Aço inoxidável 304 vs. 316

O mundo utiliza com frequência os graus de aço inoxidável 304 vs. 316 em todos os setores de nossa vida diária. É o antigo debate entre o aço inoxidável 304 e o 316.

Aço inoxidável é menos suscetível a manchas do que outros metais à base de ferro, mas não é totalmente inoxidável. O aço inoxidável, assim como o aço comum, as impressões digitais e a graxa podem manchar, descolorir e enferrujar. A diferença está na capacidade de recuperação. O aço inoxidável pode tolerar mais uso e abuso antes de mostrar sinais de desgaste.

Como resultado, você pode encontrar vários tipos de aço inoxidável na área de fabricação. Vamos dar uma olhada na composição desses tipos de aço inoxidável e descobrir qual é a diferença entre o aço inoxidável 304 e o 316 de uma vez por todas.

O que são tipos de aço inoxidável

Carbono, ferro, cromo, níquel, molibdênio e outros componentes de liga compõem os tipos de aço inoxidável. É um metal amplamente utilizado em uma grande variedade de itens industriais, comerciais e residenciais, ferramentas, equipamentos e construções.

O atributo mais valioso do aço inoxidável é sua resistência à corrosão. O elemento de liga cromo é responsável pela resistência à corrosão. Os aços inoxidáveis são conhecidos por suas qualidades mecânicas excepcionais, como alta resistência, tenacidade, flexibilidade, resistência à fadiga e resistência ao desgaste, além de sua resistência à corrosão.

Há cinco tipos principais de tipos de aço inoxidável:

• Aços inoxidáveis austeníticos: A forma mais predominante de aço inoxidável é o aço inoxidável austenítico. Ele inclui as séries 200 e 300 e é a categoria de aço inoxidável mais amplamente utilizada.
• Aços inoxidáveis ferríticos: A estrutura cristalina do aço inoxidável ferrítico é cúbica centrada no corpo (BCC). Eles contêm níveis significativos de cromo, variando de 11 a 27%, mas apenas quantidades residuais de níquel. O aço inoxidável ferrítico tem um baixo teor de carbono (cerca de 0,03%), o que o torna dúctil e moldável. Assim como os aços austeníticos, eles não podem ser tratados termicamente para endurecê-los.
• Aços inoxidáveis martensíticos: A estrutura cristalina tetragonal do aço inoxidável martensítico é centrada no corpo. Eles têm um teor de cromo de 11,5-18% e um teor de carbono de 0,1-1,2 por cento. O alto teor de carbono nos aços inoxidáveis martensíticos é responsável por sua excepcional resistência e fragilidade.
• Aços inoxidáveis duplex: As microestruturas desses aços têm quantidades quase iguais de fases austeníticas e ferríticas. Eles têm o dobro da resistência do aço inoxidável austenítico e ferrítico padrão.
• Aços inoxidáveis endurecidos por precipitação: O cobre, o alumínio, o titânio e o molibdênio estão presentes em níveis menores nos aços inoxidáveis endurecidos por precipitação. Depois que o processo de fabricação liga os componentes de aço inoxidável, ele expõe o aço inoxidável a um processo de endurecimento por envelhecimento, o que faz com que esses componentes precipitem como elementos intermetálicos complicados.

Composição e propriedades do aço inoxidável

A comparação entre 304 e 316 resistiu ao teste do tempo devido a suas semelhanças surpreendentes. Ambas as ligas são de aço inoxidável austenítico, um dos cinco tipos de aço inoxidável. Cada um desses tipos de aço tem seu próprio conjunto de características que os ajudam a atender a vários requisitos físicos e ambientais.

A composição química, as propriedades e a aparência são equivalentes nos graus 304 e 316. Ambas as opções são conhecidas por sua robustez e resistência à ferrugem e à corrosão.

A presença de molibdênio no aço inoxidável 316 é a diferença fundamental entre as duas ligas. Esse ingrediente químico ajuda no endurecimento e no fortalecimento do aço. Essa liga também tem mais níquel do que o aço inoxidável 304, mas menos cromo.

