Los aceros inoxidables 304, 304L y 321 son todos grados austeníticos de la serie 300. El 304 es el grado de uso general, adecuado para una amplia gama de aplicaciones industriales. El 304L es una versión de bajo contenido en carbono del 304, más apropiada para aplicaciones que requieren soldadura. El 321 es un grado estabilizado con titanio que ofrece una mayor resistencia a la sensibilización, lo que lo hace más adecuado para servicios a temperaturas elevadas.
Acero inoxidable 304
El 304 es el grado de uso general, con un contenido de carbono medio que, por lo general, es de un máximo del 0,08 %. El acero inoxidable 304 es un acero inoxidable y resistente al calor, compuesto de cromo y níquel, que presenta una resistencia a la corrosión algo superior a la del tipo 302.
Acero inoxidable 304L
El 304L es la versión de bajo contenido en carbono del 304 —la «L» significa *low carbon* (bajo carbono)—, con un contenido de carbono reducido a un máximo típico del 0,035 %. Este menor contenido de carbono reduce el riesgo de sensibilización durante la soldadura, lo que hace que el 304L sea más adecuado para estructuras soldadas y tuberías. El 304L también se utiliza por su resistencia a la sensibilización y a la corrosión intergranular.
Acero inoxidable 321
El acero 321 mantiene un contenido de carbono similar al del 304, pero incorpora titanio para su estabilización, lo que le confiere una mayor resistencia a la sensibilización a altas temperaturas. El acero inoxidable 321 se clasifica como un grado estabilizado: un acero al cromo-níquel que contiene titanio. Se recomienda para piezas fabricadas mediante soldadura que no pueden someterse a un recocido posterior, así como para componentes que operan a temperaturas de entre 800 °F y 1850 °F (427 °C a 816 °C), ya que ofrece una buena resistencia a la corrosión intergranular.
El contenido de titanio en el acero 321 lo hace más resistente a la formación de carburo de cromo. El acero inoxidable 321 tiene una composición similar a la del 304, pero se le añade titanio para estabilizar el grado y mejorar su resistencia a la sensibilización a temperaturas elevadas. Asimismo, el 321 ofrece una mayor ductilidad y resistencia a la fractura por tensión en comparación con el 304.
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Propiedad |
304 |
304L |
321 |
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Calificación |
0Cr18Ni9 (0Cr19Ni9) 06Cr19Ni9 S30408 |
00Cr19Ni10, S30403 |
X10CrNiTi189 321, S32100, TP321, SUS321 |
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Composición química |
C: ≤0.08, Si: ≤1.0, Mn: ≤2.0, Cr: 18.0～20.0, Ni: 8.0～10.5, S: ≤0.03, P: ≤0.035, N≤0.1 |
Mismos rangos que el 304, excepto C: ≤0.035 |
S: 0.030, Ni: 9.00-12.00, Cr: 17.00-19.00, Ti: 5C-0.70 |
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Reportaje principal |
Grado de uso general |
Grado de bajo contenido de carbono |
Grado estabilizado con titanio |
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Soldadura |
Bueno |
Excelente |
Bueno |
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Servicio a alta temperatura |
Bueno |
Bueno |
Más adecuado |
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Resistencia a la sensibilización |
Bueno |
Mejor después de la soldadura |
Bueno, debido a la estabilización de titanio |
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Resistencia a la tracción (MPa) |
520 |
Igual que el 304 (según ASTM A240) |
≥520 |
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Límite elástico convencional (MPa) |
205-210 |
Igual que el 304 (según ASTM A240) |
≥205 |
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Elongación (%) |
40 % |
Igual que el 304 (según ASTM A240) |
≥40 |
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Dureza |
HB187 HRB90 HV200 |
Igual que el 304 (según ASTM A240) |
≤187 HB; ≤90 HRB; ≤200 HV |
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Densidad |
7.93 g/cm3 |
7.93 g/cm3 |
7.93 g/cm3 |
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Aplicaciones típicas |
Vajilla, armarios, tuberías interiores, calentadores de agua, calderas, bañeras, piezas de automóviles, equipos médicos, materiales de construcción, productos químicos, industria alimentaria, agricultura y piezas navales. |
Estructuras soldadas y tuberías que requieren resistencia a la corrosión tras la soldadura |
Tuberías y equipos para altas temperaturas destinados a las industrias química, del carbón y del petróleo |
Peso teórico (kg) = espesor (mm) × anchura (m) × longitud (m) × valor de densidad; la misma fórmula se aplica a los grados 304, 304L y 321.
Como se puede apreciar en la tabla anterior, el acero inoxidable 321 está estabilizado con titanio, mientras que dicha estabilización no es una característica distintiva del acero inoxidable 304. El titanio ayuda a prevenir la sensibilización del acero inoxidable y puede prolongar la vida útil del material en condiciones de alta temperatura. Para aquellas aplicaciones que no requieren estabilización con titanio, la placa de acero inoxidable 304 sigue siendo una opción adecuada y rentable.
La apariencia y las propiedades físicas de los aceros inoxidables 304 y 321 son muy similares, salvo por la ligera diferencia en su composición química:
1. El acero inoxidable 321 requiere trazas de titanio (Ti) (según la norma ASTM A182-2008, el contenido de Ti no debe ser inferior a 5 veces el contenido de carbono (C), pero no debe superar el 0,7%); cabe señalar que el contenido de carbono (C) en los aceros 304 y 321 es del 0,08%, pero el 304 no contiene titanio (Ti).
2. Los requisitos para el contenido de níquel (Ni) difieren ligeramente: el acero 304 oscila entre el 8% y el 11%, mientras que el 321 se sitúa entre el 9% y el 12%.
3. Los requisitos para el contenido de cromo (Cr) también son distintos: el acero 304 se encuentra entre el 18% y el 20%, mientras que el 321 está entre el 17% y el 19%. Por lo tanto, es posible utilizar un analizador de metales o métodos de análisis químico para verificar la composición de ambos materiales y realizar las evaluaciones correspondientes.
Elija el grado 304 → Para aplicaciones de uso general que requieran buena resistencia a la corrosión y buena conformabilidad.
Elija el grado 304L → Cuando se requiera soldadura o se prefiera un menor contenido de carbono. Para una comparación específica de tuberías, consulte nuestra guía sobre tuberías de acero inoxidable 304 frente a 321, la diferencia entre tuberías de acero inoxidable 304 y 201, y acero inoxidable 410 frente a 304: ¿cómo elegir?
Elija el grado 321 → Para servicio a temperaturas elevadas o aplicaciones donde la resistencia a la sensibilización sea importante.
La elección final debe tener en cuenta la temperatura de servicio, los requisitos de soldadura, el entorno de corrosión, los requisitos mecánicos y las normas aplicables.
Ninguno de los dos grados es universalmente «mejor». El 321 ofrece una mayor resistencia a la sensibilización a temperaturas elevadas gracias a su estabilización con titanio, lo que lo hace idóneo para aplicaciones a alta temperatura; por su parte, el 304 sigue siendo una opción sólida y económica para aplicaciones de uso general que no requieren un rendimiento a altas temperaturas.
Sí. El acero 321 está estabilizado con titanio y suele recomendarse para temperaturas de servicio de entre 800 °F y 1850 °F (427–816 °C); en este rango, ofrece una mayor resistencia a la sensibilización y a la corrosión intergranular en comparación con los grados no estabilizados, como el 304.
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