La aleación 304/304L (UNS S30400/S30403) es el acero inoxidable austenítico de cromo-níquel "18-8" más utilizado. Es una aleación rentable y versátil resistente a la corrosión 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 el 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 a ambientes moderadamente oxidantes y reductores. También tiene una excelente resistencia a la corrosión intergranular en la condición de soldadura. 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 las prácticas estándar de fabricación en el taller.
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
- Celulosa y papel
Normas
ASTM........ Un 240
ASME........ SA 240
AMS.......... 5511/5513
QQ-S........ 766
La aleación de acero inoxidable 304/304L demuestra una buena resistencia a la corrosión atmosférica, así como resistencia a diversos productos químicos orgánicos e inorgánicos en entornos 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% en 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 entornos altamente reductores que contienen cloruros y ácido sulfúrico.
La aleación 304/304L funciona bien en el 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 el 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 velocidad de corrosión supera los 5 mpy
CORROSIÓN MEDIO AMBIENTE |
Tipo 304/304H |
Tipo 316L |
2205 (UNS S32205) |
Año 2507 |
Ácido clorhídrico al 0,2% |
>Ebullición |
>Ebullición |
>Ebullición |
>Ebullición |
Ácido clorhídrico al 1% |
86p |
86 |
185 |
>Ebullición |
10% de ácido sulfúrico |
— |
122 |
140 |
167 |
60% de ácido sulfúrico |
— |
<54 |
<59 |
<57 |
96% de ácido sulfúrico |
— |
113 |
77 |
86 |
85% de ácido fosfórico |
176 |
203 |
194 |
203 |
10% Ácido nítrico |
>Ebullición |
>Ebullición |
>Ebullición |
>Ebullición |
65% de ácido niítrico |
212 |
212 |
221 |
230 |
80% Ácido Acético |
212p |
>Ebullición |
>Ebullición |
>Ebullición |
50% de ácido fórmico |
≤50 |
104 |
194 |
194 |
Hidróxido de sodio al 50% |
185 |
194 |
194 |
230 |
83% Ácido Fosfórico + Ácido fluorhídrico al 2%
|
113 |
149 |
122 |
140 |
60% Ácido Nítrico + Ácido clorhídrico al 2% |
>140 |
>140 |
>140 |
>140 |
50% Ácido Acético + 50% de anhídrido acético |
>Ebullición |
248 |
212 |
230 |
1% Ácido Clorhídrico + Cloruro férrico al 0,3% |
68p |
77p |
113 CV |
203 CV |
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 F |
<<50 |
≤50 |
140 |
167 |
ps = pueden producirse 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 |
% de peso (todos los valores son máximos a menos que se indique lo contrario en un rango)
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 mín.-0,10 máx. |
Manganeso |
2.00 |
2.00 |
Fósforo |
0.045 |
0.045 |
Sulfer |
0.030 |
0.030 |
Silicio |
0.75 |
0.75 |
Nitrógeno |
0.10 |
0.10 |
Hierro |
Equilibrar |
Equilibrar |
Propiedades físicas
Densidad
0.285 libras/pulgada3
7,90 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 106
200 GPa
Conductividad térmica 212 °F (100 °C)
9.4 BTU/hr/ft2/ft/°F
16,3 W/m-°KRango de fusión
2550 – 2590 °F
1398 – 1421°CResistividad eléctrica
29,1 microhm-in a 68 °C
74 microhm-cm a 20°C
Coeficiente medio de dilatación térmica
Rango de | | temperatura
°F | ° | C en/en °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 de compensación, ksi |
42 |
30 min. |
25 min. |
Máxima resistencia a la tracción, ksi |
87 |
75 min. |
70 min. |
Alargamiento en 2 pulgadas, % |
58 |
40 min. |
40 min. |
Reducción de superficie, % |
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 el taller.
Conformado en frío
La aleación es bastante dúctil y se forma fácilmente. Las operaciones de trabajo en frío aumentarán la resistencia y la dureza de la aleación y pueden 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 un mínimo de 1900 ° F (1038 ° C) 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.
Lubricación de la | herramienta | de operación | CONDICIONES |
| | | Profundidad-mm Profundidad-entrada Alimentación-mm | /t Alimentación/t | Velocidad-m/min | Velocidad-pies | /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-pies | /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 |
| | | Taladro | ø mm Taladro ø en | Avance-mm/t Avance/t | Velocidad-m/min Velocidad-pies/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 |
| | | | | Alimentación-mm/t Alimentación/t | Velocidad-m/min Velocidad-pies | /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.