Acciaio inossidabile 304 vs 316: qual è la differenza?

Quando si sceglie un acciaio inossidabile destinato a resistere ad atmosfere corrosive, l'acciaio inossidabile austenitico è la scelta consigliabile. Oltre a possedere eccellenti proprietà meccaniche, le elevate quantità di cromo e nichel presenti negli acciai inossidabili austenitici offrono anche una spiccata resistenza alla corrosione. Inoltre, molti acciai inossidabili austenitici sono deformabili e saldabili.

Due dei tipi più comunemente utilizzati di acciaio inossidabile austenitico sono i tipi 304 e 316. Questo articolo illustrerà la differenza tra acciaio inossidabile 316 e 304 per aiutarvi a decidere quale tipo sia adatto al vostro progetto. Continuate a leggere per scoprire la differenza tra 304 e. acciaio inossidabile 316.

Che cosa sono gli acciai inossidabili 304 e 316?

L'acciaio inossidabile 304 è l'acciaio inossidabile più comune. L'acciaio è composto da nichel (tra l'8% e il 10,5%) e cromo (tra il 18% e il 20%) come principali elementi non ferrosi. Il 304 è un acciaio inossidabile austenitico. È meno conduttivo termicamente ed elettricamente rispetto all'acciaio al carbonio ed è sostanzialmente non magnetico. Ha una resistenza alla corrosione superiore rispetto all'acciaio comune ed è ampiamente utilizzato grazie alla sua malleabilità, che consente di formarlo in molte forme diverse.

La composizione fu formulata da W. H. Hatfield presso Firth-Vickers e fu commercializzata con il nome di "Staybrite 18/8" nel 1924.

SAE International lo definisce come componente dei suoi gradi di acciaio SAE. È ampiamente noto come acciaio inossidabile A2 in conformità alla norma ISO 3506 per gli elementi di fissaggio al di fuori degli Stati Uniti. Nel settore commerciale delle pentole è noto come acciaio inossidabile 18/8. Nel sistema di numerazione unificato è UNS S30400. Il tipo giapponese corrispondente di questa sostanza è SUS304. È inoltre disciplinato dalla norma europea 1.4301.

Acciaio inossidabile tipo 316: il secondo acciaio inossidabile austenitico più comune è il grado 316. L'aggiunta del 2% di molibdeno offre una maggiore resistenza agli acidi e alla corrosione localizzata causata dagli ioni cloruro. Le versioni a basso tenore di carbonio, come 316L o 304L, hanno un contenuto di carbonio inferiore allo 0,03% e sono utilizzate per prevenire i problemi di corrosione causati dalla saldatura.

304 vs 316: designazioni delle leghe

Gli acciai inossidabili 304 e 316 corrispondono inoltre alle seguenti specifiche e designazioni standard:

Grado	Acciaio inossidabile 304	Acciaio inossidabile 316
Euronorm	1.4301	1.4401
UNS	S30400	S31600
BS	304S15 / 304S16 / 304S31	316S31
EN	58B	58H

304 vs 316: composizione della lega

Entrambi i gradi di acciaio inossidabile, 304 e 316, hanno i propri componenti; vediamo le differenze medie degli elementi.

Elemento	Acciaio inossidabile 304	Acciaio inossidabile 316
Carbonio (C), %	Max 0,08	Max 0,08
Cromo (Cr), %	18,0~20,0	16,0~18,0
Manganese (Mn), %	Max 2,0	Max 2,0
Nichel (Ni), %	8,0~10,5	10,0~140.
Fosforo (P), %	Max 0,045	Max 0,045
Zolfo (S), %	Min 0,03	Max 0,03
Silicio (Si), %	1.00	1.00
Molibdeno (Mo), %	/	2,00~3,00
Ferro (Fe), %	Bilanciamento	Bilanciamento

• Cromo – Aumenta la durezza, la resistenza a trazione, la tenacità, la resistenza all'usura, all'abrasione, la temprabilità, la resistenza all'ossidazione alle alte temperature e la resistenza alla corrosione.
• Nichel – Aumenta la durezza e la resistenza senza sacrificare tenacità e duttilità.
• Ma l'aggiunta di elementi di lega come il molibdeno può produrre differenze sottili ma significative:
• Molibdeno – Aumenta la durezza, la resistenza, la tenacità, la temprabilità, la resistenza alle alte temperature e la resistenza allo scorrimento viscoso.

