tk Mexinox

Acero Inoxidable
304
/
304L
ficha técnica
tk
Mexinox
ACERO INOXIDABLE 304
THYSSENKRUPP MEXINOX
(ASTM A240: AISI 304, UNS S30400)
ACERO INOXIDABLE 304L
THYSSENKRUPP MEXINOX
(ASTM A240: AISI 304L, UNS S30403)
In the U.S. and Canada: ThyssenKrupp Stainless North America
Mexinox USA - ThyssenKrupp Nirosta North America - ThyssenKrupp AST USA
2275 Half Day Road, Suite 300 - Bannockburn, IL 60015 USA
1-866-338-8383
www.mexinox.com
In Mexico: ThyssenKrupp Mexinox
Av. Industrias No. 4100, Zonda Industrial 1ª Sección
San Luis Potosí, S.L.P. México 78395
52-444-826-51-00
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Acero Inoxidable
304
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304L
ficha técnica
DESCRIPCIÓN
TKM 304 y 304L, con su contenido de cromo-níquel y bajo carbono, es el más versátil y ampliamente usado de los aceros inoxidables austeníticos. Generalmente conocido como 18-8, ésta
aleación ofrece una resistencia a la corrosión superior a las de los
tipos 301 y 201.
Aunque el grado 304L tiene buenas características de embutido
y formabilidad, no es común usarlo en este tipo de procesos por
la formación de ferrita delta, la cual puede inducir fragilidad en
zonas localizadas dentro de la estructura y el material puede
fracturar durante la operación de formado.
El grado 304L significa bajo carbono y representa menor precipitación de carburo en la zona afectada térmicamente durante la
soldadura y una baja susceptibilidad a la corrosión intergranular.
Los tipos 304 y 304L no exhiben el punto de cedencia en el alargamiento y por eso no son sujetos al efecto formador de bandas
de Lüders como lo son los ferríticos.
El tipo 304 tiene excelentes características de embutido y formado, las cuáles permiten un mayor embutido profundo que
los tipos 301 y 201 sin necesidad de un tratamiento de térmico
intermedio. El tipo 304 es dominante en la producción de componentes de aceros inoxidables embutidos.
Como resultado, estas aleaciones pueden ser usadas en condiciones de recocido sin proceso de Skin Pass (molino templador)
correspondientes al acabado mate que otorga propiedades óptimas de embutido.
Adicionalmente, TK Mexinox cuenta con tipo 304 con un contenido de níquel de 8,5 % para materiales que requieren altos
niveles de deformación, para minimizar la transformación a martensita inducida por el trabajado en frío.
VENTAJAS DE LOS GRADOS 304 / 304L
Con un nivel más bajo de carbono que el tipo 302 ó 301, la
aleación 304 se desarrolló para minimizar la cantidad de precipitación del carburo de cromo y la tendencia de corrosión intergranular en un rango de temperatura de 800 a 1650 °F (426 a
900 °C). Ya que este gradiente de temperatura ocurre en el área
adyacente a la zona afectada térmicamente por la soldadura, el
304 es recomendado para la construcción de soldaduras bajo algunas condiciones corrosivas cuando no es posible un recocido
después de la soldadura.
• Excelente formabilidad.
Cuando calibres gruesos son requeridos en el soldado, es recomendable que se use el grado de nivel más bajo de carbono, el
304L. De igual manera TK Mexinox tiene un tipo 304L con un
contenido de níquel de 9,5 % para propósitos especiales, ya sea
minimizar la transformación a martensita inducida por el trabajado en frío o resistencia a la corrosión a altas temperaturas.
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• Alta resistencia a la corrosión.
• Facilidad de fabricación.
• Facilidad de limpieza
• Buena soldabilidad
• Amplio rango de propiedades mecánicas en condiciones de
recocido y trabajado en frío.
• Buena apariencia
• Alta resistencia con bajo peso
• Buena resistencia a temperaturas criogénicas.
• Adicionalmente, el tipo 304L es más recomendado para soldadura en calibres gruesos.
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Acero Inoxidable
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COMPOSICIÓN QUÍMICA (Porcentaje en peso)
Resistencia máxima a la tensión,
ksi (MPa)
Límite elástico o
esfuerzo credencial al 0.2%, ksi
(MPa)
Alargamiento, %
a 2” (50.8 mm)
Dureza, Rockwell
AISI 304
UNS S30400
ASTM A240
Típico 304
ThyssenKrupp
Mexinox
Típico 304
(8,5% níquel)
ThyssenKrupp
Mexinox
AISI 304L
UNS S30403
ASTM A240
Típico 304L
Típico 304L
(9,5 % níquel)
ThyssenKrupp
ThyssenKrupp
Mexinox
Mexinox*
75 (515) min
96 (666)
94 (648)
70 (485) min
93 (641)
84 (579)
30 (205) min
47 (324)
46 (317)
25 (170) min
49 (338)
35 (241)
40 min
56,7
58,3
40 min
56,3
62,6
B92 max
B84
B83
B92 max
B84
B74
* Típicamente producido en acabado 2D.
