Acciaio inossidabile L'acciaio inossidabile è stato un materiale importante in molti progetti sin dalla sua prima produzione nel XX secolo, grazie alla sua resistenza, flessibilità e facilità di lavorazione e saldatura. L'acciaio inossidabile contiene diverse quantità di elementi metallici ed è quindi disponibile in diverse qualità. Esistono differenze tra i diversi tipi di acciaio inossidabile e il confronto tra 304 e 316 è antico quanto l'acciaio inossidabile stesso.
Entrambi gli acciai, SS 304 e SS 316, sono austenitici e vengono utilizzati in modi diversi in prototipazione rapida Metodi come la lavorazione CNC e la lavorazione della lamiera. Tuttavia, quando si confrontano gli acciai inossidabili 304 e 316, è necessario considerare il progetto in questione e comprenderne le proprietà. Per aiutarvi a scegliere il grado più adatto, questo articolo descrive le caratteristiche, i vantaggi e gli utilizzi dell'acciaio inossidabile 304 e dell'acciaio inossidabile 316. Le differenze complete tra l'acciaio inossidabile 304 e l'acciaio inossidabile 316 sono elencate di seguito.
Sommario
Introduzione all'acciaio inossidabile
Prima di apprendere di più su diversi tipi di acciaio inossidabile, dovresti conoscere un po' i materiali e i metodi utilizzati per produrre l'acciaio inossidabile. Ma prima, diamo un'occhiata a cosa lo compone. Dobbiamo capire quali qualità lo rendono un materiale così utile.
Tutti i tipi di acciaio sono realizzati da una miscela di ferro, carbonio e altri metalli. Alcuni elementi vengono aggiunti all'acciaio per conferirgli proprietà migliori rispetto al comune acciaio al carbonio, chiamato acciaio inossidabile. L'acciaio inossidabile presenta le seguenti qualità uniche:
- Resistenza alla corrosione:L'acciaio inossidabile è più resistente alla corrosione dei metalli causata dall'acqua salata e dagli acidi rispetto all'acciaio al carbonio.
- Forza e durezzaMolti tipi di acciaio inossidabile sono più resistenti e durevoli di altri metalli. Inoltre, hanno anche una maggiore resistenza alla trazione.
- Resistenza alla temperatura:L'acciaio inossidabile è più resistente alle alte e basse temperature rispetto ad altri tipi di acciaio.
- Bassa manutenzione: L'acciaio inossidabile richiede meno manutenzione rispetto a molti altri materiali.
- Bellissimo aspetto:L'acciaio inossidabile ha una lucentezza brillante che gli conferisce un aspetto elegante e professionale praticamente ovunque.
Il cromo è l'elemento più importante nell'acciaio inossidabile. L'acciaio inossidabile deve contenere almeno 10,5% di cromo, e la maggior parte degli acciai inossidabili ne contiene di più. Il cromo forma uno strato di ossido di cromo sulla superficie esterna dell'acciaio inossidabile che aiuta a prevenire la ruggine. Questo strato impedisce la corrosione dell'acciaio. Inoltre, il cromo conferisce all'acciaio inossidabile la sua caratteristica lucentezza.
D'altra parte, i produttori di acciaio spesso aggiungono elementi come nichel e molibdeno all'acciaio inossidabile per renderlo più resistente. Anche per gli acciai inossidabili 304 e 316, l'effetto dell'aggiunta di questi elementi di lega aggiuntivi varia notevolmente.
Acciaio inossidabile di grado 304
L'acciaio inossidabile 304 è l'acciaio inossidabile più ordinato al mondo. È un acciaio inossidabile austenitico contenente zolfo, carbonio, manganese, silicio e dall'8 al 10,5% di nichel. Contiene inoltre dal 18 al 20% di cromo. Grazie a questi componenti, l'acciaio inossidabile 304 è altamente resistente al calore e alla corrosione e può essere utilizzato in una varietà di ambienti industriali e commerciali.
Grazie alle sue proprietà e caratteristiche, l'acciaio inossidabile SS 304 è il tipo di acciaio inossidabile più diffuso. Viene utilizzato in un'ampia gamma di applicazioni. L'acciaio inossidabile SS 304 si adatta bene a una varietà di ambienti e ha un aspetto gradevole grazie alla sua elevata resistenza alla ruggine. È anche la scelta migliore per la lavorazione CNC e la produzione di lamiere, poiché può essere lavorato e saldato. Molti apprezzano il suo aspetto, come dimostra il fatto che viene utilizzato per realizzare componenti per grattacieli e grattacieli.
