Il mondo utilizza spesso i gradi di acciaio inossidabile 304 vs 316 in tutti i settori della nostra vita quotidiana. È l'annoso dibattito tra l'acciaio inossidabile 304 e 316.
Acciaio inox è meno suscettibile alle macchie rispetto ad altri metalli a base di ferro, ma non è completamente inossidabile. L'acciaio inossidabile, come l'acciaio normale, le impronte digitali e il grasso possono appannarsi, scolorirsi e arrugginirsi. La differenza sta nella capacità di riprendersi. L'acciaio inossidabile può tollerare un maggior numero di usi e abusi prima di mostrare segni di usura.
Di conseguenza, è possibile trovare diversi gradi di acciaio inossidabile nell'area di produzione. Esaminiamo la composizione di questi gradi di acciaio inossidabile e cerchiamo di capire qual è la differenza tra acciaio inossidabile 304 e 316 una volta per tutte.
Cosa sono i gradi dell'acciaio inossidabile
Carbonio, ferro, cromo da 10,5 % a 30%, nichel, molibdeno e altri componenti di lega costituiscono i gradi di acciaio inossidabile. È un metallo ampiamente utilizzato in un'ampia gamma di articoli, strumenti, attrezzature e costruzioni industriali, commerciali e residenziali.
L'attributo più prezioso dell'acciaio inossidabile è la sua resistenza alla corrosione. L'elemento di lega cromo è responsabile della resistenza alla corrosione. Gli acciai inossidabili sono noti per le loro eccezionali qualità meccaniche, come l'elevata resistenza, la tenacità, la flessibilità, la resistenza alla fatica e all'usura, oltre che per la loro resistenza alla corrosione.
Esistono cinque tipi principali di acciaio inossidabile:
- Acciai inossidabili austenitici: La forma più diffusa di acciaio inossidabile è l'acciaio inossidabile austenitico. Comprende le serie 200 e 300 ed è la categoria di acciaio inossidabile più utilizzata.
- Acciai inossidabili ferritici: La struttura cristallina degli acciai inossidabili ferritici è cubica a corpo centrato (BCC). Contengono livelli significativi di cromo, dall'11 al 27%, ma solo tracce di nichel. Gli acciai inossidabili ferritici hanno un basso contenuto di carbonio (circa 0,03%), che li rende duttili e plasmabili. Come gli acciai austenitici, non possono essere trattati termicamente per indurirli.
- Acciai inossidabili martensitici: La struttura cristallina tetragonale degli acciai inossidabili martensitici è a corpo centrato. Hanno un contenuto di cromo di 11,5-18% e un contenuto di carbonio dello 0,1-1,2%. L'elevato contenuto di carbonio negli acciai inossidabili martensitici è responsabile della loro eccezionale resistenza e fragilità.
- Acciai inossidabili duplex: Le microstrutture di questi acciai presentano quantità quasi uguali di fasi austenitiche e ferritiche. Hanno una resistenza doppia rispetto agli acciai inossidabili austenitici e ferritici standard.
- Acciai inossidabili induriti per precipitazione: Il rame, l'alluminio, il titanio e il molibdeno sono tutti presenti in quantità minori negli acciai inossidabili induriti per precipitazione. Dopo che il processo di produzione lega i componenti di acciaio inossidabile, l'acciaio inossidabile viene esposto a un processo di indurimento per invecchiamento, che fa precipitare questi componenti come complicati elementi intermetallici.
Composizione e proprietà dell'acciaio inossidabile
Il confronto tra 304 e 316 ha superato la prova del tempo grazie alle sue sorprendenti somiglianze. Entrambe le leghe sono acciai inossidabili austenitici, uno dei cinque tipi di acciaio inossidabile. Ognuno di questi tipi di acciaio ha una propria serie di caratteristiche che li aiutano a soddisfare vari requisiti fisici e ambientali.
La composizione chimica, le proprietà e l'aspetto sono tutti equivalenti nei gradi 304 e 316. Entrambe le opzioni sono note per la loro robustezza e resistenza alla ruggine e alla corrosione.
La presenza di molibdeno nell'acciaio inox 316 è la differenza fondamentale tra le due leghe. Questo ingrediente chimico favorisce l'indurimento e il rafforzamento dell'acciaio. Questa lega ha anche più nichel rispetto all'acciaio inox 304, ma meno cromo.
