Qual è il migliore, l'acciaio inox 316 o 304?

Nell'attuale ambiente produttivo competitivo, la scelta del giusto tipo di acciaio inossidabile è fondamentale per il successo della vostra organizzazione. In base alle ultime analisi di mercato e agli approfondimenti di McKinsey, si prevede che il mercato globale dell'acciaio inossidabile raggiungerà $157,4 miliardi di euro entro il 2030, con gli acciai inossidabili 304 e 316 come i due gradi più importanti, ognuno dei quali presenta vantaggi unici, a seconda dell'ambiente e dei requisiti.

La differenza: 304 Vs. 316 Acciaio inossidabile

Gli acciai inossidabili 316 e 304 appartengono alla famiglia degli acciai inossidabili austenitici, sono i due gradi più utilizzati al mondo e offrono un'eccellente resistenza alla corrosione.

Acciaio inox 304

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

Acciaio inox 316

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

Nel 304, con circa 8% di nichel, e nel 316, con circa 10%, stabilizza la struttura austenitica, garantendo la duttilità e la tenacità critiche per la fabbricazione e le applicazioni ad alte sollecitazioni.

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 Acciaio inox 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 Acciaio inox 316, but the differences in nickel content, and the addition of molybdenum in 316 directly influence their performance under extreme conditions.

Sebbene entrambi i gradi abbiano resistenze alla trazione simili e un'eccellente rigidità (modulo di elasticità: 193-200 GPa per il 304), la maggiore quantità di nichel (10-14%) e molibdeno (2%) aumenta significativamente la resistenza dell'acciaio 316 a cricche, vaiolature e corrosione, soprattutto in ambienti ad alta pressione o ricchi di cloruri.

Dal punto di vista termico, il nichel migliora la stabilità; la composizione del 316 lo rende più affidabile alle alte temperature per tempi prolungati, come negli scambiatori di calore o nei reattori chimici. Il 316 mantiene la sua forza e la sua resistenza alla corrosione a temperature elevate, rendendolo ideale per le applicazioni termiche.

Sebbene il 304 abbia buone prestazioni e sia più economico, la sua mancanza di molibdeno lo rende meno ideale per condizioni difficili o fluttuanti.

Il 316 brilla in ambienti estremi, mentre il 304 è più adatto ad applicazioni meno impegnative.

Resistenza alla corrosione

316 è meglio:
Il molibdeno lo rende più resistente alla corrosione in ambienti clorurati (acqua di mare, salamoia), in ambienti acidi e ad alte temperature, e la sua resistenza alla vaiolatura e alla corrosione intergranulare è migliore di quella del 304.

304 è adatto all'ambiente generale:
Buona resistenza alla corrosione in ambiente quotidiano, ma l'ambiente ad alto contenuto di cloro o acido è facile da corrodere.

The difference in corrosion resistance between 316 and Acciaio inox 304 is primarily due to their alloying elements. Acciaio inox 316 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 Acciaio inox 304, which lacks molybdenum and therefore is more susceptible to pitting and crevice corrosion in salty environments

Quando si ha a che fare con ambienti più difficili, in particolare quelli che coinvolgono cloruri o acidi, il 316 è la scelta migliore, in quanto offre una maggiore resistenza e longevità.

Proprietà meccaniche

Both 304 and Acciaio inox 316 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.

L'allungamento è simile (circa 60-70%). Entrambi i tipi mantengono la resistenza alle alte temperature, anche se il 316 di solito resiste un po' meglio alle alte temperature.

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

In terms of machinability, Acciaio inox 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, Acciaio inox 304 can withstand elevated temperatures well, but continuous use at temperatures between 425-860 °C (797-1580 °F) may lead to corrosion.In contrast,Acciaio inox 316 maintains its strength and corrosion resistance even at elevated temperatures, making it a preferred choice for heat applications.

Costo

Il grado 316 ha sempre un sovrapprezzo rispetto al 304. I fattori principali sono il contenuto di leghe (Mo e Ni più elevato), che è sensibile al mercato. I fattori principali sono il contenuto di lega - Mo e Ni superiore - che sono costosi e sensibili al mercato. Nei mercati attuali, il 316 costa in genere circa 20-30% in più rispetto al 304 (a seconda del Paese e della forma del prodotto).

• Acciaio inox 304: Suitable for general applications with excellent price/performance ratio.More affordable, ideal for budget-sensitive projects.

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

Applicazione

Acciaio inox 316

Acciaio inox 316 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.
L'aggiunta di un minimo di 2,0% di molibdeno al 316 ne aumenta la durata, consentendogli di mantenere forza e resistenza alla corrosione a temperature elevate.

Acciaio inox 304

Acciaio inox 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.
Offre un'eccellente resistenza alla corrosione in vari ambienti, ma manca delle proprietà specifiche necessarie per le applicazioni più esigenti.

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

Quando scegliere l'acciaio inox 304

Scegliete il grado 304 se lo utilizzate per i seguenti articoli:

• Ambienti interni o leggermente corrosivi.
• Vincoli di budget senza compromettere la qualità.
• Applicazioni come la lavorazione degli alimenti o le apparecchiature mediche non richiedono un'estrema resistenza alla corrosione.
• Usi architettonici o decorativi generali

Quando scegliere l'acciaio inox 316

Scegliete il grado 316 se lo utilizzate per i seguenti progetti:

• Esposizione all'acqua di mare o ad ambienti marini.
• Trattamento chimico o condizioni acide.
• Applicazioni ad alta temperatura (come gli scambiatori di calore).
• Scenari che richiedono una maggiore resistenza e durata.

Principali risultati dell'analisi McKinsey

Le analisi di mercato di McKinsey mostrano che, sebbene entrambi i tipi siano versatili, le loro applicazioni di mercato differiscono:

• Il 316 domina in settori come quello marino, chimico ed energetico grazie alla sua maggiore durata.
• 304 è leader in settori come l'edilizia, l'industria alimentare e la sanità, dove i costi e le prestazioni generali sono prioritari.

Qual è il migliore, l'acciaio inox 316 o 304?

A seconda dell'ambiente del progetto e del budget:

• Per le condizioni estreme, il 316 vale l'investimento.
• Per un uso generale, il 304 offre un valore eccellente.

Resistenza alla corrosione

• Alto rischio di corrosione: Scegliere il 316 per garantire una lunga durata e prestazioni ottimali in ambienti difficili con forti cloruri, come gli impianti marini o chimici.
• Corrosioni lievi: Scegliete il 304 per risparmiare sui costi e mantenere la versatilità, ma non si comporta bene in caso di corrosione estrema.

I malintesi più comuni

L'idea che "316 è sempre meglio" non è del tutto vera. La maggiore resistenza alla corrosione del 316 ha senso solo in ambienti difficili. In ambienti interni o miti, il "passaggio" al 316 offre pochi vantaggi e un aumento significativo dei costi. L'uso del 316 quando il 304 è sufficiente può aumentare i costi del materiale e della produzione senza aumentare la durata di vita. In generale, se il materiale non è esposto ad acqua salata, sali antighiaccio o acidi forti, il 304 è generalmente sufficiente.

Conclusione

In sintesi, gli acciai inossidabili 304 e 316 hanno ciascuno le proprie caratteristiche. Il grado 316 offre una resistenza alla corrosione superiore (soprattutto ai cloruri) e una maggiore forza, ma con un notevole sovrapprezzo. Il grado 304 è più economico per un uso generale e comunque altamente resistente alla corrosione in ambienti non aggressivi. La scelta migliore dipende dalle condizioni di applicazione.