blog-singolo

Capire l'acciaio inossidabile 304: composizione, lavorazione e usi

comprendere la composizione, la lavorazione e gli usi dell'acciaio inossidabile 304
Sommario

1.0 Cos'è l'acciaio inossidabile 304?

1.1 Cosa significa e cosa rappresenta l'acciaio inossidabile 304?

L'acciaio inossidabile 304 appartiene alla famiglia degli acciai inossidabili austenitici e la sua composizione tipica comprende almeno cromo 18% e nichel 8%, che gli conferiscono una buona resistenza alla corrosione e una struttura austenitica.

1.2 Cos'è l'acciaio inossidabile SUS 304

Caratteristica AISI 304 SUS 304
Origine Stati Uniti Giappone
Standard AISI / ASTM JIS
Composizione 18% Cr, 8% Ni (circa) 18% Cr, 8% Ni (circa)
Applicazione Uso industriale globale Principalmente in Giappone e Asia
Equivalente? √ Sì – funzionalmente identico

1.3 L'acciaio inossidabile 18-8 è lo stesso dell'acciaio inossidabile 304?

Sì, l'acciaio inossidabile 18-8 è un termine informale spesso usato in modo intercambiabile con l'acciaio inossidabile 304. I numeri 18-8 si riferiscono allo stesso contenuto di cromo 18% e nichel 8% presente nel tipo 304. Tuttavia, 18-8 è una categoria generale, mentre 304 è un grado specifico all'interno di tale categoria.

1.4 Convenzioni di denominazione comuni ed esempi di acciaio inossidabile 304

Indipendentemente dal nome – SUS 304, AISI 304, 1.4301, 06Cr19Ni10 – indicano tutti lo stesso materiale, con composizione e proprietà pressoché identiche. Le differenze risiedono nei sistemi di denominazione, non nella sostanza.

Standard/Sistema Designazione Esempio di prodotto/applicazione Appunti
AISI / ASTM (Stati Uniti) AISI 304 / ASTM A240 Tipo 304 Tubo senza saldatura AISI 304, lamiera ASTM 304 Designazione statunitense più comune; ampiamente utilizzata nelle specifiche
JIS (Giappone) SUS 304 Lavello da cucina in acciaio inox SUS 304, pentole in acciaio inox SUS 304 Comune nella produzione giapponese e dell'Asia orientale
DIN / EN (Europa) 1.4301 / X5CrNi18-10 Barra tonda EN 1.4301, piastra DIN 1.4301 Utilizzato nelle specifiche UE e tedesche
GB (Cina) 06Cr19Ni10 Tubo saldato GB 06Cr19Ni10, parti strutturali Standard nazionale; precedentemente 0Cr18Ni9
GOST (Russia) 08H18N10 (08Kh18N10) Tubazioni o raccordi russi Scrittura cirillica; stessa lega, designazione diversa
AFNOR (Francia) Z6CN18-09 Utilizzato in apparecchiature francesi di qualità alimentare Obsoleto ma ancora presente in alcuni documenti
Laurea triennale in inglese (Regno Unito) BS EN 10088 – 1.4301 Balaustre in acciaio inox, rivestimenti edili Il Regno Unito ora si allinea allo standard EN
IS (India) IS 6911 Grado 304 Serbatoi per la lavorazione alimentare, attrezzature farmaceutiche Armonizzato con ASTM
KS (Corea) STS 304 Raccordi per tubi STS 304, utensili da cucina STS = Acciaio inossidabile, termine locale in Corea del Sud
ISO (Internazionale) ISO 15510: X5CrNi18-10 Utilizzato per la documentazione tecnica internazionale Corrisponde alla composizione chimica EN

2.0 Proprietà e composizione dell'acciaio inossidabile 304

2.1 L'acciaio inossidabile 304 può essere temprato o trattato termicamente?

Infatti, il materiale SS 304 è austenitico in tutto l'intervallo di temperatura coinvolto nella ricottura: da temperatura ambiente a circa 1050 °C e ritorno a temperatura ambiente tramite tempra in acqua.

La tempra/raffreddamento rapido non provoca la formazione di martensite come negli acciai al carbonio o negli acciai legati, ma viene eseguita per sopprimere la formazione di carburo di cromo ai bordi dei grani, provocando l'impoverimento del cromo dalla matrice circostante e quindi la corrosione intergranulare.

