Acciaio inossidabile 304 vs 304H vs 304L: Differenze spiegate

In realtà, tutti e tre sono acciai inossidabili 304 in base al loro contenuto di cromo-nichel, che comprende 18% di cromo (Cr) e 8% di nichel (Ni). Tuttavia, la differenza principale sta nella quantità di carbonio presente.

Tabella della composizione chimica (%) di 304, 304L, 304H

Nota: L'intervallo non specificato è inferiore o uguale a.

In realtà, 304, 304L e 304H sono tutte varianti di acciaio inossidabile austenitico, che condividono una composizione di base di circa 18% di cromo (Cr) e 8% di nichel (Ni). La principale distinzione tra questi gradi risiede nel loro contenuto di carbonio, che influenza in modo significativo le loro proprietà e applicazioni.

Il 304L è un acciaio inossidabile a bassissimo tenore di carbonio, con un contenuto di carbonio ridotto a un massimo di 0,03%. Questa riduzione del contenuto di carbonio migliora la saldabilità e la resistenza alla corrosione intergranulare, in particolare nelle strutture saldate. Sebbene il 304L possa offrire una resistenza alla tensocorrosione leggermente migliore in alcuni ambienti, questo vantaggio è spesso trascurabile nelle applicazioni pratiche.

La riduzione del carbonio nel 304L ha una funzione simile a quella dell'aggiunta di titanio nell'acciaio inossidabile 321. Tuttavia, il 321 è generalmente più costoso da produrre a causa della lega di titanio, con conseguente aumento dei costi del materiale e sezioni potenzialmente più spesse a parità di resistenza.

Il 304H è progettato specificamente per applicazioni ad alta temperatura. Il suo contenuto di carbonio più elevato (in genere 0,04-0,10%) migliora la resistenza allo scorrimento e alle alte temperature. Ciò è conforme a standard come il GB150, che impone un contenuto minimo di carbonio di 0,04% per gli acciai austenitici utilizzati a temperature di 525°C o superiori. L'aumento del carbonio facilita la formazione di carburi, che agiscono come fase di rafforzamento, migliorando le prestazioni dell'acciaio a temperature elevate rispetto ai gradi austenitici a basso tenore di carbonio.

Tra queste varianti, il 304H ha il più alto contenuto di carbonio, il 304L il più basso e il 304 standard si colloca nel mezzo (in genere 0,08% massimo). È importante notare che, se da un lato il contenuto di carbonio più elevato migliora la resistenza alle alte temperature, dall'altro può influire negativamente sulla resistenza alla corrosione, in particolare nelle strutture saldate o in ambienti aggressivi.

Le differenze nel contenuto di carbonio non solo influenzano le proprietà meccaniche e di corrosione, ma incidono anche sul prezzo e sull'idoneità per applicazioni specifiche. Per esempio, il 304L potrebbe essere preferito in strutture saldate esposte ad ambienti corrosivi, mentre il 304H sarebbe la scelta per applicazioni ad alta temperatura in cui è fondamentale mantenere la resistenza.

Nella scelta tra questi gradi, gli ingegneri devono considerare attentamente i requisiti specifici dell'applicazione, tra cui la temperatura di esercizio, l'esposizione all'ambiente corrosivo, le esigenze di saldatura e i vincoli di costo, per determinare la variante più adatta al loro progetto.

Tabella delle proprietà meccaniche di 304, 304L, 304H

Nota: il resistenza allo snervamento si riferisce alla resistenza allo snervamento di 0,2%.

È importante notare che l'idea che il 304L possa essere utilizzato al posto del 304 non è corretta. L'idoneità del materiale dipende dall'applicazione e non può essere determinata senza considerare le norme e i regolamenti pertinenti. Solo il reparto di progettazione originale ha l'autorità di apportare modifiche, e questo va tenuto presente.