La principal diferencia entre el acero inoxidable 304 y el 316 es que el 316 contiene entre un 2% y un 3% de molibdeno, mientras que el 304 no contiene nada, lo que le confiere al 316 una resistencia superior a la corrosión, especialmente contra los cloruros, y lo hace entre un 20% y un 50% más caro que el 304.
Ambos son aceros inoxidables austeníticos con excelentes propiedades generales. El 304 funciona a la perfección para la mayoría de las aplicaciones en interiores y de uso general, mientras que el 316 destaca en entornos marinos y procesos químicos, donde su mayor resistencia a la corrosión justifica su mayor coste.
| Elemento | Acero inoxidable 304 | Acero inoxidable 316 |
|---|---|---|
| Cromo (Cr) | 18.0-20.0% | 16.0-18.0% |
| Níquel (Ni) | 8.0-10.5% | 10.0-14.0% |
| Molibdeno (Mo) | 0% (ninguno) | 2.0-3.0% |
| Carbono (C) | ≤0.08% | ≤0.08% |
| Manganeso (Mn) | ≤2.0% | ≤2.0% |
| Silicona (Si) | ≤0.75% | ≤0.75% |
| Fósforo (P) | ≤0.045% | ≤0.045% |
| Azufre (S) | ≤0.030% | ≤0.030% |
El molibdeno en el acero 316 marca la diferencia. Esta única adición mejora drásticamente la resistencia a la corrosión por picaduras y grietas, especialmente en ambientes clorados.
El acero inoxidable de grado 304 se conoce comúnmente como acero inoxidable "18/8" debido a su contenido de cromo y níquel. Por otro lado, el contenido de molibdeno del acero inoxidable 316 le otorga el apodo de acero inoxidable "de grado marino".
A pesar de sus diferentes composiciones químicas, los compuestos 304 y 316 comparten propiedades físicas notablemente similares:
| Propiedad | Acero inoxidable 304 | Acero inoxidable 316 |
|---|---|---|
| Densidad | 8.0 g / cm³ | 8.0 g / cm³ |
| punto de fusión | 1450 ° C (2640 ° F) | 1400 ° C (2550 ° F) |
| Conductividad Térmica | 16.2 W/m·K a 20°C | 16.3 W/m·K a 20°C |
| Expansión térmica | 17.2 ×10⁻⁶/K a 20 °C | 15.9 ×10⁻⁶/K a 20 °C |
| Módulo de elasticidad | 193 GPa | 193 GPa |
| La resistividad eléctrica | 0.72×10⁻⁶ Ω·m a 20 °C | 0.74×10⁻⁶ Ω·m a 20 °C |
Ambos grados tienen la misma densidad y módulo de elasticidad. Sus propiedades térmicas son prácticamente iguales, aunque el 304 tiene un punto de fusión ligeramente superior, de unos 50 °C.
La conductividad eléctrica de ambos aceros es relativamente baja, apenas un 2-3% de la del cobre. Esto los convierte en malos conductores eléctricos, pero excelentes para aplicaciones que requieren propiedades de aislamiento eléctrico.
En su estado recocido, los aceros 304 y 316 ofrecen un rendimiento mecánico comparable con diferencias sutiles:
| Propiedad | Acero inoxidable 304 | Acero inoxidable 316 |
|---|---|---|
| Fuerza de rendimiento | 205-215 MPa (mín. 210 MPa) | 200-240 MPa (mín. 205 MPa) |
| Resistencia a la tracción | 515-720 MPa | 485-620 MPa |
| Elongación en Break | 40-50% | 40-50% |
| Dureza | ≤95 HRB (201-215 HB) | ≤95 HRB (146-149 HB) |
| Módulo de elasticidad | 193 GPa | 193 GPa |
El grado 304 generalmente muestra una resistencia a la tracción y una dureza ligeramente superiores a las del 316. Por ejemplo, el 304 puede alcanzar valores de dureza Brinell de hasta 215 HB en comparación con el máximo del 316 de aproximadamente 149 HB.