Acciaio inossidabile di grado 316
L'acciaio inossidabile 316, noto anche come SS 316, è anch'esso un acciaio austenitico. Contiene non più di 0,08% di carbonio e 10% di nichel, 16% di cromo e da 2% a 3% di molibdeno. Essendo un acciaio austenitico, può sopportare elevate temperature, può essere lavorato meccanicamente o saldato e presenta un'elevata resistenza alla trazione. L'aggiunta di 2% di molibdeno lo rende più resistente alla corrosione in acqua salata e nelle falde acquifere, che contengono alti livelli di cloruri.
L'acciaio inossidabile 316 presenta anche alcuni vantaggi rispetto all'acciaio inossidabile 304. Con una maggiore quantità di nichel e un ulteriore contenuto di molibdeno 2%, l'acciaio inossidabile 316 è più resistente alla corrosione rispetto all'acciaio inossidabile 304. Può sopportare ambienti acidi, alcalini e clorurati. È inoltre flessibile, lavorabile e saldabile, il che lo rende un materiale eccellente per la prototipazione rapida. L'acciaio inossidabile 316 è spesso utilizzato anche in campo medico perché la sua superficie dura impedisce ai batteri di attaccarsi e sopravvivere.
Differenze tra acciaio inossidabile 304 e 316
L'acciaio inossidabile 304 e 316 hanno proprietà diverse. Per scegliere il giusto grado di acciaio inossidabile, è necessario comprenderne le differenze. Per selezionare l'acciaio inossidabile più adatto al vostro progetto, considerate le seguenti sette differenze chiave.
Differenze nella composizione chimica
La principale differenza tra l'acciaio inossidabile 304 e il 316 è la loro composizione chimica. Di seguito sono riportate le differenze nella composizione chimica di questi due acciai inossidabili.
- L'acciaio inossidabile 304 è composto da cromo 18% e nichel 8%.
- L'acciaio inossidabile 316 è composto da cromo 16%, nichel 10% e molibdeno 2%.
Rispetto all'acciaio inossidabile 304, l'acciaio inossidabile 316 ha meno cromo e più nichel nella sua composizione chimica. A differenza dell'acciaio inossidabile 304, contiene anche molibdeno 2%. A causa di queste differenze, i due gradi hanno proprietà diverse e possono essere utilizzati per applicazioni diverse.
Differenze nelle proprietà meccaniche
Nella scelta del tipo di acciaio inossidabile da utilizzare, è importante considerare la resistenza a trazione, lo snervamento, la resistenza a compressione e il modulo di taglio. Di seguito sono riportati alcuni metodi per confrontare gli acciai inossidabili 304 e 316 in base alle loro diverse qualità.
Resistenza alla trazione
La resistenza alla trazione è la forza necessaria per separare un pezzo di materiale. Indica anche per quanto tempo il materiale può allungarsi prima di rompersi.
Se lo spessore dell'acciaio inossidabile 304 è di 8 mm, la resistenza alla trazione è di 520-720 MPa. Se la larghezza è di 8-75 mm, la resistenza alla trazione è di 540-750 MPa. Se lo spessore dell'acciaio inossidabile è di 160 mm, la resistenza alla trazione è di 500-700 MPa.
Se l'acciaio inossidabile 316 ha uno spessore di 8 mm, può sopportare una forza di trazione da 530 a 680 MPa. Se lo spessore è compreso tra 8 e 75 mm, può sopportare una forza di trazione da 520 a 670 MPa. Infine, se lo spessore è di 160 mm, può sopportare una forza di trazione da 500 a 700 MPa.
Resistenza allo snervamento
Il limite di snervamento di un metallo indica quanta forza può essere applicata prima che cambi forma in modo permanente. L'acciaio inossidabile 316 ha un limite di snervamento di 290 MPa, mentre l'acciaio inossidabile 304 ha un limite di snervamento di 215 MPa. Pertanto, il limite di snervamento dell'acciaio inossidabile 316 è maggiore di quello dell'acciaio inossidabile 304. Ciò significa che l'acciaio inossidabile 316 è più adatto dell'acciaio inossidabile 304 per la produzione di articoli sottoposti a maggiori sollecitazioni.
