Es esencial comprender las propiedades y diferencias entre los grados de acero inoxidable. Puede ayudar a ingenieros y fabricantes a elegir el material adecuado para sus proyectos. Este artículo explora las diferencias clave entre dos grados de acero inoxidable comúnmente utilizados, el acero inoxidable 17-7 y el 304. Examina su composición, propiedades mecánicas, aplicaciones, resistencia a la corrosión y costo.
¿Qué es el acero inoxidable 17-7?
El acero inoxidable 17-7 es un acero inoxidable al cromo-níquel-aluminio endurecido por precipitación conocido por su alta resistencia y dureza, resistencia a la corrosión y buena formabilidad. Las propiedades únicas del acero inoxidable 17-7 lo convierten en una parte indispensable de la fabricación industrial.
No solo puede funcionar bien en entornos corrosivos y de alto estrés, sino que también puede lograr diferentes propiedades mecánicas mediante procesos de tratamiento térmico precisos. Estas características hacen que el acero inoxidable 17-7 se utilice ampliamente en la fabricación aeroespacial, química, médica y de maquinaria.
¿Qué es el acero inoxidable 304?
acero inoxidable 304 Es uno de los aceros inoxidables austeníticos (no magnéticos) más utilizados. Conocido por su excelente resistencia a la corrosión y formabilidad, es un material versátil utilizado en una variedad de aplicaciones.
Bobina de acero inoxidable 304L/304 laminada en frío
Acero inoxidable 17-7 frente a 304: ¿cuál es la diferencia?
Comparación de la composición química: acero inoxidable 17-7 frente a acero inoxidable 304
| Element | Acero inoxidable 17-7 (%) | Acero inoxidable 304 (%) |
|---|---|---|
| Cr | 16.0 - 18.0 | 18.0 - 20.0 |
| Ni | 6.5 - 7.8 | 8.0 - 10.5 |
| Al | 0.75 - 1.50 | – |
| C | 0.09 máximo | 0.08 máximo |
| Mn | 1.00 máximo | 2.00 máximo |
| Si | 1.00 máximo | 0.75 máximo |
| P | 0.04 máximo | 0.045 máximo |
| S | 0.03 máximo | 0.03 máximo |
En comparación, se puede encontrar que el acero inoxidable 17-7 y el acero inoxidable 304 tienen diferencias significativas en la composición química, lo que conduce a características de rendimiento y áreas de aplicación completamente diferentes.
Comparación de propiedades mecánicas: acero inoxidable 17-7 frente a acero inoxidable 304
| Propiedad | Acero inoxidable 17-7 | Acero inoxidable 304 |
|---|---|---|
| Resistencia a la tracción | Hasta 1035 MPa (después del tratamiento térmico) | Aproximadamente 515MPa |
| Fuerza de rendimiento | Hasta 960 MPa (después del tratamiento térmico) | Aproximadamente 205MPa |
| Alargamiento | Aproximadamente 11-15% (después del tratamiento térmico) | Aproximadamente 40% |
| Dureza | Hasta 375 HV (después del tratamiento térmico) | Aproximadamente 201 HB |
| Resistencia a la Corrosión | Bueno, pero un poco menos que 304. | Excelente |
| Conformabilidad | Bueno, se puede tratar térmicamente para obtener alta resistencia. | Excelente |
| soldabilidad | Bueno, puede requerir tratamiento térmico posterior a la soldadura. | Excelente, soldable con métodos estándar. |
| Tratamiento térmico | Puede endurecerse mediante tratamiento térmico (tratamiento en solución y envejecimiento) | No se puede endurecer mediante tratamiento térmico, normalmente recocido. |
Acero inoxidable 17-7: Tiene mayor resistencia a la tracción, límite elástico y dureza después del tratamiento térmico, adecuado para aplicaciones de alto estrés que requieren alta resistencia y resistencia al desgaste.
Acero inoxidable 304: Tiene una excelente resistencia a la corrosión, conformabilidad y soldabilidad, lo que lo convierte en una opción versátil para una amplia gama de aplicaciones, pero tiene menor resistencia y dureza que el acero inoxidable 17-7.
Ambos materiales tienen sus ventajas únicas y pueden seleccionarse según los requisitos de aplicación específicos.
Tratamiento térmico
- Acero inoxidable 17-7:
- Puede tratarse térmicamente para lograr alta resistencia y dureza.
- Los tratamientos típicos incluyen un tratamiento en solución seguido de envejecimiento.
- Acero inoxidable 304:
- No se puede endurecer mediante tratamiento térmico.
- Normalmente recocido para aliviar la tensión y mejorar la ductilidad.
Resistencia a la Corrosión
- Acero inoxidable 17-7:
- Buena resistencia a la corrosión pero ligeramente inferior a 304 en algunos entornos.
- Acero inoxidable 304:
- Excelente resistencia a la corrosión en una amplia gama de entornos.
