¿Qué es mejor, el acero inoxidable 316 o el 304?

En el competitivo entorno de fabricación actual, elegir el grado adecuado de acero inoxidable es fundamental para el éxito de su organización. Según los últimos análisis de mercado y perspectivas industriales de McKinsey, se espera que el mercado mundial del acero inoxidable alcance los $157.400 millones en 2030, con los aceros inoxidables 304 y 316 como los dos grados más importantes, cada uno con ventajas únicas, en función del entorno y los requisitos.

Diferencia: Acero inoxidable 304 frente a 316

Los aceros inoxidables 316 y 304 pertenecen a la familia de los aceros inoxidables austeníticos, son los dos grados más utilizados en el mundo y ofrecen una excelente resistencia a la corrosión.

Acero inoxidable 304

El acero inoxidable 304, que contiene entre un 16% y un 24% de cromo y pequeñas cantidades de carbono y manganeso, es el más común de los aceros inoxidables 18-8, que contienen un 18% de cromo y un 8% de níquel.

Acero inoxidable 316

El grado 316 tiene prácticamente las mismas propiedades físicas y mecánicas que el acero inoxidable 304, con la diferencia principal de que el acero inoxidable 316 contiene de 2% a 3% de molibdeno, que mejora la resistencia a la corrosión, especialmente frente a los cloruros y otros disolventes industriales.

En el 304, con aproximadamente 8% de níquel, y en el 316, con unos 10%, estabiliza la estructura austenítica, garantizando la ductilidad y tenacidad críticas para la fabricación y las aplicaciones de alta tensión.

El acero inoxidable 316 también contiene entre 2 y 3% de molibdeno que el acero inoxidable 304, lo que lo hace resistente a la corrosión por cloruros, como el agua de mar y las sales de hielo, y supera al 304 en entornos salinos y químicos agresivos.

El níquel desempeña un papel fundamental tanto en el acero inoxidable 304 como en el 316, pero las diferencias en el contenido de níquel y la adición de molibdeno en el 316 influyen directamente en su rendimiento en condiciones extremas.

Aunque ambos grados comparten resistencias a la tracción similares y una excelente rigidez (módulo de elasticidad: 193-200 GPa para el 304), el mayor contenido de níquel (10-14%) y molibdeno (2%) mejora significativamente la resistencia del acero 316 al agrietamiento, las picaduras y la corrosión, especialmente en entornos de alta presión o ricos en cloruros.

Térmicamente, el níquel mejora la estabilidad; la composición del 316 lo hace más fiable a altas temperaturas durante tiempos prolongados, como en intercambiadores de calor o reactores químicos.El 316 conserva su fuerza y resistencia a la corrosión a temperaturas elevadas, lo que lo hace ideal para aplicaciones térmicas.

Aunque el 304 tiene un buen rendimiento y es más rentable, su falta de molibdeno lo hace menos idóneo para condiciones duras o fluctuantes.

El 316 brilla en entornos extremos, mientras que el 304 sirve mejor en aplicaciones menos exigentes.

Resistencia a la corrosión

316 es mejor:
El molibdeno lo hace más resistente a la corrosión en ambientes clorados (agua de mar, salmuera), medios ácidos y ambientes de alta temperatura, y su resistencia a la corrosión por picaduras e intergranular es mejor que la del 304.

304 es adecuado para entornos generales:
Buena resistencia a la corrosión en entornos cotidianos, pero en entornos con alto contenido en cloro o ácidos es fácil que se corroa.

La diferencia de resistencia a la corrosión entre el acero inoxidable 316 y el 304 se debe principalmente a sus elementos de aleación. El acero inoxidable 316 contiene un mínimo de 2,0% de molibdeno, lo que mejora significativamente su resistencia a la corrosión, especialmente en entornos ricos en cloruros, como los que se encuentran en aplicaciones marinas.

Esta adición permite al 316 resistir la exposición a la sal y otros corrosivos mucho mejor que el acero inoxidable 304, que carece de molibdeno y, por tanto, es más susceptible a la corrosión por picaduras y grietas en entornos salinos.

Cuando se trata de entornos más duros, en particular los que implican cloruros o ácidos, el 316 es la opción superior, ya que proporciona una mayor durabilidad y longevidad.

Propiedades mecánicas

Tanto el acero inoxidable 304 como el 316 son aleaciones austeníticas resistentes y dúctiles. En la práctica, el 316 suele presentar un límite elástico y de tracción ligeramente superior debido a su contenido de aleación. Por ejemplo, los datos típicos muestran un UTS del 316 ≈79,8 ksi frente a 73,2 ksi para el 304, y un límite elástico ≈34,8 ksi frente a 31,2 ksi.

El alargamiento es similar (en torno a 60-70%). Ambas calidades conservan la resistencia a altas temperaturas, aunque el 316 suele aguantar un poco mejor a temperaturas elevadas.

El acero inoxidable 316 es generalmente reconocido por su mayor resistencia mecánica en comparación con el 304, lo que lo hace más adecuado para aplicaciones que requieren alta resistencia a la tracción y dureza. Sin embargo, el acero inoxidable 304 presenta una mayor flexibilidad debido a su menor módulo de elasticidad, lo que puede ser ventajoso en procesos de fabricación específicos.