L'acciaio inossidabile 304 può essere temprato mediante lavorazione a freddo, come la trafilatura o operazioni simili. Poiché l'indurimento dovuto alla lavorazione a freddo influisce negativamente sul materiale, viene ricotto riscaldandolo a circa 1050-1100 °C e raffreddandolo o raffreddandolo ad aria, se necessario.

Componenti elettrici in acciaio inossidabile spazzolato 304
Armadio elettrico in acciaio inox spazzolato 304

2.2 Qual è il calibro tipico dell'acciaio inossidabile 304?

Tabella di calibro dell'acciaio inossidabile secondo ASTM
Misura ASTM
Nominale massimo minimo
28 Ga mm 0.41 0.45 0.37
Laminato a freddo pollice 0.0160 0.0175 0.0145
26 Ga mm 0.45 0.49 0.41
Laminato a freddo pollice 0.0180 0.0195 0.0165
24 Ga mm 0.61 0.66 0.56
Laminato a freddo pollice 0.0240 0.0260 0.0220
22 Ga mm 0.74 0.79 0.69
Laminato a freddo pollice 0.0291 0.0311 0.0271
20 Ga mm 0.90 0.96 0.84
Laminato a freddo pollice 0.0355 0.0380 0.0330
18 Ga mm 1.22 1.30 1.15
Laminato a freddo pollice 0.0482 0.0512 0.0452
16 Ga mm 1.50 1.58 1.42
Laminato a freddo pollice 0.0591 0.0621 0.0561
14 Ga mm 1.90 2.00 1.80
Laminato a freddo pollice 0.0749 0.0789 0.0709
13 Ga mm 2.28 2.38 2.18
Laminato a freddo pollice 0.0899 0.0939 0.0860
12 Ga mm 2.67 2.80 2.54
Laminato a freddo pollice 0.1051 0.1101 0.1001
11 Ga mm 3.09 3.26 2.91
Laminato a freddo pollice 0.1217 0.1287 0.1147
10 Ga mm 3.45 3.62 3.27
Laminato a freddo pollice 0.1357 0.1427 0.1287
8 Ga mm 4.21 4.38 4.03
Laminato a freddo pollice 0.1657 0.1727 0.1587
7 Ga mm 4.69 4.86 4.51
Laminato a freddo pollice 0.1847 0.1917 0.1777
3/16″ mm 4.76 5.09 4.51
Laminato a caldo pollice 0.1875 0.2005 0.1775
1/4″ mm 6.35 6.85 6.10
Laminato a caldo pollice 0.2500 0.2700 0.2400
3/8″ mm 9.52 10.27 9.27
Laminato a caldo pollice 0.3750 0.4044 0.3650

2.3 L'acciaio inossidabile 304 è ferroso o non ferroso?

L'acciaio inossidabile è un metallo ferroso perché contiene ferro, come altri metalli ferrosi (acciaio, ghisa, ferro battuto). I metalli non ferrosi, come rame, alluminio o nichel, non contengono una quantità significativa di ferro.

2.4 Confronto di resistenza tra acciaio inossidabile 304 e 316

In termini di resistenza alla trazione, gli acciai inossidabili 304 e 316 sono pressoché identici. Il limite di snervamento dell'acciaio inossidabile 316 è leggermente superiore, ma la differenza è relativamente minima. Per un confronto dettagliato, si prega di fare riferimento all'articolo "[Confronto delle proprietà meccaniche e fisiche dell'acciaio inossidabile 304 vs 316].”

Proprietà Acciaio inossidabile 304 Acciaio inossidabile 316
Densità 7,87–8,07 g/cm^3 7,87–8,07 g/cm^3
Resistenza alla trazione (MPa) 540–750 480–621
Punto di fusione (°C) 1450 1.648–1.673
Modulo di elasticità (GPa) 193 193
Resistività elettrica (Ω.m) 0,72 x 10-6 0,69–0,81 x 10-6
Conduttività termica (W/mK) 16.2 13–17
Dilatazione termica (1/K) 17,2 x 10^-6 15–18 x 10^-6
Allungamento a rottura (%) 70 60
Durezza (Rockwell B) 70 80
Resistenza alla corrosione Eccellente Eccezionale
Magnetico NO NO
Formabilità Molto bene Bene
Lavorabilità (ricotto) Discreto, ma migliore di 316 Giusto

3.0 L'acciaio inossidabile 304 è magnetico in diverse condizioni?

  • Tutti gli acciai inossidabili della serie 300 (austenitici), compresi i gradi comuni 303, 304 e 316, sono considerati debolmente magnetici allo stato ricotto.
  • L'acciaio inossidabile 18-8 è un altro nome per l'acciaio inossidabile 304, che indica il contenuto di cromo 18% e nichel 8%.
  • Sorprendentemente, il contenuto di nichel riduce il magnetismo dell'acciaio inossidabile 304. (Al contrario, il nichel di solito aumenta il magnetismo in altri metalli.)
  • Gli acciai inossidabili appartengono a diverse famiglie con proprietà fisiche differenti; il loro comportamento magnetico dipende fortemente dagli elementi di lega.