Aplicaciones
Acero inoxidable 17-7:
- Aplicaciones aeroespaciales (p. ej., piezas de aviones, resortes)
- Equipo de procesamiento químico
- Componentes de alta tensión que requieren alta resistencia y dureza.
- Dispositivos e instrumentos médicos.
- Componentes mecánicos como diafragmas y fuelles.
Aviones de pasajeros en mantenimiento de reparación de motores y fuselajes en el hangar del aeropuerto
Acero inoxidable 304:
- Equipos de procesamiento de alimentos y bebidas.
- Procesamiento y almacenamiento de productos químicos.
- Artículos para el hogar (p. ej., fregaderos, electrodomésticos, utensilios de cocina)
- Aplicaciones de construcción y arquitectura.
- Componentes automotrices y aeroespaciales (p. ej., sistemas de escape)
Formabilidad y soldabilidad
La soldabilidad y la conformabilidad son consideraciones cruciales al seleccionar un grado de acero inoxidable. Estos factores afectan la idoneidad del material para diversas aplicaciones. Esta sección analizará en profundidad estas propiedades del acero inoxidable 17-7. También introducirá acero inoxidable 304. Estos son dos grados ampliamente utilizados. Tienen diferentes propiedades.
Soldabilidad y formabilidad del acero inoxidable 17-7
El acero inoxidable 17-7 es un acero inoxidable endurecido por precipitación que tiene alta resistencia y buena resistencia a la corrosión. Sin embargo, su soldabilidad y formabilidad son algo limitadas en comparación con aceros inoxidables más dúctiles como el 304. Estos son los puntos clave sobre 17-7:
Soldabilidad del acero inoxidable 17-7
Soldar acero inoxidable 17-7 requiere especial cuidado para evitar grietas y deformaciones. Dado que es un acero que se endurece por precipitación, debe soldarse en estado envejecido. Esto asegura una precipitación de fase óptima. También previene la pérdida de ductilidad y tenacidad en la soldadura. Se recomiendan procesos de soldadura especializados. Estos incluyen TIG (gas inerte de tungsteno) y MIG (gas inerte de metal). También puede ser necesario un tratamiento térmico previo y posterior a la soldadura para mantener las propiedades mecánicas.
Formabilidad del acero inoxidable 17-7
17-7 tiene menor conformabilidad que el acero inoxidable austenítico. Esto se debe a su mayor resistencia y dureza. Es más susceptible a recuperarse durante las operaciones de doblado y formado. Por lo tanto, se requieren máquinas más potentes para el conformado. El tratamiento térmico antes del conformado puede mejorar la conformabilidad. Sin embargo, esto debe sopesarse con la posibilidad de reducir la resistencia a la corrosión y la solidez.
Soldabilidad y formabilidad del acero inoxidable 304
El acero inoxidable 304 es un acero inoxidable austenítico. Es conocido por su excelente formabilidad. También es conocido por su soldabilidad. Estas propiedades lo hacen adecuado para una amplia gama de aplicaciones.
Soldabilidad del acero inoxidable 304
El 304 es uno de los aceros inoxidables más fáciles de soldar porque tiene una estructura austenítica estable. Esta estructura ayuda a evitar problemas como la corrosión de soldadura y la corrosión intergranular. No requiere tratamiento térmico posterior a la soldadura, lo que ayuda a mantener la resistencia a la corrosión y la resistencia originales del área soldada. Las técnicas de soldadura comunes, como TIG, MIG y soldadura por resistencia, funcionan bien con el acero inoxidable 304.
Formabilidad del acero inoxidable 304
La formabilidad de este grado es excelente. Se puede moldear fácilmente en una variedad de formas, desde geometrías complejas hasta dibujos profundos. Su bajo límite elástico y su alto alargamiento permiten mecanizarlo en formas complejas sin mucha fuerza. Esto reduce el desgaste de las herramientas y el consumo de energía durante el proceso de fabricación.
Costo
- Acero inoxidable 17-7:
- Generalmente más caro debido a sus propiedades especializadas y procesos de tratamiento térmico.
- Acero inoxidable 304:
- A menudo son más rentables, están ampliamente disponibles y son adecuados para una amplia gama de aplicaciones.
En conclusión
Fuerza y Dureza: El acero inoxidable 17-7 sobresale en aplicaciones que requieren alta resistencia y dureza, especialmente después del tratamiento térmico, mientras que el 304 es conocido por su excelente conformabilidad y resistencia moderada.
Resistencia a la corrosión: Ambas aleaciones tienen buena resistencia a la corrosión, pero el acero inoxidable 304 generalmente funciona mejor en más ambientes.
Especificidad de la aplicación: 17-7 es la opción preferida para componentes aeroespaciales, de alta tensión y de precisión, mientras que 304 es más versátil y ampliamente utilizado en productos de consumo, construcción y aplicaciones industriales en general.
Costo y disponibilidad: El 304 es más rentable y está ampliamente disponible, mientras que el 17-7, aunque más caro, tiene ventajas específicas en aplicaciones de alta tensión y alta temperatura.