TRABAJO EN FÍO
Tipos 304 y 304L son muy dúctiles y pueden ser trabajadas fácilmente por reducción en frío.
Su deformación a temperatura ambiente produce e incrementa
la resistencia, acompañado por una disminución en el valor de
alargamiento.
Una porción de éste incremento en la resistencia su fuerza es
causado por una transformación parcial de austenita a martensita durante la deformación.
Los datos típicos son mostrados en la siguiente gráfica.
Aleación 304. Efecto del trabajo en frío en sus propiedades
mecánicas.
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MICROESTRUCTURA
RESISTENCIA A LA OXIDACIÓN
SLos tipos 304 y 304L presentan una estructura de grano austenítico equiaxiado uniformemente.
Para el servicio continuo a elevadas temperaturas, los tipos 304 y
304L presentan una buena resistencia a la oxidación hasta 1650
°F (900 °C). En servicio intermitente, la temperatura máxima es
alrededor de 1500 °F (815 °C).
SOLDABILIDAD
Los aceros inoxidables tipos 304 y 304L pueden ser soldables
por técnicas convencionales de soldadura por fusión y resistencia (GTAW, TIG, GMAW, MIG, SAW). Si electrodo de alambre como
metal de aporte son requeridos, los tipos AWS E/ER 308, 308L o
347 son usados frecuentemente.
Microestructura típica 304, 200X. Ataque químico con reactivo
glicerregia.
PROPIEDADES FÍSICAS (Condiciones de recocido)
Unidades de las propiedades
Densidad g/cm3 (lb/in3)
Valor
8,0 (0,29)
Módulo elástico GPa (10 Psi)
6
Resistencia eléctrica n m
193 (28,0)
Para altos calibres es recomendado utilizar el grado tipo 304L,
principalmente cuando el proceso de soldadura no hace posible
evitar la temperatura de sensibilización por tiempos prolongados.
720
Calor específico J/kg*ºK (Btu/lb*ºF)
500 (0.12)
Conductividad térmica a 100 ºC (212 ºF)
W/m*K (Btu/ft*h*ºF)
17,2 (9,6)
Rango de fusión ºC (ºF)
Similar a otros aceros inoxidables austeníticos, donde el contenido de carbón es mayor a 0,03%, la aleación 304 es susceptible
a la corrosión intergranular en la zona afectada térmicamente
por la soldadura, cuando la aleación es enfriada lentamente o
recalentada dentro de un rango de temperatura de 800 a 1500
°F (425 a 815 °C).
1400-1450
(2550-2650)
RESISTENCIA A LA CORROSIÓN
Los tipos 304 y 304L tienen una excelente resistencia a la corrosión en muchos ambientes. Estas aleaciones sirven para
un amplio rango de ambientes moderadamente oxidantes y
moderadamente reductores. Soportan oxidación ordinaria en
la arquitectura y son inmunes a ambientes donde se procesan
alimentos (excepto posiblemente en condiciones de altas temperaturas incluyendo altos contenidos de ácido y cloruros).
Resisten químicos orgánicos y una amplia variedad de químicos inorgánicos. Los tipos 304 y 304L también son resistentes al
ácido nítrico. Son altamente usados en el almacenamiento de
gases líquidos y equipo que se usa a temperaturas criogénicas.
Efecto del contenido de carbono sobre la precipitación del
carburo.
La gráfica indica el tiempo requerido para la formación de carburos precipitados en los aceros inoxidables en los aceros inoxidables con varios contenidos de carbono. La precipitación de
carburos se forma en las áreas a la derecha de las curvas con
varios contenidos de carbono.
Dentro de los periodos de tiempo aplicables para la soldadura,
los aceros inoxidables cromo-níquel con 0.05 % de carbono
serían más libres de precipitación en el límite de grano.
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CORROSIÓN INTERGRANULAR
Es la exposición de los aceros inoxidables a temperaturas en el
rango de temperatura de 425 a 815 °C (800 a 1500 °F) pueden
causar precipitación de carburos de cromo en los límites de
grano. Dichos aceros han sido “sensibilizados” y sujetos a corrosión intergranular cuando son expuestos a medios ambientes
agresivos. El contenido de carbono del tipo 304 puede permitir
que la sensibilización ocurra en condiciones térmicas en las
uniones soldadas por autógena y en la zona afectada térmicamente de la soldadura. Por esta razón, la aleación de bajo carbono tipo 304L es preferida en aplicaciones en las cuales el material es puesto en servicio en condiciones de soldadura. El bajo
contenido de carbono extiende el tiempo necesario para precipitar un nivel dañino de carburos de cromo, pero no elimina la
reacción de precipitación para el material que es mantenido por
largos tiempos en el rango de temperatura de precipitación (Ver
gráfica: “Efecto del contenido de carbono sobre la precipitación
del carburo”).