Le strutture di base in acciaio inossidabile includono:

  • Ferritico: contiene cromo, è magnetico.
  • Martensitico: indurito aggiungendo carbonio, è magnetico.
  • Austenitico: contiene elevate quantità di cromo e nichel ed è teoricamente non magnetico.

Il nichel altera la struttura fisica dell'acciaio, rendendo gli acciai inossidabili austenitici come il 304 teoricamente non magnetici.

4.0 L'acciaio inossidabile 304 è sicuro per gli alimenti?

4.1 L'acciaio inossidabile 304 è sicuro per gli alimenti e non tossico?

  • Grado di acciaio inossidabile più ampiamente utilizzato per applicazioni alimentari: il grado 304 è un acciaio inossidabile austenitico noto per il suo elevato contenuto di nichel e la sua duttilità.
  • Chiamato anche acciaio inossidabile “18-8”: perché contiene cromo 18% e nichel 8%.
  • Vantaggi principali
  • Eccellente resistenza alla corrosione, in particolare alla maggior parte degli acidi ossidanti
  • Durevole e facile da igienizzare
  • Facilmente saldabile e formabile, adatto per la fabbricazione in un'ampia varietà di apparecchiature e prodotti per la lavorazione alimentare
  • Applicazioni comuni: frigoriferi, lavelli, fornelli, serbatoi di fermentazione, lavastoviglie e serbatoi di stoccaggio utilizzati nella produzione alimentare.
pentola in acciaio inossidabile 304 2
pentola in acciaio inossidabile 304

4.2 L'acciaio inossidabile 304 è sicuro per cucinare e per l'uso nel microonde?

  • Problemi di sicurezza nei forni a microonde:L'acciaio inossidabile, compreso il grado 304, non è generalmente considerato adatto al microonde perché il metallo riflette le microonde, che possono causare scintille.
  • EccezioniMolti contenitori in acciaio inossidabile 304 sono dotati di angoli e caratteristiche appositamente progettati per impedire la formazione di scintille, rendendoli sicuri da utilizzare nei forni a microonde.
  • Nota importante:Non tutti i contenitori in acciaio inossidabile sono adatti al microonde: prima di utilizzarli nel forno a microonde, controllare sempre le istruzioni del produttore.
Contenitore per il pranzo in acciaio inossidabile 304
Contenitore per il pranzo in acciaio inossidabile 304
Contenitore per il pranzo in acciaio inossidabile 304 2
Contenitore per il pranzo in acciaio inossidabile 304

5.0 L'acciaio inossidabile 304 arrugginisce?

5.1 Perché l'acciaio inossidabile non arrugginisce facilmente e perché a volte arrugginisce comunque?

L'acciaio inossidabile è una lega composta da ferro, cromo, nichel, carbonio, manganese, silicio, azoto e altri elementi.

Il cromo (tipicamente 12–20%) è l'elemento chiave che conferisce all'acciaio inossidabile la sua resistenza alla corrosione.

Il cromo forma sulla superficie uno strato passivo sottile e invisibile, che previene l'ossidazione.

Tuttavia, in determinate condizioni, l'acciaio inossidabile può comunque arrugginire, ad esempio:

  • Esposizione a sostanze chimiche aggressive
  • Contatto con acqua salata o ambienti salati
  • Contaminazione da grasso o olio
  • Esposizione prolungata al calore

La ruggine è il risultato di una reazione di ossidazione in cui il ferro reagisce con acqua e ossigeno per formare ossido di ferro idrato, comunemente noto come ruggine. Se lo strato passivo è danneggiato, il ferro nell'acciaio inossidabile può ossidarsi.

