 20-25 | 65.6-82 |
| Broca ø mm | Broca ø in | Avance-mm/t | Alimentación/t | Velocidad-m/min | Velocidad-ft/min | |||
| Perforación | Acero de alta velocidad | Aceite de corte | 1.5 | .06 | 0.02-0.03 | .0007-.0012 | 10-14 | 32.8-45.9 |
| Perforación | Acero de alta velocidad | Aceite de corte | 3 | .11 | 0.05-0.06 | .0020-.0024 | 12-16 | 39.3-52.5 |
| Perforación | Acero de alta velocidad | Aceite de corte | 6 | .23 | 0.08-0.09 | .0031-.0035 | 12-16 | 39.3-52.5 |
| Perforación | Acero de alta velocidad | Aceite de corte | 12 | .48 | 0.09-0.10 | .0035-.0039 | 12-16 | 39.3-52.5 |
| Avance-mm/t | Alimentación/t | Velocidad-m/min | Velocidad-ft/min | |||||
| Perfilado de fresado | Acero de alta velocidad | Aceite de corte | 0.05-0.10 | .002-.004 | 12-22 | 39.4-72.2 | ||
Soldadura
La aleación 304 / 304L se puede soldar fácilmente mediante la mayoría de los procesos estándar. No es necesario un tratamiento térmico posterior a la soldadura.