FORMABILIDAD
Los tipos 304 y 304L tienen buenas propiedades de embutido.
Estos grados pueden ser trabajados por los métodos estándar
del trabajo de hoja de metal. El embutido es el procedimiento
más común para la deformación de hojas. La combinación de su
bajo límite elástico (esfuerzo de cedencia) y un alto alargamiento son factores importantes en la optimización de operaciones
de embutido.
La composición química del material de TKM AISI 304 es cuidadosamente controlada para obtener valores de n alrededor de
0,40. Por otro lado, cuando el metal puede fluir libremente entre el dado y la platina para “alimentar” la deformación, se dice
que el formado es un embutido profundo. El comportamiento
del embutido profundo es evaluado en TKM desde la determinación de los parámetros de anisotropía r y Δr. Un buen comportamiento de embutido profundo es obtenido con materiales
que tengan alta resistencia al adelgazamiento bajo cargas tensiles, esto es, materiales con un mayor valor en el parámetro de
anisotropía r. Relativamente altos parámetros de anisotropía son
consistentemente obtenidos para el acero TKM 304. Los valores
de r dependen fuertemente de las condiciones en los procesos
de fabricación como lo son los tratamientos térmicos y las reducciones en la laminación en frío. Los valores típicos de r están alrededor de 1,0 los cual confirman una isotropía de propiedades
en todas las direcciones.
•
Hoja de cálculo típica de valores de coeficientes de anisotropía y
endurecimiento por deformación en frío obtenidos en el laboratorio de TKM para material 304 P4.
APLICACIONES
•
•
•
•
•
•
•
•
Equipo para el proceso de alimentos. Utensilios de cocina,
tarjas, canales, equipo y aplicaciones en electrodomésticos.
Paneles en arquitectura , estructuras y ornamentales.
Contenedores químicos, incluyendo la transportación.
Intercambiadores de calor.
Cubiertas de hornos comerciales y filtros de agua.
Equipo utilizado en hospitales.
Equipo de aire acondicionado
Evaporadores, tambores y barriles
Para usos especiales, específicos y críticos favor de consultar al
proveedor.
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ACABADOS
PEl acero inoxidable 304 puede ser presentado con los siguientes acabados:
2B
Acabado laminado en frío por rodillos brillantes de Skin Pass.
Éste es un acabo de uso general con un valor típico de Ra de 4
micropulgadas en calibres delgados.
BA
Este acabado es producido por un recocido brillante en una atmósfera inerte después del laminado en frío. Es más liso y brillante que el 2B. El brillo mínimo es de 40° gloss a 20° de inclinación, los valores típicos de Ra son de 2 micropulgadas para
calibres delgados.
Pulido #3 y # 4
Los acabados de pulidos son producidos por bandas abrasivas
de carburo de silicio u óxido de aluminio, resultando un rango
de cepillado de 25 a 50 y 8 a 20 micropulgadas respectivamente.
Rolled-On #3 y #4
Este acabado de superficie es producido por el embozado o
grabado del material usando rodillos de Skin Pass especialmente preparados. Los valores típicosdeRapara#3y#4son30a60
y8a30 micropulgadas. Su aspecto final asemeja al de una superficie cepillada o pulida.
La información contenida en esta ficha técnica, puede modificarse sin previo aviso y no deberá de usarse para ninguna aplicación específica o general, sin contar primero con el visto bueno de Mexinox. TK Mexinox se deslinda
de cualquier responsabilidad por el desempeño del acero en cuestión para
cualquier propósito en particular. Las indicaciones y descripciones en el uso
del producto final o en el rango de aplicación de los mismos, se proporcionan en esta ficha solamente como información. Nuestra compañía o sus
filiales, incluyendo a su personal no pueden ser sujetos como responsables
en el evento de descompostura, malfuncionamiento o falla debido a un
diseño defectuoso del material o de otros procesos de manufactura con el
acero, basándose o no en la información aquí contenida, y no serán sujetos
bajo ninguna circunstancia, como responsables de cualquier daño, especialmente daños consecuenciales. Para cualquier información adicional o
servicio, nuestra compañía y su Departamento de Investigación y Desarrollo están disponibles para proveer el apoyo necesario.
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