Durezza
La resistenza di un materiale alla flessione, all'abrasione, alla penetrazione e all'indentazione dipende dalla sua durezza. L'acciaio inossidabile 316 ha una durezza di 79 Rockwell B, mentre l'acciaio inossidabile 304 ha una durezza di 70 Rockwell B. Sebbene la differenza non sia significativa, l'acciaio inossidabile 316 è più adatto per oggetti con maggiore attrito.
Modulo di elasticità
Il modulo di elasticità indica la relazione tra sforzo e deformazione quando un metallo viene deformato. L'acciaio inossidabile 316 ha un modulo di elasticità di 164 GPa, mentre l'acciaio inossidabile 304 ha un modulo di elasticità di 193-200 GPa. Ciò dimostra che l'acciaio inossidabile 304 può sopportare meglio la deformazione.
Differenze nella resistenza alla corrosione
L'acciaio inossidabile 316 ha una resistenza alla corrosione superiore a quella dell'acciaio inossidabile 304. Come altri tipi di acciaio inossidabile, l'acciaio inossidabile 304 non arrugginisce. D'altra parte, il molibdeno 2% contenuto nell'acciaio inossidabile 316 lo rende più resistente al cloro e ha una migliore resistenza ad acidi e alcali.
Di conseguenza, l'acciaio inossidabile 316 è più adatto per prodotti utilizzati in acqua salata o in altri ambienti soggetti a ruggine. Naturalmente, l'acciaio inossidabile 304 offre comunque un'elevata resistenza alla corrosione.
Differenze nella resistenza alla temperatura
La resistenza alla temperatura è una caratteristica importante da considerare quando i prodotti vengono utilizzati in aree ad alta temperatura. L'acciaio inossidabile 304 è superiore all'acciaio inossidabile 316 in termini di resistenza alla temperatura. Il suo punto di fusione è da 10 a 38 °C superiore a quello dell'acciaio inossidabile 316.
L'acciaio SS 304 resiste bene alle alte temperature, ma può arrugginire se utilizzato continuamente a temperature comprese tra 425 e 860 °C (797 e 1580 °F).
Al di sopra di 843 °C (1550 °F) e al di sotto di 454 °C (850 °F), l'SS 316 è un metallo con buona resistenza al calore.
Durata
La durabilità si riferisce alla resistenza di un materiale e alla sua capacità di resistere a danni da abrasione, corrosione, stress, deformazione e calore. Gli acciai 316 e 304 sono entrambi durevoli, il che significa che possono essere utilizzati in strutture di produzione rigorose. L'acciaio inossidabile 316 presenta tuttavia un leggero vantaggio, grazie alla sua migliore resistenza alla corrosione.
Saldabilità e formabilità
La saldabilità dell'acciaio inossidabile dipende dal contenuto di carbonio. Poiché maggiore è il contenuto di carbonio, minore è la saldabilità, sia l'acciaio inossidabile 304 che l'acciaio inossidabile 316 hanno un contenuto di carbonio di 0,08%, ma alcuni dei loro altri componenti sono leggermente diversi. Poiché si tratta di materiali leggermente diversi, la loro saldabilità è leggermente diversa. Tuttavia, entrambi i tipi di acciaio inossidabile possono essere facilmente saldati mediante saldatura ad arco.
Differenze di prezzo
In termini di prezzo, l'acciaio inossidabile 304 è più economico dell'acciaio inossidabile 316. L'acciaio inossidabile 316 è più costoso dell'acciaio inossidabile 304 perché contiene elementi metallici aggiuntivi. Questo rende il processo di produzione dell'acciaio inossidabile 316 più complesso. Gli ingredienti aggiuntivi lo rendono anche più resistente alla ruggine e alla corrosione, il che ne aumenta il valore.
Applicazioni comuni per gli acciai inossidabili 304 e 316
L'acciaio inossidabile è utilizzato in numerose applicazioni grazie alla sua capacità di resistere alla corrosione. D'altra parte, diverse qualità di acciaio inossidabile possono aumentare la resistenza alla corrosione o migliorare altre qualità come tenacità, resistenza alla trazione e durata. Poiché l'acciaio inossidabile 304 e 316 sono tipi diversi, possono essere utilizzati per molteplici scopi. Di seguito sono elencati alcuni degli usi più comuni dell'acciaio inossidabile.
