Dalla trasformazione alimentare alla produzione chimica, dalle strutture architettoniche ai dispositivi medici, quasi nessun settore industriale può eliminare completamente la necessità dell'acciaio inossidabile. Tuttavia, con una gamma sbalorditiva di gradi di acciaio inossidabile disponibili sul mercato, come si fa a selezionare l'opzione più adatta alle proprie esigenze specifiche? Questo articolo si concentra sull'acciaio inossidabile della serie 304, il più utilizzato, analizzandone le proprietà, le applicazioni e le differenze tra i suoi sottogradi per aiutare a prendere decisioni informate sulla selezione dei materiali.

L'acciaio inossidabile 304, noto anche come acciaio inossidabile 18/8, è un acciaio inossidabile austenitico al cromo-nichel. La designazione "18/8" indica la sua composizione principale di circa il 18% di cromo e l'8% di nichel. La denominazione dell'American Iron and Steel Institute (AISI) riflette la sua disponibilità commerciale. Oltre al cromo e al nichel, l'acciaio inossidabile 304 contiene elementi di lega come manganese, silicio, azoto, carbonio, fosforo e zolfo, i cui effetti sinergici forniscono un'eccellente resistenza alla corrosione e durata.

L'acciaio inossidabile 304 è facilmente formabile e può essere lavorato in varie strutture complesse, rendendolo ampiamente utilizzato nelle industrie manifatturiere, edili e di sanitari. Inoltre, l'acciaio inossidabile 304 offre una buona saldabilità, mantenendo un'eccellente resistenza alla corrosione dopo la saldatura. Il suo peso relativamente leggero lo rende particolarmente apprezzato nelle applicazioni di saldatura come lamiere, prodotti in rete metallica e tubazioni a vapore.

L'acciaio inossidabile 304 non è monolitico; a seconda delle diverse esigenze applicative, sono stati sviluppati diversi sottogradi, tra cui 304L, 304H e 304LN. Queste varianti presentano lievi differenze nella composizione chimica, con conseguenti caratteristiche di prestazione distinte.

La "L" sta per "basso tenore di carbonio". L'acciaio inossidabile 304L ha un contenuto di carbonio inferiore rispetto all'acciaio inossidabile 304 standard, in genere inferiore allo 0,03%. Sebbene il ridotto contenuto di carbonio diminuisca leggermente la resistenza strutturale, migliora significativamente la saldabilità. Il basso contenuto di carbonio riduce al minimo il rischio di precipitazione di carburi durante la saldatura, migliorando così la resistenza alla corrosione dei giunti saldati. Pertanto, l'acciaio inossidabile 304L è spesso la scelta migliore per le applicazioni che richiedono saldature estese e un'elevata resistenza alla corrosione.

Composizione chimica dell'acciaio inossidabile 304L (%):

• Carbonio: ≤0.03
• Cromo: 18.00-20.00
• Ferro: Equilibrio
• Manganese: ≤2.00
• Nichel: 8.00-12.00
• Azoto: ≤0.10
• Fosforo: ≤0.045
• Silicio: ≤0.75
• Zolfo: ≤0.030

Applicazioni dell'acciaio inossidabile 304L:

• Industria della saldatura
• Scambiatori di calore
• Contenitori chimici
• Industria della tintura
• Schermi saldati per l'estrazione mineraria

La "H" sta per "alto tenore di carbonio". L'acciaio inossidabile 304H ha un contenuto di carbonio più elevato rispetto all'acciaio inossidabile 304 standard, in genere compreso tra lo 0,04% e lo 0,10%. L'aumento del contenuto di carbonio ne aumenta la resistenza alle alte temperature. In ambienti che vanno da 550°C a 800°C, l'acciaio inossidabile 304H mantiene una buona resistenza. Inoltre, offre un'eccellente resistenza all'ossidazione, funzionando bene anche con un uso intermittente a 870°C o un uso continuo a 925°C.

Composizione chimica dell'acciaio inossidabile 304H (%):

• Cromo: 18.0-20.0
• Nichel: 8.0-10.5
• Carbonio: 0.04-0.10
• Manganese: ≤2.00
• Fosforo: ≤0.045
• Zolfo: ≤0.030
• Silicio: ≤0.75

Applicazioni dell'acciaio inossidabile 304H:

• Caldaie
• Scambiatori di calore
• Condensatori
• Apparecchiature per lo scarico del vapore
• Centrali elettriche

L'acciaio inossidabile 304LN è una variante dell'acciaio inossidabile 304 con azoto aggiunto. L'inclusione di azoto aumenta il suo limite di snervamento mantenendo una buona tenacità. Inoltre, l'acciaio inossidabile 304LN mostra eccellenti prestazioni alle alte temperature, rimanendo stabile anche a 1000°C - 1100°C e dimostrando una maggiore resistenza alla trasformazione martensitica a bassa temperatura rispetto all'acciaio inossidabile 304L.

Composizione chimica dell'acciaio inossidabile 304LN (%):

• Cromo: 18-20
• Nichel: 8-12
• Manganese: ≤2
• Silicio: ≤1
• Azoto: 0.1-0.16
• Fosforo: ≤0.045
• Carbonio: ≤0.03
• Zolfo: ≤0.03
• Ferro: Equilibrio

Applicazioni dell'acciaio inossidabile 304LN:

• Industria nucleare
• Industria petrolifera
• Industria chimica
• Industria alimentare
• Industria manifatturiera

La comprensione delle proprietà fisiche e chimiche dell'acciaio inossidabile 304 aiuta a una migliore selezione e utilizzo.

Proprietà fisiche tipiche dell'acciaio inossidabile 304:

Composizione chimica dell'acciaio inossidabile 304 (%):

• Resistenza alla corrosione: La caratteristica più importante dell'acciaio inossidabile 304 è la sua eccellente resistenza alla corrosione, in grado di resistere a vari agenti corrosivi.
• Lavorabilità: L'acciaio inossidabile 304 è facile da tagliare e formare, soddisfacendo vari complessi requisiti di produzione.
• Processabilità termica: L'acciaio inossidabile 304 ha una buona resistenza al calore e all'ossidazione, adatto per l'uso a temperature fino a 870°C.
• Trattamento termico: L'acciaio inossidabile 304 non può essere temprato mediante trattamento termico, ma può essere ricotto per migliorare la lavorabilità e il limite di snervamento.
• Saldabilità: L'acciaio inossidabile 304 ha buone proprietà di saldatura e può essere saldato utilizzando vari metodi.
• Lavorabilità a freddo: L'acciaio inossidabile 304 può essere rinforzato mediante lavorazione a freddo, ma è necessario prestare attenzione a controllare la quantità di lavorazione per evitare crepe.

• Industria alimentare e delle bevande
• Tecnologia marina
• Impianti di desalinizzazione dell'acqua di mare
• Industria chimica
• Ponti
• Serbatoi di stoccaggio
• Industria medica
• Ingegneria civile
• Centrali elettriche
• Industria cantieristica
• Lavelli da cucina e beni di consumo
• Componenti automobilistici e aerospaziali
• Produzione di elementi di fissaggio e flange

L'acciaio inossidabile 304, con la sua eccellente resistenza alla corrosione, la buona lavorabilità e l'ampia gamma di applicazioni, è diventato un materiale indispensabile nel settore industriale. Comprendendo le proprietà dell'acciaio inossidabile 304 e dei suoi sottogradi, gli utenti possono prendere decisioni più informate nella selezione dei materiali per soddisfare le varie esigenze applicative.