Acciaio inox 301 vs 304: La differenza spiegata

Qual è la differenza tra SUS301 e SUS304?

SUS304 (acciaio inossidabile):

L'acciaio SUS304, noto anche come acciaio inossidabile di tipo 304, è il tipo di acciaio inossidabile austenitico più utilizzato nelle applicazioni industriali. La sua superiore resistenza alla corrosione e tolleranza al calore, rispetto all'acciaio al cromo, sono attribuite al suo contenuto di nichel (in genere 8-10,5%). Questa lega presenta eccellenti proprietà meccaniche, tra cui un'elevata resistenza alla trazione (515-720 MPa) e allo snervamento (205-310 MPa), unita a un significativo tasso di incrudimento.

La natura amagnetica del materiale e il favorevole rapporto resistenza-peso lo rendono particolarmente adatto per le staffe strutturali che richiedono robustezza e resistenza alla corrosione. La caratteristica di indurimento del SUS304 ne aumenta la durata sotto sforzo, rendendolo ideale per applicazioni che comportano carichi ripetuti o vibrazioni.

Nell'industria elettronica, in particolare per le applicazioni Notebook, il SUS304 è comunemente impiegato in spessori che vanno da 0,4 mm a 1,0 mm. La scelta della tempra appropriata è fondamentale per soddisfare criteri di progettazione specifici. Per la maggior parte dei componenti strutturali, si preferisce la tempra 3/4 Hard (3/4H), grazie al suo equilibrio ottimale tra resistenza e formabilità. Per le applicazioni che richiedono operazioni di formatura più complesse, come ad esempio le staffe LCD che comportano stiramento e imbutitura, si consiglia in genere il rinvenimento 1/2 Hard (1/2H) per garantire una sufficiente duttilità pur mantenendo un'adeguata resistenza.

Vale la pena notare che, sebbene il SUS304 offra prestazioni superiori, alcuni produttori hanno iniziato a sostituirlo con il SUS430 (un acciaio inossidabile ferritico) per ridurre i costi. Tuttavia, questa sostituzione deve essere valutata con attenzione, poiché l'acciaio SUS430 ha proprietà meccaniche diverse e una minore resistenza alla corrosione, che possono influire sulle prestazioni e sulla durata del prodotto.

Quando si sceglie l'SUS304 per applicazioni di precisione, è essenziale considerare non solo il grado e la tempra, ma anche la finitura superficiale, le tolleranze dimensionali e il potenziale di criccatura da tensocorrosione in determinati ambienti. La scelta e la lavorazione del materiale possono influenzare in modo significativo la qualità, le prestazioni e la durata del prodotto finale.

SUS301 (acciaio inossidabile):

Il SUS301, un acciaio inossidabile austenitico, contiene un contenuto di cromo inferiore rispetto al SUS304, con conseguente riduzione della resistenza alla corrosione. Tuttavia, la sua caratteristica distintiva è l'eccezionale capacità di indurimento in lavorazione. Attraverso processi di lavorazione a freddo come la laminazione o la trafilatura, l'SUS301 può raggiungere una resistenza alla trazione e una durezza notevolmente elevate, superando spesso i 1.500 MPa di resistenza alla trazione finale in condizioni di piena durezza.

La combinazione unica di resistenza ed elasticità di questo materiale lo rende ideale per le applicazioni che richiedono elevate proprietà elastiche. Nell'industria elettronica, in particolare nei computer portatili, il SUS301 è ampiamente utilizzato per la schermatura EMI (Electromagnetic Interference) e per i componenti a contatto elastico. La sua capacità di mantenere costanti le caratteristiche elastiche nel tempo, unita alla buona conducibilità elettrica, lo rende una scelta eccellente per queste applicazioni.

In genere, il SUS301 viene impiegato in spessori sottili che vanno da 0,07 mm a 0,4 mm (da 0,07T a 0,4T). Quando si specifica questo materiale, è fondamentale selezionare il grado e la tempra appropriati per soddisfare i requisiti di progettazione specifici. Il materiale è disponibile in varie condizioni, da ricotto (morbido) a extra duro, ognuna delle quali offre diversi livelli di snervamento, resistenza alla trazione e allungamento.

È importante notare che la struttura cristallografica sviluppata durante la lavorazione a freddo influenza in modo significativo le proprietà meccaniche del materiale. La direzione di laminazione allinea la struttura dei grani, determinando un comportamento anisotropo. I gradi più alti (che indicano una maggiore lavorazione a freddo) presentano una maggiore durezza e resistenza alla trazione, ma una minore duttilità. Questa caratteristica richiede un'attenta considerazione durante le operazioni di formatura.