Proprietà dell'acciaio inox 304
L'acciaio inossidabile 304 è una lega di acciaio inossidabile austenitico molto diffusa, nota per la sua durata, la resistenza alla trazione e all'ossidazione e alla corrosione.
Il punto di fusione dell'acciaio inossidabile 304 è superiore a quello dell'acciaio inossidabile 316, e varia da 2.550 a 2.650 gradi Fahrenheit (da 1399 a 1454 gradi Celsius). Tuttavia, quando il materiale si avvicina a queste temperature, la sua resistenza alla trazione inizia a deteriorarsi.
L'eccezionale resistenza alla trazione di questa lega di acciaio inossidabile, pari a circa 621 MPa o 90 KSI, la contraddistingue. L'acciaio inox 304 può inoltre resistere a temperature fino a 870°C.
La composizione chimica dell'acciaio inossidabile di grado 304 è 18% di cromo e 8% di nichel, il che dimostra la differenza chimica con l'acciaio inossidabile 316.
Oltre ai due componenti principali, questo tipo di acciaio inossidabile può includere tracce di manganese e carbonio. Grazie a questi componenti, è resistente all'ossidazione, il che lo rende un'eccellente sostanza per la sanificazione e la pulizia.
L'acciaio inox 304 è molto utilizzato anche per coperture di pneumatici, serbatoi di stoccaggio, modanature e rivestimenti di veicoli, elettrodomestici e attrezzature da cucina, involucri elettrici e altre applicazioni.
Proprietà dell'acciaio inossidabile 316
Il grado 316 è una lega di acciaio inossidabile standard con un intervallo di fusione compreso tra 2.500 e 2.550 gradi Fahrenheit (1.371 e 1.399 gradi Celsius). Trattandosi di una lega di acciaio inossidabile austenitico, presenta resistenza alla corrosione, un elevato contenuto di nichel e cromo e una grande forza.
La resistenza alla trazione della lega è di 579 MPa (84 KSI) (chilopound per pollice quadrato). La temperatura massima di esercizio è di 800 gradi Celsius (1.472 gradi Fahrenheit).
La composizione della lega include molibdeno extra, come indicato in precedenza. La resistenza del grado 316 alla vaiolatura da cloruro, agli alcali e agli acidi è dovuta a questa caratteristica.
In termini di somiglianza, questo grado di acciaio inox è paragonabile al grado 304. Presenta le stesse qualità meccaniche e fisiche ed è quasi difficile identificarlo senza attrezzature o test specialistici.
La composizione del materiale dell'acciaio inossidabile 316 è la sua principale caratteristica distintiva. Ha un contenuto di cromo di 16%, di nichel di 10% e di molibdeno di 2%.
Questa lega è più costosa del 304 per oncia di materiale. A causa del contenuto di molibdeno e di nichel extra, il prezzo oscilla.
Componenti marini, cestini in acciaio inossidabile, apparecchiature medico-chirurgiche, apparecchiature chimiche, apparecchiature farmaceutiche, involucri elettrici per esterni e altri articoli sono esempi di utilizzo della lega di acciaio inossidabile 316.
L'acciaio inossidabile 304 vs 316 è privo di nichel?
Il nichel è presente sia nell'acciaio inossidabile 304 che in quello 316. È uno dei motivi per cui determinate qualità sono così brillanti e durature. È uno dei motivi per cui alcune qualità sono così brillanti e durature. D'altra parte, alcuni acciai inossidabili contengono meno nichel di altri.
Tuttavia, la risposta diretta a questa domanda è che il 304 ha il 18% di cromo e 8% di nichel, mentre il 316 comprende il 16% di cromo, 10% di nichel e 2% di molibdeno.
Si tratta di acciaio inossidabile per uso alimentare?
Per la loro resistenza all'ossidazione e alla corrosione, gli acciai inossidabili 304 e 316 sono molto diffusi nel settore alimentare. Il cromo presente nel prodotto lo protegge dall'ossidazione o dalla ruggine, mentre il nichel presente nel fusto alimentare lo protegge dalla corrosione. Più alta è la concentrazione di nichel, più l'acciaio inossidabile è resistente alla ruggine.