Ambas aleaciones mantienen una excelente ductilidad con un alargamiento del 40-50%, lo que facilita su conformado y fabricación. Ninguna de las dos puede endurecerse mediante tratamiento térmico; solo pueden reforzarse mediante procesos de trabajo en frío.
La resistencia a la corrosión es donde el acero 316 realmente destaca en comparación con el 304. Ambos grados forman una capa protectora de óxido de cromo, pero el contenido de molibdeno del 316 proporciona ventajas cruciales.
Corrosión general: En condiciones atmosféricas normales y ambientes templados, ambas calidades ofrecen un rendimiento excelente. Ninguna se oxidará en condiciones típicas de interiores ni al exponerse a agua dulce.
Entornos con cloruro: Esta es la principal ventaja del acero 316. El acero 304 puede sufrir corrosión por picaduras con niveles de cloruro tan bajos como 25 ppm. Esto lo hace inadecuado para aplicaciones marinas o cualquier lugar expuesto a sales de deshielo.
El acero inoxidable 316 resiste mucho mejor la corrosión inducida por cloruros. Su contenido de molibdeno aumenta su índice de resistencia a la corrosión por picaduras (PREN), lo que le permite soportar agua salada, salmuera y ambientes costeros donde el acero inoxidable 304 fallaría rápidamente.
Resistencia química: El molibdeno presente en el acero inoxidable 316 mejora la resistencia a ácidos reductores como el sulfúrico y el fosfórico. Si bien el acero inoxidable 304 tolera bien ácidos oxidantes como el nítrico, el 316 ofrece un mejor rendimiento en un rango más amplio de exposiciones y concentraciones químicas.
Corrosión bajo tensión: Ambos grados pueden sufrir agrietamiento por corrosión bajo tensión en soluciones de cloruro calientes a temperaturas superiores a 50-60 °C. Si bien el 316 ofrece una resistencia ligeramente mejor, ninguno de los dos grados es inmune a este modo de falla.
El grado 316 cuesta aproximadamente entre un 20 % y un 50 % más que el 304, con una diferencia típica que ronda el 40 %. Esta diferencia de precio se debe a dos factores:
Tanto el níquel como el molibdeno son elementos de aleación caros cuyos precios fluctúan con los mercados de materias primas. Esto hace que la prima de precio del acero 316 sea variable, pero siempre significativa.
Para proyectos con presupuestos ajustados donde la resistencia a la corrosión del acero inoxidable 304 es suficiente, el costo adicional del acero inoxidable 316 no se justifica. Sin embargo, cuando una falla por corrosión podría ocasionar reparaciones costosas o riesgos para la seguridad, el mayor costo inicial del acero inoxidable 316 suele amortizarse gracias a un menor mantenimiento y una mayor vida útil.
La elección entre 304 y 316 a menudo depende del entorno específico y de consideraciones de costos.
Aplicaciones de acero inoxidable 304:
Aplicaciones de acero inoxidable 316:
Depende de la ubicación. El grado 304 funciona bien en zonas del interior sin exposición a la sal, mientras que el 316 es esencial para las regiones costeras o cualquier lugar expuesto a sales de deshielo.
Sí, se pueden soldar utilizando materiales de relleno adecuados, aunque la zona de soldadura tendrá propiedades mixtas entre los dos grados.
No, tanto el 304 como el 316 no son magnéticos en su estado recocido, pero pueden volverse ligeramente magnéticos cuando se trabajan en frío.
La “L” significa bajo contenido de carbono (≤0.03%), lo que mejora la soldabilidad al prevenir la precipitación de carburos en los límites de grano.
Sin análisis químicos, parecen idénticos. Un kit de prueba de molibdeno puede distinguirlos: el 316 mostrará una reacción positiva, mientras que el 304 no.
En ambientes con cloruros o sustancias químicas, el acero 316 tiene una vida útil considerablemente mayor. En condiciones normales de interior, ambos grados pueden durar décadas sin diferencias apreciables.