304 vs 316: composizione e resistenza alla corrosione

Poiché il molibdeno (Mo) è presente nell'SS316, il molibdeno può sviluppare una maggiore resistenza e, per questo motivo, l'SS316 è più resistente alla corrosione rispetto all'SS304. Pertanto l'SS316 è più adatto agli impianti chimici e alle strutture offshore, dove gli ambienti sono altamente corrosivi.

Acciaio inossidabile 304 vs 316: proprietà fisiche

Per conoscere le proprietà fisiche delle leghe di acciaio inossidabile 304 e 316, consulti la tabella seguente.

Proprietà	Acciaio inossidabile 304	Acciaio inossidabile 316
Densità	8,00 g/cm³	8,00 g/cm³
Punto di fusione	1450 °C	1400 °C
Modulo di elasticità	193 GPA	193 GPA
Resistività elettrica	0,72 x 10-6 Ω.m	0,74 x 10-6 Ω.m
Conduttività termica	16,2 W/m.K	16,3 W/m.K
Dilatazione termica	17,2 x 10-6/K	15,9 x 10-6/K

304 vs 316 acciaio inossidabile: resistenza al calore

Il grado di acciaio inossidabile 304 presenta un'eccellente resistenza all'ossidazione in servizio intermittente fino a 870 °C e in servizio continuo fino a 925 °C. Tuttavia, l'uso ininterrotto a 425-860 °C non è consigliabile se è necessaria la resistenza alla corrosione in acqua. In questo caso, si consiglia il 304L per la sua resistenza alla precipitazione dei carburi.

Quando è necessaria una resistenza estrema a temperature superiori a 500 °C e fino a 800 °C, si raccomanda il tipo 304H. Questo materiale mantiene la resistenza alla corrosione acquosa.

D'altro canto, l'acciaio inossidabile 316 presenta un'eccellente resistenza all'ossidazione in servizio intermittente fino a 870 °C e in servizio continuo fino a 925 °C. Tuttavia, l'uso ininterrotto a 425-860 °C non è consigliabile se è essenziale la resistenza alla corrosione in acqua. In questo caso, si consiglia il 316L per la sua resistenza alla precipitazione dei carburi.

Quando è necessaria una resistenza estrema a temperature superiori a 500 °C, si raccomanda il tipo 316H.

304 vs 316 acciaio inossidabile: fabbricazione

La fabbricazione di tutti gli acciai inossidabili deve essere eseguita solo con utensili dedicati ai materiali in acciaio inossidabile. Gli utensili e le superfici di lavoro devono essere puliti completamente prima dell'uso. Questa precauzione è essenziale per prevenire la contaminazione incrociata dell' acciaio inossidabile da parte di metalli corrosi. Ciò potrebbe scolorire la superficie del prodotto fabbricato.

304 vs 316 acciaio inossidabile: lavorazione a freddo

L'acciaio inossidabile 304 si incrudisce efficacemente. I metodi di fabbricazione, inclusa la lavorazione a freddo, possono richiedere una fase di ricottura intermedia per ridurre l'incrudimento e evitare strappi o cricche. Dopo la fabbricazione, si dovrebbe eseguire una ricottura completa per ottimizzare la resistenza alla corrosione e ridurre le sollecitazioni interne.