L'acciaio inossidabile 18/8 e 18/10 sono altri nomi o codici per l'acciaio inossidabile di grado 304. Queste statistiche si riferiscono al contenuto di cromo e nichel del prodotto in acciaio inossidabile.
Lamiera di acciaio inossidabile per uso alimentare
L'acciaio inossidabile è adatto a calore, acqua e detergenti aggressivi nel settore alimentare. L'acciaio inossidabile per uso alimentare deve rimanere resistente, privo di ruggine/corrosione e facile da pulire in queste condizioni.
Inoltre, la resistenza alla vaiolatura garantisce una superficie facile da pulire e da mantenere. Infine, la resistenza al calore del metallo implica che può sopportare alte temperature senza subire danni.
Per questi motivi, molti produttori di alimenti utilizzano vassoi metallici in acciaio inox nei loro processi produttivi. Alcuni, tuttavia, potrebbero non riconoscere che qualsiasi acciaio inossidabile è sufficiente. Sul mercato esistono centinaia di tipi diversi di acciaio inossidabile, ognuno con le proprie caratteristiche.
I gradi più popolari di acciaio inossidabile utilizzati per la preparazione e la consumazione dei cibi sono 18/8 e 18/10, entrambi facenti parte della serie 300 e noti anche come tipo 304 (grado 304). Le lamiere di acciaio inossidabile per uso alimentare più diffuse, oltre al 304, sono:
- Acciaio inox 316: Questo tipo di acciaio inossidabile è famoso per la sua resistenza alla corrosione. Sebbene l'acciaio inox 316 sia di grado alimentare, è spesso adatto in aree diverse dalla cucina, come le applicazioni marittime e cliniche.
- Acciaio inossidabile 416: l'acciaio inossidabile 416 è un acciaio inossidabile "per posate", resistente alla corrosione e sufficientemente robusto per un uso intensivo in cucina.
- Acciaio inossidabile 420: Questo tipo di acciaio inossidabile è adatto anche per la cucina. L'acciaio inox 420, talvolta noto come acciaio chirurgico, contiene molibdeno, che favorisce la resistenza alla corrosione.
- Serie 200: Infine, l'acciaio inossidabile della classe 200 è famoso anche nel settore alimentare. I contenitori per alimenti in acciaio inox di classe 200 sono i più diffusi.
Come si può vedere, esistono diversi tipi di alternative in acciaio inox per alimenti per la vostra cucina. Le alternative in acciaio inossidabile sono disponibili sia per i contenitori per alimenti che per le pentole e le padelle per alimenti.
L'acciaio inossidabile 304 vs 316 si arrugginisce o si appanna
In circostanze normali, l'acciaio inossidabile 304 non arrugginisce. Si consideri l'aggiunta di una possibilità che provoca la corrosione per vaiolatura (acqua salata), la corrosione interstiziale (vernice mal applicata), la corrosione galvanica (imbullonamento a un altro metallo) o l'aggressione chimica della superficie (candeggina). In questo caso, l'acciaio inossidabile si arrugginisce rapidamente.
Grazie alla presenza di cromo nella lega, sia gli acciai inossidabili 304 che 316 sono resistenti alla corrosione. Quando il cromo è presente in quantità superiori a 12 wt%, forma uno strato di ossido superficiale altamente permanente, eccezionalmente resistente alla corrosione.
Quando questo strato viene rotto o rimosso, il metallo sottostante può arrugginire o appannarsi se esposto all'atmosfera corretta. La corrosione di cui sopra perfora la superficie passivata, permettendo alla corrosione del metallo di base di procedere.
Proprietà fisiche (compreso il magnetismo)
Nella scelta delle varietà di acciaio inossidabile, la resistenza alla trazione, allo snervamento, alla compressione e il modulo di taglio sono parametri meccanici importanti. I confronti tra l'inox 304 e l'inox 316 in base a ciascun attributo sono:
Resistenza alla trazione
La resistenza alla trazione dell'acciaio inox 304 con uno spessore di 8 mm è di 520-720 MPa. Ha una resistenza alla trazione di 540-750 e uno spessore di 8-75 mm.
D'altra parte, la resistenza alla trazione delle barre di acciaio inox 304 con uno spessore di 160 mm è di 500-700 MPa.