Nella formatura del SUS301, soprattutto nelle condizioni più dure, è necessario prestare particolare attenzione ai raggi di curvatura e alle direzioni di formatura. La tendenza del materiale al ritorno elastico e la sua ridotta formabilità nelle condizioni più dure possono portare a problemi come la formazione di crepe negli angoli e nelle pareti laterali, se non vengono gestiti correttamente. Tecniche come la ricottura di distensione o l'uso di strumenti di formatura specializzati possono essere necessarie per mitigare questi problemi nei pezzi complessi.

Proprietà del materiale:

SUS301: altamente indicato per applicazioni elastiche grazie all'elevato contenuto di carbonio e alla durezza superiore. Questo grado presenta un'eccellente resistenza alla fatica elastica, che lo rende ideale per i componenti che richiedono proprietà elastiche durature. Tuttavia, la sua elevata resistenza ha il costo di una ridotta duttilità, che ne limita la formabilità nelle operazioni di imbutitura.

SUS304: meno adatto per applicazioni elastiche a causa del suo basso contenuto di carbonio e, di conseguenza, della sua minore durezza. Sebbene questo grado offra un'eccellente resistenza alla corrosione e formabilità, la sua natura più morbida lo rende incline alla fatica elastica in condizioni di carico ciclico.

SUS430: Acciaio inossidabile ferritico con durezza variabile a causa del suo maggiore contenuto di impurità, in particolare carbonio e azoto. Questa incoerenza nella durezza può portare a proprietà meccaniche imprevedibili, rendendolo meno ideale per applicazioni che richiedono risposte elastiche precise.

Nota:

Anche quando i valori di durezza nominale sono simili, come nel caso di SUS301 3/4H e SUS304 H, le differenze microstrutturali sottostanti influiscono significativamente sul loro comportamento elastico. Il SUS304 H, nonostante la stessa durezza, è più suscettibile alla fatica elastica nelle applicazioni a molla a causa della sua struttura austenitica e del minore contenuto di carbonio. Ciò evidenzia l'importanza di considerare sia la composizione che la microstruttura nella selezione dei materiali per i componenti elastici.

Lo spessore del materiale gioca un ruolo cruciale nella tolleranza alla durezza: i materiali più spessi presentano variazioni di durezza maggiori. Questo fenomeno è attribuito alle differenze nelle velocità di raffreddamento e alla potenziale segregazione compositiva durante il processo di produzione. Gli ingegneri devono tenere conto di questa variazione di durezza in funzione dello spessore quando progettano pezzi con requisiti elastici specifici, soprattutto per i componenti di precisione o con sezioni trasversali variabili.

SUS301

Composizione chimica di SUS301:

Nota:

Specifiche del trattamento termico: Trattamento in soluzione a 1010-1150℃ seguito da un rapido raffreddamento.

Struttura metallografica: La microstruttura è caratterizzata da austenite.

Condizioni di consegna: Generalmente viene consegnato allo stato trattato termicamente, con il tipo di trattamento termico specifico specificato nel contratto. Se non specificato, viene consegnato allo stato grezzo.

Proprietà meccaniche di SUS301

Durezza: ≤187HB; ≤90HRB; ≤200HVK

SUS 301 Densità

SUS 301 ha una densità di 7,93 g/cm³.

SUS301 Durezza

SUS304

"SUS" è un termine generico per indicare i gradi di acciaio giapponesi. SUS304 è un acciaio inossidabile giapponese standard JIS, che corrisponde allo 0Cr18Ni9 cinese e al 304 statunitense.

Proprietà: Ha una buona resistenza alla corrosione, al calore, alle basse temperature e alle proprietà meccaniche. Ha buone proprietà di lavorazione a caldo, come lo stampaggio e la piegatura, e non presenta indurimento durante il trattamento termico. Non è magnetico.

Utilizzi: articoli per la casa, armadi, tubature interne, scaldabagni, caldaie, vasche da bagno, parti di automobili, dispositivi medici, materiali da costruzione, prodotti chimici, industria alimentare, agricoltura e componenti navali.

Proprietà SUS304

Durezza: ≤187HB; ≤90HRB; ≤200HV

SUS304 Densità

SUS 304 ha una densità di 7,85 g/cm³.

Composizione dell'acciaio inossidabile SUS304