L'acciaio inossidabile 316 si piega o si laminа rapidamente, per essere formato in una varietà di parti. È inoltre adatto alla ricalcatura, allo stampaggio e alla trafilatura, ma si consiglia una ricottura successiva alla lavorazione per alleviare le sollecitazioni interne.

La lavorazione a freddo aumenta sia la durezza che la resistenza: acciaio inossidabile 316.

304 vs 316 acciaio inossidabile: lavorazione a caldo

I procedimenti di fabbricazione, come la forgiatura, che includono la lavorazione a caldo, devono avvenire dopo un riscaldamento uniforme a 1149-1260 °C. Gli elementi fabbricati devono poi essere raffreddati rapidamente per garantire la massima resistenza alla corrosione.

Tutti i normali processi di lavorazione a caldo possono essere eseguiti sull'acciaio inossidabile 316. La lavorazione a caldo deve essere evitata al di sotto di 927 °C. L'intervallo di temperatura ideale per la lavorazione a caldo è 1149-1260 °C. Si consiglia una ricottura successiva alla lavorazione per garantire la massima resistenza alla corrosione.

304 vs 316 acciaio inossidabile: trattamento termico

Non è possibile indurire il 304 mediante trattamento termico. La ricottura o il trattamento di solubilizzazione possono essere eseguiti dopo riscaldamento a 1010-1120 °C, con raffreddamento rapido.

Come il 304, anche l'acciaio inossidabile 316 non può essere indurito mediante trattamento termico. La ricottura o il trattamento di solubilizzazione possono essere eseguiti dopo riscaldamento a 1010-1120 °C, con raffreddamento rapido.

304 vs 316 acciaio inossidabile: lavorabilità

Gli acciai inossidabili 304 e 316 hanno un'eccellente lavorabilità. È possibile migliorare la lavorazione applicando le seguenti regole:

• I taglienti devono essere affilati. I taglienti smussati causano un incrudimento eccessivo
• I tagli devono essere profondi ma leggeri quanto basta per evitare l'incrudimento dovuto all'asportazione della superficie del materiale
• Si dovrebbero utilizzare rompitruciolo per contribuire a garantire che il truciolo rimanga libero da incrudimento
• La bassa conduttività termica delle leghe austenitiche porta a una concentrazione del calore sui taglienti. Ciò significa che lubrificanti e refrigeranti sono essenziali e devono essere usati in grandi quantità

304 vs 316 acciaio inossidabile: saldatura

Le prestazioni di saldatura per fusione sia dell'acciaio inossidabile 304 che del 316 sono eccellenti, con e senza materiali d'apporto.

Gli elettrodi e le bacchette di apporto consigliati per l'acciaio inossidabile 304 sono del tipo 308. Le sezioni con saldature pesanti possono richiedere una ricottura post-saldatura. Gli elettrodi e le bacchette di apporto consigliati per l'acciaio inossidabile 316 e 316L sono gli stessi del metallo base, 316 e 316L. I segmenti con saldature pesanti possono richiedere una ricottura post-saldatura. Nelle saldature su sezioni massicce, il grado 316Ti può essere utilizzato in sostituzione dell'acciaio inossidabile 316.

Acciaio inossidabile 304 vs 316: quale è il più diffuso

La maggior parte dell'acciaio inossidabile commercializzato nel mondo è di grado 304. Offre la resistenza alla corrosione, la robustezza, la facilità di manutenzione e la formabilità che contraddistinguono l'inossidabile.

Sebbene il 316 si collochi al secondo posto per volumi venduti, offre una resistenza alla corrosione da acidi e cloruri decisamente superiore. Questo lo rende diffuso in un'ampia gamma di ambienti, tra cui:

• Impianti e dispositivi medici
• Ambienti per ristorazione, lavorazione e preparazione alimentare
• Ambienti costieri
• Aree con elevati livelli di sale (come le strade)
• Stabilimenti di birrificazione
• Ambienti con maggiore esposizione ad acidi e alcali

Queste resistenze superiori Le consentono anche di pulire l'inossidabile più frequentemente con detergenti e prodotti più aggressivi, con minori preoccupazioni di danneggiarlo o di alterarne l'aspetto, eliminando ogni incertezza nella pulizia.