L'acciaio inox 316 con uno spessore di 8 mm, invece, ha una resistenza alla trazione di 530-680 Mpa. Ha una resistenza alla trazione di 520-670 e uno spessore di 8-75 mm.
D'altra parte, la resistenza alla trazione dell'acciaio inox 316 con uno spessore di 160 mm è di 500-700 MPa.
Resistenza allo snervamento
Il limite di snervamento è la forza più significativa applicata al metallo prima che cambi definitivamente forma. Il limite di snervamento dell'acciaio inox 304 è di 215 MPa, mentre quello dell'acciaio inox 316 è di 290 MPa. Ciò indica che l'acciaio inox 316 è migliore dell'acciaio inox 304 per la produzione di beni esposti a una forza maggiore.
Durezza
La durezza di una sostanza determina l'efficacia con cui resiste alla deformazione, all'abrasione, alla penetrazione e all'indentazione. L'acciaio inox 316 ha una durezza Rockwell B di 79, mentre l'acciaio inox 304 ha una durezza Rockwell B di 70. Anche se la differenza è minima, l'acciaio 316 è più adatto a compiti di attrito più elevato. Sebbene la differenza sia minima, l'acciaio inox 316 è più adatto a compiti di attrito elevato.
Modulo di elasticità
Il collegamento tra sollecitazione e deformazione e la reazione del metallo alla deformazione è il modulo di elasticità. Il modulo dell'acciaio inox 316 è di 164 GPa, mentre l'elasticità dell'acciaio inox 304 è di 193-200 GPa. Ciò dimostra che l'acciaio inossidabile 304 ha una risposta superiore alla deformazione.
Magnetismo
Entrambi i gradi sono austenitici, il che implica che non sono magnetici; tuttavia, la lavorazione a freddo può cambiare la situazione. Le caratteristiche magnetiche aumentano leggermente quando l'acciaio inossidabile viene lavorato o tagliato, ma non sono essenziali.
Capacità di resistenza al calore
Quando si utilizzano articoli in situazioni ad alta temperatura, la resistenza alla temperatura è un fattore importante da considerare. L'acciaio inox 304 ha una maggiore resistenza alle temperature rispetto all'acciaio inox 316, con un punto di fusione compreso tra 50 e 100 gradi Fahrenheit.
L'acciaio inox 304 ha un'elevata tolleranza al calore. Tuttavia, l'uso continuo a 425-860 °C (797-1580 °F) può provocare corrosione. L'acciaio inox 316, invece, offre una forte resistenza al calore a temperature superiori a 843 °C (1550 °F) e inferiori a 454 °C (850 °F).
Saldatura e formabilità
La quantità di carbonio determina la saldabilità del grado; all'aumentare del carbonio, la saldabilità diminuisce. La percentuale di carbonio dell'acciaio inox 304 e dell'acciaio inox 316 è dello 0,08%, con differenze minime negli altri costituenti.
Sebbene si saldino entrambe le qualità con metodi di saldatura ad arco, le minime differenze tra i loro componenti determinano una leggera differenza nella loro saldabilità.
Differenza di costo
In termini di costi, l'acciaio inossidabile 304 offre un vantaggio. A causa dei componenti chimici aggiuntivi, l'acciaio inox 316 è più costoso (75% in più rispetto all'SS 304). Di conseguenza, il processo di produzione diventa più complicato. Inoltre, i vari componenti aumentano la resistenza alla corrosione e, di conseguenza, il valore.
Come scegliere l'acciaio inossidabile migliore tra 304 e 316
L'acciaio inox 316 ha un punto di fusione più eccellente dell'acciaio inox 304, ma è più resistente agli agenti chimici e ai cloruri (come il sale) dell'acciaio inox 304. L'acciaio inossidabile di grado 316 è perfetto per le soluzioni clorurate o per le applicazioni con esposizione al sale.
Quando si confrontano le lamiere in acciaio inox 304 e 316, è importante ricordare che il 316 è la lega migliore tra le due. Tuttavia, questa classificazione comporta un prezzo più elevato e vantaggi in termini di prestazioni che, a seconda dell'applicazione, possono valere o meno. Le specifiche determineranno l'acciaio inossidabile ottimale per il vostro progetto.