5.2 Come prevenire la ruggine sull'acciaio inossidabile

Metodi efficaci per prevenire la ruggine dell'acciaio inossidabile:

  • Rivestimenti protettivi: applicare rivestimenti di finitura in poliuretano, sigillanti o rivestimenti epossidici per migliorare la resistenza alla corrosione.
  • Manutenzione ordinaria: per la manutenzione ordinaria utilizzare spray inibitori di corrosione, facilmente reperibili presso ferramenta e negozi di autoricambi.
  • Mantenere le superfici pulite e asciutte: evitare l'accumulo di umidità o l'esposizione prolungata all'acqua. Rimuovere tempestivamente grasso, sale e residui corrosivi dalle superfici.
  • Evitare l'esposizione ad agenti corrosivi: limitare il contatto con ambienti acidi, alcalini o salati, soprattutto in ambienti industriali o marini

6.0 Acciaio inossidabile 304 vs 316

304 e 316 sono due dei gradi di acciaio inossidabile più comuni. Sebbene simili nell'aspetto, differiscono per composizione, resistenza alla corrosione e applicazioni. Conoscere le differenze aiuta a garantire la scelta giusta per l'uso alimentare, chimico o navale.

Per un confronto dettagliato, si rimanda all’articolo “[Acciaio inossidabile 304 vs 316: confronto delle proprietà chiave].”

6.1 Qual è la differenza tra acciaio inossidabile 304 e 316?

L'acciaio inossidabile 316 contiene molibdeno, a differenza del 304. La differenza principale tra l'acciaio inossidabile 304 e quello 316 è l'aggiunta di molibdeno, una lega che migliora notevolmente la resistenza alla corrosione, soprattutto negli ambienti più salini o esposti a cloruri.

6.2 Quale è meglio: acciaio inossidabile 304 o 316?

Rispetto all'acciaio inossidabile 316 e ad altri acciai inossidabili altolegati, l'acciaio inossidabile 304 ha un rapporto qualità-prezzo più elevato grazie alla sua eccellente versatilità e alla facile lavorazione.

6.3 Come distinguere l'acciaio inossidabile 304 da quello 316

Tra oltre 60 diversi tipi di acciaio inossidabile, i più utilizzati nell'industria elettrica sono l'acciaio inossidabile 304 e l'acciaio inossidabile 316. Esteticamente, non c'è differenza tra i due; infatti, l'unico modo per distinguerli è testarli chimicamente. La principale differenza tra l'acciaio inossidabile 304 e l'acciaio inossidabile 316 è che l'acciaio inossidabile 316 presenta l'aggiunta di molibdeno.

7.0 Applicazioni e lavorabilità dell'acciaio inossidabile 304

7.1 A cosa serve l'acciaio inossidabile 304?

Industria Esempi di applicazione
Lavorazione alimentare Lavelli, piani di lavoro, aree di preparazione, frigoriferi
Farmaceutico Attrezzature e superfici per camere bianche
Industriale Scambiatori di calore, contenitori chimici, condotte, serbatoi di fermentazione
Utilizzo ad alta temperatura Recipienti a pressione, stoccaggio di gas per petrolio o vapore
Costruzione Facciate di edifici, elementi architettonici decorativi
Varianti di materiale 304, 304L (doppia certificazione), 304H per applicazioni ad alta temperatura

7.2 L'acciaio inossidabile 304 può essere saldato?

Sì, l'acciaio inossidabile 304, una lega austenitica "18/8" con cromo 18% e nichel 8%, ha un'eccellente saldabilità ed è ampiamente utilizzato per applicazioni di saldatura e imbutitura profonda.

Aspetto Dettagli
Tipo Acciaio inossidabile austenitico
Saldabilità Eccellente
Metodi di saldatura comuni Saldatura TIG (GTAW), MIG (GMAW), Stick (SMAW), laser, a resistenza
Materiale di riempimento ER308L è comunemente usato
Preriscaldamento/Postriscaldamento In genere non richiesto
Resistenza alla corrosione Mantenuto se vengono seguite le pratiche appropriate
Rischio di corrosione intergranulare Può verificarsi a causa di precipitazione di carburi se surriscaldato (vedi sotto)

7.3 Raccomandazioni per la saldatura dell'acciaio inossidabile 304

Durante la saldatura, utilizzare il 304L (a basso tenore di carbonio), in particolare per le sezioni più spesse o quando è richiesta un'elevata resistenza alla corrosione nella zona di saldatura.

  • Pulire accuratamente le superfici prima della saldatura.
  • Utilizzare la protezione con gas argon per TIG/MIG per prevenire l'ossidazione.
  • Evitare la contaminazione con utensili in acciaio al carbonio (per evitare macchie di ruggine in seguito).

Blog correlati