Questo rende il 316 un aggiornamento ideale per ambienti con rigorosi standard di pulizia e igiene.

Acciaio inossidabile 304 vs 316: applicazioni

Considerati i vantaggi offerti dall'acciaio inossidabile 316, ci si potrebbe chiedere perché il 304 sia ancora il più diffuso.

Se esita nella scelta, consideri questi impieghi comuni per i due gradi:

• Serbatoi di stoccaggio
• Quadri elettrici per interni
• Copricerchi
• Modanature automobilistiche
• Attrezzature da cucina
• Elettrodomestici
• Modanature decorative

• Attrezzature farmaceutiche
• Attrezzature medicali
• Attrezzature chimiche
• Galleggianti in acciaio inossidabile
• Acciaio strutturale e componenti in ambienti marini
• Superfici, attrezzature ed elettrodomestici per cucine commerciali

Come distinguere l'acciaio inossidabile 304 dal 316

Potrebbe essere necessario verificare visivamente le differenze tra 304 e 316 e approfondire per trovare i metodi più corretti.

1. La resistenza elettrica del 304 e del 316 è diversa: è possibile misurarla (se si dispone di una sezione omogenea di ciascuno da testare).
2. Il 304 si corrode leggermente se esposto all'acqua di mare, mentre il 316 no.
3. Il 304 appare un po' più opaco del 316. A seconda dell'esposizione ambientale e della finitura superficiale, non è il metodo giusto per distinguerli, ma può recarsi dal fornitore di acciaio inossidabile e chiedere di vedere entrambi i modelli.
4. Inoltre, la stabilità austenitica dell'SS316 è superiore a quella dell'SS304. Per esperienza, allo stato deformato una calamita potente aderisce all'SS304 ma non all'SS316.
5. L'incisione acida sarà un metodo valido (ed economico) per determinare la differenza di resistenza alla corrosione tra i due tipi. Funziona però solo se i due metalli hanno ricevuto gli stessi trattamenti termici.

Domande frequenti

Qui troverà le domande più comuni che possono sorgere pensando alle differenze tra l'acciaio inossidabile 304 e 316. Continui a leggere.

In sintesi: acciaio inossidabile 304 vs 316, quale è migliore?

Acciaio inossidabile 304 vs 316, quale è migliore? Dipende dall'applicazione e dalle esigenze.

Le proprietà meccaniche di entrambe le lamiere sono quasi identiche ed entrambe hanno una composizione simile. Tuttavia, il tipo 316 contiene più nichel del tipo 304, il che aiuta i tipi 316 a resistere maggiormente alle soluzioni clorurate come l'acqua di mare e i sali disgelanti.

Per uso industriale ed elettrodomestici commerciali, il tipo 316 è migliore del 314 grazie alla sua maggiore resistenza alla corrosione. Resiste di più agli agenti chimici ed è considerato superiore al tipo 304 per quanto riguarda l'esposizione a sali e altre soluzioni clorurate. Per le applicazioni marine, il tipo 316 è ideale perché il sale marino può danneggiare lo strato di ossido del tipo 304, causando ruggine. È questo il motivo principale per cui il tipo 316 è un po' più costoso rispetto al tipo 304.

D'altra parte, i tipi 304 hanno un punto di fusione superiore a quello del tipo 316 (da 50 a 100 °F in più rispetto ai tipi 316). Il tipo 304 è comunemente utilizzato per elettrodomestici residenziali e ferramenta architettonica per interni. Il tipo 304 è preferibile per le applicazioni in cui le soluzioni clorurate non rappresentano un problema, poiché è meno costoso del tipo 316.

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