Propriedades do aço inoxidável 304

O aço inoxidável 304 é uma liga popular de aço inoxidável austenítico conhecida por sua durabilidade, resistência à tração e resistência à oxidação e à corrosão.

O ponto de fusão do aço inoxidável 304 é maior do que o do aço inoxidável 316, variando de 2.550 a 2.650 graus Fahrenheit (1399 a 1454 graus Celsius). Entretanto, quando o material se aproxima dessas temperaturas, sua resistência à tração começa a se deteriorar.

A excepcional resistência à tração da liga de aço inoxidável, de cerca de 621 MPa ou 90 KSI, faz com que ela se destaque. O aço inoxidável grau 304 também pode suportar temperaturas de até 870°C.

A composição química do aço inoxidável grau 304 é 18% de cromo e 8% de níquel, o que mostra a diferença química entre ele e o aço inoxidável 316.

Além dos dois componentes principais, esse tipo de aço inoxidável pode incluir traços de manganês e carbono. Devido a esses componentes, ele é resistente à oxidação, o que o torna uma excelente substância de higienização e limpeza.

O aço inoxidável 304 também é popular em coberturas de pneus, tanques de armazenamento, molduras e acabamentos de veículos, utensílios e equipamentos de cozinha, gabinetes elétricos e outras aplicações.

Propriedades do aço inoxidável 316

O grau 316 é uma liga de aço inoxidável padrão com uma faixa de fusão de 2.500 a 2.550 graus Fahrenheit (1.371 a 1.399 graus Celsius). Por ser uma liga de aço inoxidável austenítico, tem resistência à corrosão, alto teor de níquel e cromo e muita resistência.

A resistência à tração da liga é de 579 MPa (84 KSI) (quilopound per square inch). Sua temperatura máxima de operação é de 800 graus Celsius (1.472 graus Fahrenheit).

A composição da liga inclui molibdênio extra, conforme indicado anteriormente. A resistência do grau 316 à corrosão por cloreto, álcalis e ácidos se deve a essa característica.

Em termos de similaridade, essa classe de aço inoxidável é comparável à classe 304. Ele tem as mesmas qualidades mecânicas e físicas, e é quase difícil identificá-lo sem equipamentos ou testes especializados.

A composição do material do aço inoxidável 316 é sua principal característica distintiva. Ele tem um teor de cromo de 16%, teor de níquel de 10% e teor de molibdênio de 2%.

Essa liga é mais cara por grama de material do que a 304. Devido ao teor de molibdênio e de níquel extra, o preço varia.

Componentes marítimos, cestas de aço inoxidável, equipamentos médicos/cirúrgicos, equipamentos químicos, equipamentos farmacêuticos, gabinetes elétricos externos e outros itens são exemplos de usos da liga de aço inoxidável 316.

O aço inoxidável 304 vs. 316 é isento de níquel?

Não. O níquel está presente tanto no aço inoxidável 304 quanto no 316. Esse é um dos motivos pelos quais os tipos específicos são tão brilhantes e duradouros. Por outro lado, alguns aços inoxidáveis contêm menos níquel do que outros.

No entanto, a resposta direta a essa pergunta é que o 304 tem 18% de cromo e 8% de níquel, enquanto o 316 inclui 16% de cromo, 10% de níquel e 2% de molibdênio.

É de aço inoxidável de grau alimentício?

Devido à sua resistência à oxidação e à corrosão, o aço inoxidável 304 vs. 316 é muito popular no setor alimentício. O cromo no produto o protege contra a oxidação ou ferrugem, enquanto o níquel no tambor de grau alimentício o protege contra a corrosão. Quanto maior a concentração de níquel, mais resistente à ferrugem é o aço inoxidável.

Aço inoxidável 18/8 e 18/10 são mais dois nomes ou códigos para o aço inoxidável de grau 304. Essas estatísticas estão relacionadas ao teor de cromo e níquel do produto em aço inoxidável.