En términos de mecanizabilidad, el acero inoxidable 304 es más fácil de mecanizar que el 316, en gran parte debido a su menor dureza. Esta facilidad de mecanizado puede reducir el desgaste de las herramientas y los tiempos de inactividad operativa.

Cuando se expone a altas temperaturas, el acero inoxidable 304 soporta bien las temperaturas elevadas, pero su uso continuado a temperaturas entre 425-860 °C (797-1580 °F) puede provocar corrosión.Por el contrario,el acero inoxidable 316 mantiene su resistencia y su resistencia a la corrosión incluso a temperaturas elevadas, lo que lo convierte en la opción preferida para aplicaciones térmicas.

Coste

El grado 316 suele ser más caro que el 304. Los principales factores son el contenido de aleación (Mo y Ni), que es más caro que el 304 y depende del mercado. En los mercados actuales, el 316 suele costar entre 20 y 30% más que el 304 (según el país y la forma del producto).

• Acero inoxidable 304: Adecuado para aplicaciones generales con una excelente relación calidad/precio.Más asequible, ideal para proyectos de presupuesto ajustado.

• Acero inoxidable 316: Adecuado para entornos difíciles con una excelente resistencia a la corrosión. Precio más elevado debido al molibdeno, pero merece la pena por su durabilidad.

Aplicación

Acero inoxidable 316

El acero inoxidable 316 suele recomendarse para entornos difíciles debido a su mayor resistencia a la corrosión, sobre todo contra cloruros y ácidos. Esto lo hace ideal para aplicaciones marinas, procesos químicos y entornos con alta salinidad, como zonas costeras y piscinas.
La adición de un mínimo de 2,0% de molibdeno a la 316 aumenta su durabilidad, permitiéndole mantener la solidez y la resistencia a la corrosión a temperaturas elevadas.

Acero inoxidable 304

El acero inoxidable 304 es una opción más económica adecuada para aplicaciones generales, como fregaderos de cocina, cacerolas y revestimientos arquitectónicos, donde la exposición a elementos corrosivos es mínima.
Ofrece una excelente resistencia a la corrosión en diversos entornos, pero carece de las propiedades específicas necesarias para aplicaciones más exigentes.

La elección entre el acero inoxidable 316 y el 304 debe venir determinada por los requisitos específicos de la aplicación y las condiciones ambientales a las que estará expuesta.

Cuándo elegir acero inoxidable 304

Elija el grado 304 si lo utiliza para los siguientes elementos:

• En interiores o entornos ligeramente corrosivos.
• Limitaciones presupuestarias sin comprometer la calidad.
• Aplicaciones como el procesamiento de alimentos o los equipos médicos no requieren una resistencia extrema a la corrosión.
• Usos arquitectónicos o decorativos generales

Cuándo elegir acero inoxidable 316

Elija el grado 316 si lo utiliza para los siguientes proyectos:

• Exposición al agua de mar o a ambientes marinos.
• Procesamiento químico o condiciones ácidas.
• Aplicaciones de alta temperatura (como intercambiadores de calor).
• Escenarios que requieren mayor durabilidad y larga vida útil.

Principales conclusiones del análisis de McKinsey

Los estudios de mercado de McKinsey muestran que, aunque ambas calidades son versátiles, sus aplicaciones en el mercado difieren:

• El 316 domina en sectores como el marino, el químico y el energético debido a su mayor durabilidad.
• 304 es líder en sectores como la construcción, la industria alimentaria y la sanidad, en los que se da prioridad a los costes y al rendimiento general.

¿Qué es mejor, el acero inoxidable 316 o el 304?

En función del entorno y el presupuesto del proyecto:

• Para condiciones extremas, la 316 merece la pena.
• Para uso general, el 304 ofrece una excelente relación calidad-precio.

Resistencia a la corrosión

• Alto riesgo de corrosión: Elija 316 para garantizar una larga vida útil y un buen rendimiento en entornos agresivos con gran cantidad de cloruros, como plantas marinas o químicas.
• Corrosiones leves: Elija 304 para ahorrar costes y mantener la versatilidad, pero no rinde bien en corrosiones extremas.

Errores comunes

La idea de que "316 siempre es mejor" no es del todo cierta. La resistencia adicional a la corrosión del 316 sólo tiene sentido en entornos difíciles. En ambientes interiores o suaves, "mejorar" a 316 ofrece pocas ventajas y un aumento significativo del coste. Utilizar 316 cuando basta con 304 puede aumentar los costes de material y fabricación sin prolongar la vida útil. En general: si el material no va a estar expuesto a agua salada, sales de deshielo o ácidos fuertes, el 304 suele ser suficiente.

Conclusión

En resumen, los aceros inoxidables 304 y 316 tienen cada uno sus características: el grado 316 ofrece una mayor resistencia a la corrosión (sobre todo a los cloruros) y una mayor solidez, pero a un precio considerablemente superior. El 304 es más económico para uso general y sigue siendo muy resistente a la corrosión en entornos no agresivos.