¿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

Containing 16 to 24 percent chromium and small amounts of carbon and manganese, Acero inoxidable 304 is the most common 18-8 stainless steel, which contains 18 percent chromium and 8 percent nickel.

Acero inoxidable 316

Grade 316 has virtually the same physical and mechanical properties as Acero inoxidable 304, with the main difference being that 316 stainless steel contains 2% to 3% molybdenum, which improves corrosion resistance, especially against chlorides and other industrial solvents.

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.

Nickel also significantly boosts corrosion resistance, especially against reducing acids and chloride-induced stress-corrosion cracking.316 stainless steel also contains 2 to 3% molybdenum than Acero inoxidable 304, making it resistant to corrosion from chlorides, such as seawater and ice salts, outshining 304 in saline and harsh chemical environments.

Nickel plays a critical role in both 304 and 316 stainless steel, but the differences in nickel content, and the addition of molybdenum in 316 directly influence their performance under extreme conditions.

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.

The difference in corrosion resistance between 316 and Acero inoxidable 304 is primarily due to their alloying elements. 316 stainless steel contains a minimum of 2.0% molybdenum, which significantly enhances its corrosion resistance, especially in chloride-rich environments, such as those found in marine applications.

The addition allows 316 to withstand exposure to salt and other corrosives far better than Acero inoxidable 304, which lacks molybdenum and therefore is more susceptible to pitting and crevice corrosion in salty environments

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

Both 304 and 316 stainless steel are tough, ductile austenitic alloys. In practice, 316 often shows slightly higher tensile and yield strength due to its alloy content. For example, typical data show 316 UTS ≈79.8 ksi vs 73.2 ksi for 304, and yield ≈34.8 ksi vs 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.

316 stainless steel is generally recognized for its superior mechanical strength compared to 304, making it more suitable for applications requiring high tensile strength and hardness.However, Acero inoxidable 304 exhibits greater flexibility due to its lower modulus of elasticity, which can be advantageous in specific fabrication processes

In terms of machinability, Acero inoxidable 304 is easier to machine than 316, largely due to its lower hardness. This ease of machining can reduce tool wear and operational downtime.

When exposed to high temperatures, Acero inoxidable 304 can withstand elevated temperatures well, but continuous use at temperatures between 425-860 °C (797-1580 °F) may lead to corrosion.In contrast,316 stainless steel maintains its strength and corrosion resistance even at elevated temperatures, making it a preferred choice for heat applications.

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: Suitable for general applications with excellent price/performance ratio.More affordable, ideal for budget-sensitive projects.

• Acero inoxidable 316: Suitable for harsh environments with excellent corrosion resistance. Higher price due to molybdenum, but worth it for durability.

Aplicación

Acero inoxidable 316

316 stainless steel is often recommended for harsh environments due to its superior corrosion resistance, particularly against chlorides and acids. This makes it ideal for marine applications, chemical processing, and environments with high salinity, such as coastal areas and swimming pools.
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

Acero inoxidable 304 is a more cost-effective option suitable for general applications, such as kitchen sinks, saucepans, and architectural panelling, where exposure to corrosive elements is minimal.
Ofrece una excelente resistencia a la corrosión en diversos entornos, pero carece de las propiedades específicas necesarias para aplicaciones más exigentes.

The choice between 316 and Acero inoxidable 304 should be determined by the specific requirements of the application and the environmental conditions it will be exposed to.

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.