Chapa de aço inoxidável de grau alimentício

O aço inoxidável é adequado para calor, água e agentes de limpeza agressivos no setor alimentício. O aço inoxidável de grau alimentício deve permanecer resistente, livre de ferrugem/corrosão e simples de limpar durante essas exposições.

Além disso, a resistência à corrosão garante uma superfície fácil de limpar e manter. Por fim, a resistência do metal ao calor significa que ele pode suportar altas temperaturas sem ser danificado.

Por esses motivos, muitos fabricantes de alimentos empregam bandejas metálicas de aço inoxidável em seus procedimentos de produção. Algumas pessoas, no entanto, podem não reconhecer que qualquer aço inoxidável é suficiente. Há centenas de tipos diferentes de aço inoxidável no mercado, cada um com seu próprio conjunto de recursos.

Os tipos mais populares de aço inoxidável usados para preparação e consumo de alimentos são 18/8 e 18/10, ambos pertencentes à série 300 e também famosos como Tipo 304 (304 Grade). As chapas de aço inoxidável de grau alimentício mais populares, além da 304, são:  

• Aço inoxidável 316: Esse tipo de aço inoxidável é famoso por sua resistência à corrosão. Embora o aço inoxidável 316 seja de grau alimentício, ele geralmente é adequado para outras áreas além da cozinha, como aplicações marítimas e clínicas.
• Aço inoxidável 416: o aço inoxidável 416 é um aço inoxidável de "grau de cutelaria" que é resistente à corrosão e robusto o suficiente para uso intenso na cozinha.
• Aço inoxidável 420: Esse tipo de aço inoxidável também é adequado para a cozinha. O aço inoxidável 420, às vezes conhecido como aço cirúrgico, contém molibdênio, que ajuda na resistência à corrosão.
• Série 200: Por fim, o aço inoxidável da classe 200 também é famoso no setor de alimentos. Os contêineres de armazenamento de alimentos feitos de aço inoxidável de grau 200 são os mais comuns.

Como você pode ver, há vários tipos de alternativas de aço inoxidável de grau alimentício para sua cozinha. As alternativas de aço inoxidável estão disponíveis para recipientes de grau alimentício, bem como para panelas e frigideiras de grau alimentício.

O aço inoxidável 304 vs. 316 enferruja ou mancha?

Em circunstâncias normais, o aço inoxidável 304 não enferruja. Considere adicionar uma possibilidade que cause corrosão por pite (água salgada), corrosão em fendas (tinta mal aplicada), corrosão galvânica (parafusando-o a um metal diferente) ou ataque químico à superfície (alvejante). Nesse caso, o aço inoxidável enferrujará rapidamente.

Devido à presença de cromo em sua liga, os aços inoxidáveis 304 e 316 são resistentes à corrosão. Quando o cromo está presente em quantidades superiores a 12 wt%, ele forma uma camada de óxido de superfície altamente permanente que é excepcionalmente resistente à corrosão.

Quando essa camada é rompida ou removida, o metal sob ela pode enferrujar ou manchar se exposto à atmosfera correta. A corrosão acima perfurará a superfície passivada, permitindo que a corrosão do metal de base prossiga.

Propriedades físicas (incluindo magnetismo)

Ao selecionar variedades de aço inoxidável, a resistência à tração, a resistência ao escoamento, a resistência à compressão e o módulo de cisalhamento são parâmetros mecânicos importantes. As comparações entre o aço inoxidável 304 e o 316 com base em cada atributo são:

Resistência à tração

A resistência à tração do aço inoxidável 304 com espessura de 8 mm é de 520 a 720 MPa. Ele tem uma resistência à tração de 540-750 e 8-75 mm de espessura.

Por outro lado, a resistência à tração das barras de aço inoxidável 304 com uma espessura de 160 mm é de 500 a 700 MPa.