Industria aerospaziale
Molte parti utilizzate nel industria aerospaziale Sono realizzati in acciaio inossidabile. Ad esempio, la lavorazione CNC può utilizzare l'acciaio inossidabile per produrre componenti aerospaziali. Ciò è dovuto al fatto che l'acciaio inossidabile è leggero, ha un'elevata resistenza alla trazione, non arrugginisce e ha una lunga durata. Grazie a queste proprietà, sia l'acciaio inossidabile SS 304 che quello SS 316 possono essere utilizzati per produrre componenti aeronautici come attuatori, elementi di fissaggio, componenti del carrello di atterraggio, ecc.
Attrezzature mediche
Attrezzature mediche Deve essere resistente alla ruggine e alla corrosione, facile da pulire e sterilizzare. Entrambi gli acciai inossidabili possiedono queste proprietà. Pertanto, sono entrambi adatti alla produzione di strumenti e apparecchiature mediche come bisturi e impianti.
Utensili domestici
Entrambi gli acciai inossidabili possono essere utilizzati per realizzare utensili da cucina come coltelli e forchette. Presentano buone proprietà meccaniche, durevolezza, resistenza al calore ed estetica.
Cibo e bevande
Gli acciai inossidabili SS 304 e 316 sono resistenti e durevoli e possono essere utilizzati per realizzare contenitori per alimenti e bevande. Inoltre, non arrugginiscono perché non reagiscono con acidi e alcali. Di conseguenza, sono adatti a molti alimenti diversi, indipendentemente dal fatto che contengano o meno sale. Hanno una superficie liscia, facile da pulire e non ospitano batteri.
Quale è meglio per il tuo progetto?
Dopo aver appreso i pro, i contro e gli utilizzi dei due tipi di acciaio inossidabile, 304 e 316, potresti chiederti quale sia il migliore. Come avrai intuito, non esiste una sola risposta. Tuttavia, di seguito risponderemo ad alcune domande per aiutarti a scegliere l'acciaio inossidabile più adatto al tuo lavoro.
Dove verrà utilizzato il prodotto?
Entrambi i due acciai inossidabili possono essere utilizzati laddove la corrosione rappresenti un problema. Tuttavia, l'acciaio inossidabile 316 è più indicato in ambienti acidi, salati o ricchi di cloruri. Questo perché contiene molibdeno 2%, che offre un'elevata resistenza alla ruggine.
Qual è la temperatura di esercizio?
La temperatura causa la corrosione dell'acciaio inossidabile. Pertanto, l'acciaio inossidabile 316 funziona meglio quando la temperatura al punto di utilizzo è compresa tra 230 e 450 °C.
Qual è il tuo budget?
Se le proprietà sopra indicate non sono richieste, è preferibile scegliere l'acciaio inossidabile 304 anziché l'acciaio inossidabile 316. Il costo dell'acciaio inossidabile 304 è di circa 25% inferiore a quello dell'acciaio inossidabile 316.
Conclusione
Il dibattito tra SS304 e SS316 è lungo. Per scegliere il prodotto giusto, è necessario comprenderne le caratteristiche, i vantaggi e gli utilizzi. Questo articolo sulle differenze tra questi due acciai inossidabili può aiutarvi a scegliere il grado di acciaio inossidabile più adatto alle vostre esigenze.
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Domande frequenti
Dovrei usare l'acciaio inossidabile 304 o 316?
Non è facile rispondere a questa domanda. Esistono molti gradi diversi di acciaio inossidabile, ognuno con usi specifici. Pertanto, non è detto che un grado di acciaio inossidabile sia migliore di un altro. La scelta dell'acciaio inossidabile più adatto dipende dal progetto e dalle proprietà meccaniche, chimiche e di altro tipo richieste.
L'acciaio inossidabile 316 non arrugginisce?
Poiché l'acciaio inossidabile 316 contiene nichel, molibdeno e cromo, non arrugginisce né si corrode. Per questo motivo, può essere utilizzato in aree soggette a ruggine e agenti atmosferici.
Qual è la differenza di costo tra l'acciaio inossidabile 316 e quello 304?
La differenza di prezzo tra l'acciaio inossidabile 304 e l'acciaio inossidabile 316 è dovuta alla loro composizione chimica. Il costo di acquisto dell'acciaio inossidabile 316 è superiore a quello dell'acciaio inossidabile 304. L'aggiunta di molibdeno 2% e di una maggiore quantità di nichel rende il prodotto più costoso da produrre. Questo rende questo tipo di acciaio più pregiato perché è meno soggetto a arrugginire.