Acero inoxidable SAE 304

El acero inoxidable SAE 304 es el más común . Es una aleación de hierro , carbono , cromo y níquel . Es un acero inoxidable austenítico y, por lo tanto, no es magnético. Su conductividad eléctrica y térmica es menor que la del acero al carbono . Posee mayor resistencia a la corrosión que el acero común y se utiliza ampliamente debido a su facilidad para darle diversas formas. ^{[ 2 ]}

La composición fue desarrollada por WH Hatfield en Firth Brown en 1924 y se comercializó bajo el nombre comercial "Staybrite 18/8". ^{[ 3 ]}

SAE International lo especifica como parte de sus grados de acero SAE . También se conoce como: ^{[ 4 ]}

• 4301-304-00-I y X5CrNi18-9 , el nombre y la designación según la norma ISO 15510.
• UNS S30400 en el sistema de numeración unificado .
• Acero inoxidable A2 fuera de los EE. UU., de acuerdo con la norma ISO 3506 para elementos de fijación . ^{[ 5 ]}
• Acero inoxidable 18/8 y 18/10 (también escrito 18-8 y 18-10) utilizado en las industrias de vajillas y sujetadores comerciales.
• SUS304 es el grado equivalente a la norma japonesa JIS G4303.
• 1.4301 , el equivalente a EN 10088. ^{[ 6 ]}
• 06Cr19Ni10 e ISC S30408 , el equivalente en la nomenclatura china GB/T 20878 y GB/T 17616.
• 08Kh18N10 y 03Kh18N11 , los equivalentes de 403 y 403L en la nomenclatura GOST .

El acero inoxidable 304 presenta una excelente resistencia a una amplia gama de ambientes atmosféricos y a numerosos medios corrosivos. Es susceptible a la corrosión por picaduras y por hendiduras en ambientes clorurados cálidos y a la corrosión bajo tensión por encima de los 60 °C (140 °F) . Se considera resistente a la corrosión por picaduras en agua con hasta unos 400 mg/L de cloruros a temperatura ambiente, reduciéndose a unos 150 mg/L a 60 °C.     

El acero inoxidable 304 también es muy sensible a temperatura ambiente a los aniones tiosulfato liberados por la oxidación de la pirita (como la que se encuentra en el drenaje ácido de minas ) y puede sufrir graves problemas de corrosión por picaduras cuando está en contacto directo con materiales arcillosos ricos en pirita o sulfuro expuestos a la oxidación.

Para condiciones de corrosión más severas, cuando el acero inoxidable 304 es demasiado sensible a la corrosión por picaduras o grietas causada por cloruros, o a la corrosión general en aplicaciones ácidas, se suele sustituir por acero inoxidable 316. Los aceros inoxidables 304 y 302 son propensos a la fractura por tensión inducida por cloruros cuando se utilizan en ambientes tropicales de agua salada, como plataformas petrolíferas o de gas. El acero inoxidable 316 es la aleación preferida para estas condiciones.

El acero inoxidable 304 no se puede tratar térmicamente, sino que se puede fortalecer mediante trabajo en frío. Es más débil en estado recocido y más resistente en estado completamente endurecido. Su límite elástico a la tracción oscila entre 210 y 1050 MPa (30 000 y 153 000 psi) .  

La densidad es de ⁷⁹⁰⁰ kg / m³ ⁽ 0,286 lb/pulg³ ) y su módulo de elasticidad oscila entre 183 y 200 GPa (26,6 × 10⁶ y 29,0 × 10⁶ ^psi ) . ^{[ 8 ]}    

El acero inoxidable 304 se utiliza en diversas aplicaciones domésticas e industriales, como equipos para el procesamiento y manipulación de alimentos, tornillos, ^{[ 5 ]} piezas de maquinaria, utensilios y colectores de escape . También se emplea en arquitectura para detalles exteriores como elementos de agua y fuego. Además, es un material común para las bobinas de los vaporizadores.

Las primeras Starships de SpaceX utilizaron acero inoxidable SAE 301 en su construcción, ^{[ 9 ]} antes de pasar a SAE 304L para el tanque de prueba SN7 ^{[ 10 ]} y Starship SN8 en 2020. ^{[ 11 ]}

Se utilizó acero inoxidable 304 para revestir el Gateway Arch en St. Louis, Missouri. ^{[ 12 ] [ 13 ]}

Los aceros inoxidables 304, 304H y 304L poseen el mismo contenido nominal de cromo y níquel, así como la misma resistencia a la corrosión, facilidad de fabricación y soldabilidad. La diferencia entre estos aceros radica en su contenido de carbono, que es inferior al  0,08 %, al  0,1 % y al  0,035 %, respectivamente (véanse también las designaciones UNS S30400, S30409 y S30403). El acero inoxidable 304 cuenta con variantes de alto y bajo contenido de carbono (H y L).

El contenido de carbono del acero inoxidable 304H (UNS S30409) está limitado a entre el 0,04 % y el 0,10 %, lo que proporciona una resistencia óptima a altas temperaturas.

El contenido de carbono del 304L (UNS 30403) está limitado a un máximo de 0,035 %, lo que previene la sensibilización durante la soldadura. La sensibilización es la formación de carburos de cromo a lo largo de los límites de grano cuando el acero inoxidable se expone a temperaturas en el rango aproximado de 480–820 °C (900–1500 °F) . La posterior formación de carburo de cromo reduce la resistencia a la corrosión a lo largo del límite de grano, dejando al acero inoxidable susceptible a una corrosión imprevista en un entorno donde se esperaría que el 304 fuera resistente a la corrosión. Este ataque corrosivo en el límite de grano se conoce como corrosión intergranular. ^{[ 14 ]}  

El contenido de carbono del acero inoxidable 304 (UNS 30400) está limitado a un máximo del 0,08%, por lo que no resulta adecuado para aplicaciones corrosivas que requieren soldadura, como tanques y tuberías en contacto con soluciones corrosivas. En estos casos, se prefiere el acero inoxidable 304L. Su menor contenido mínimo de carbono no es ideal para aplicaciones de alta temperatura que requieren una resistencia óptima; por lo tanto, generalmente se prefiere el acero inoxidable 304H. En consecuencia, el acero inoxidable 304 se suele utilizar en barras que se mecanizan para fabricar componentes sin soldadura, o en láminas delgadas que se utilizan en artículos como fregaderos o utensilios de cocina que tampoco se sueldan.

El contenido de carbono influye notablemente en la resistencia a temperatura ambiente, por lo que las propiedades de tracción mínimas especificadas para el 304L son 34 MPa (5000 psi) inferiores a las del 304. Sin embargo, el nitrógeno también influye notablemente en la resistencia a temperatura ambiente, y una pequeña adición de nitrógeno produce un 304L con la misma resistencia a la tracción que el 304. Por lo tanto, prácticamente todo el 304L se produce con doble certificación 304/304L, lo que significa que cumple con el contenido mínimo de carbono del 304L y también con la resistencia a la tracción mínima del 304. ^{[ 15 ]}  

• grados de acero
• Acero inoxidable SAE 316L