O aço inoxidável 316 com espessura de 8 mm, por outro lado, tem uma resistência à tração de 530-680 Mpa. Ele tem resistência à tração de 520-670 e espessura de 8-75 mm.

Por outro lado, a resistência à tração do aço inoxidável 316 com uma espessura de 160 mm é de 500 a 700 MPa.

Resistência ao rendimento

A resistência ao escoamento é a força mais significativa aplicada ao metal antes que ele mude permanentemente de forma. O limite de escoamento do aço inoxidável 304 é de 215 MPa, enquanto o do aço inoxidável 316 é de 290 MPa. Isso indica que o aço inoxidável 316 é melhor do que o aço inoxidável 304 para a fabricação de produtos expostos a uma força maior.

Dureza

A dureza de uma substância determina a eficácia com que ela resiste à deformação, à abrasão, à penetração e à indentação. O aço inoxidável 316 tem uma dureza Rockwell B de 79, enquanto o aço inoxidável 304 tem uma dureza Rockwell B de 70. Embora a diferença seja pequena, o aço inoxidável 316 é mais adequado para tarefas de maior atrito.

Módulo de elasticidade

A conexão entre tensão e deformação e a reação do metal à deformação é o módulo de elasticidade. O módulo do aço inoxidável 316 é de 164 GPa, enquanto a elasticidade do aço inoxidável 304 é de 193-200 GPa. Isso demonstra que o aço inoxidável 304 tem uma resposta de deformação superior.

Magnetismo

Ambas as classes são austeníticas, o que significa que não são magnéticas; entretanto, o processamento a frio pode mudar isso. Haverá um ligeiro aumento nas características magnéticas quando o aço inoxidável for fabricado ou cortado, mas isso não será essencial.

Capacidade de resistência ao calor

Quando você utiliza itens em situações de alta temperatura, a resistência à temperatura é um fator importante a ser considerado. O aço inoxidável 304 tem uma resistência à temperatura mais forte do que o aço inoxidável 316, com um ponto de fusão de 50 a 100 graus Fahrenheit.

O aço inoxidável 304 tem alta tolerância ao calor. Entretanto, o uso contínuo a 425-860 °C (797-1580 °F) pode resultar em corrosão. O aço inoxidável 316, por outro lado, oferece forte resistência ao calor em temperaturas acima de 843 °C (1550 °F) e abaixo de 454 °C (850 °F).

Soldagem e conformabilidade

A quantidade de carbono determina a soldabilidade na classe; à medida que os níveis de carbono aumentam, a soldabilidade diminui. A porcentagem de carbono do aço inoxidável 304 e do aço inoxidável 316 é de 0,08%, com pequenas diferenças em outros componentes.

Embora as pessoas soldem ambos os tipos utilizando métodos de soldagem a arco, a pequena variação em seus componentes resulta em uma ligeira diferença em sua soldabilidade.

Diferença de custo

Em termos de custo, o aço inoxidável 304 oferece uma vantagem. Devido aos componentes químicos adicionais, o aço inoxidável 316 é mais caro (75% a mais do que o SS 304). Como consequência, o processo de produção se torna mais complicado. Além disso, os vários componentes aumentam a resistência à corrosão e, como resultado, o valor.

Como escolher o melhor aço inoxidável entre o aço inoxidável 304 e o 316

O aço inoxidável 316 tem um ponto de fusão mais excelente do que o aço inoxidável 304, mas é mais resistente a produtos químicos e cloretos (como o sal) do que o aço inoxidável 304. O aço inoxidável grau 316 é perfeito para soluções cloradas ou aplicações de exposição ao sal.

Ao comparar as chapas de aço inoxidável 304 com as 316, é importante lembrar que a 316 é a melhor liga das duas. Entretanto, essa classificação vem acompanhada de um preço mais alto e de benefícios de desempenho que, dependendo de sua aplicação, podem ou não valer a pena. As especificações determinarão o aço inoxidável ideal para seu projeto.