Aço inoxidável 301 vs 304: A diferença explicada

Qual é a diferença entre SUS301 e SUS304?

SUS304 (aço inoxidável):

O SUS304, também conhecido como aço inoxidável Tipo 304, é o tipo de aço inoxidável austenítico mais amplamente utilizado em aplicações industriais. Sua resistência superior à corrosão e tolerância ao calor, em comparação com o aço cromo, são atribuídas ao seu teor de níquel (normalmente 8-10,5%). Essa liga apresenta excelentes propriedades mecânicas, incluindo alta resistência à tração (515-720 MPa) e resistência ao escoamento (205-310 MPa), juntamente com uma taxa significativa de endurecimento por trabalho.

A natureza não magnética do material e a favorável relação resistência/peso o tornam particularmente adequado para suportes estruturais que exigem robustez e resistência à corrosão. A característica de endurecimento por trabalho do SUS304 aumenta sua durabilidade sob tensão, tornando-o ideal para aplicações que envolvem cargas ou vibrações repetidas.

No setor de eletrônicos, especialmente para aplicações em notebooks, o SUS304 é comumente empregado em espessuras que variam de 0,4 mm a 1,0 mm. A seleção da têmpera adequada é fundamental para atender a critérios específicos de projeto. Para a maioria dos componentes estruturais, a têmpera 3/4 Hard (3/4H) é a preferida devido ao seu equilíbrio ideal de resistência e conformabilidade. Para aplicações que exigem operações de conformação mais complexas, como suportes de LCD que envolvem alongamento e estiramento, geralmente recomenda-se a têmpera 1/2 Hard (1/2H) para garantir ductilidade suficiente e, ao mesmo tempo, manter a resistência adequada.

É importante observar que, embora o SUS304 ofereça desempenho superior, alguns fabricantes começaram a substituí-lo pelo SUS430 (um aço inoxidável ferrítico) para reduzir os custos. Entretanto, essa substituição deve ser avaliada com cuidado, pois o SUS430 tem propriedades mecânicas diferentes e menor resistência à corrosão, o que pode afetar o desempenho e a longevidade do produto.

Ao especificar o SUS304 para aplicações de precisão, é essencial considerar não apenas o grau e a têmpera, mas também o acabamento da superfície, as tolerâncias dimensionais e o potencial de rachaduras por corrosão sob tensão em determinados ambientes. A seleção e o processamento adequados do material podem influenciar significativamente a qualidade, o desempenho e a vida útil do produto final.

SUS301 (aço inoxidável):

O SUS301, um aço inoxidável austenítico, contém menor teor de cromo em comparação com o SUS304, resultando em menor resistência à corrosão. No entanto, sua característica distintiva está em sua excepcional capacidade de endurecimento por trabalho. Por meio de processos de trabalho a frio, como laminação ou trefilação, o SUS301 pode atingir resistência à tração e dureza notavelmente altas, muitas vezes ultrapassando 1.500 MPa de resistência à tração final em sua condição totalmente dura.

A combinação exclusiva de resistência e elasticidade desse material o torna ideal para aplicações que exigem altas propriedades de mola. No setor de eletrônicos, especialmente em notebooks, o SUS301 é amplamente utilizado para blindagem contra EMI (Interferência Eletromagnética) e componentes de contato elástico. Sua capacidade de manter características consistentes de mola ao longo do tempo, aliada à boa condutividade elétrica, faz dele uma excelente opção para essas aplicações.

Normalmente, o SUS301 é empregado em bitolas finas que variam de 0,07 mm a 0,4 mm (0,07T a 0,4T). Ao especificar esse material, é fundamental selecionar o grau e a têmpera adequados para atender aos requisitos específicos do projeto. O material está disponível em várias condições, desde recozido (macio) até extra-duro, cada uma oferecendo diferentes níveis de resistência ao escoamento, resistência à tração e alongamento.

É importante observar que a textura cristalográfica desenvolvida durante o trabalho a frio influencia significativamente as propriedades mecânicas do material. A direção da laminação alinha a estrutura do grão, resultando em um comportamento anisotrópico. Graus mais altos (indicando mais trabalho a frio) apresentam maior dureza e resistência à tração, mas menor ductilidade. Essa característica exige uma consideração cuidadosa durante as operações de conformação.

Ao conformar o SUS301, especialmente em suas condições mais difíceis, deve-se dar atenção especial aos raios de curvatura e às direções de conformação. A tendência do material para o retorno elástico e sua conformabilidade reduzida nas condições mais duras podem levar a desafios como rachaduras nos cantos e nas paredes laterais se não forem gerenciados adequadamente. Técnicas como o recozimento para alívio de tensões ou o uso de ferramentas de conformação especializadas podem ser necessárias para atenuar esses problemas em peças complexas.

Propriedades do material:

SUS301: altamente adequado para aplicações elásticas devido ao seu alto teor de carbono e dureza superior. Essa classe apresenta excelente resistência à fadiga elástica, o que a torna ideal para componentes que exigem propriedades sustentadas do tipo mola. Entretanto, sua alta resistência tem o custo de uma ductilidade reduzida, limitando sua formabilidade em operações de trefilação.

SUS304: menos adequado para aplicações elásticas devido ao seu menor teor de carbono e, consequentemente, menor dureza. Embora esse tipo ofereça excelente resistência à corrosão e conformabilidade, sua natureza mais macia o torna propenso à fadiga elástica em condições de carga cíclica.

SUS430: Um aço inoxidável ferrítico com dureza variável devido ao seu maior teor de impurezas, principalmente carbono e nitrogênio. Essa inconsistência na dureza pode levar a propriedades mecânicas imprevisíveis, tornando-o menos ideal para aplicações que exigem respostas elásticas precisas.

Observação:

Mesmo quando os valores de dureza nominal são semelhantes, como SUS301 3/4H e SUS304 H, as diferenças microestruturais subjacentes afetam significativamente seu comportamento elástico. O SUS304 H, apesar de ter a mesma dureza, é mais suscetível à fadiga elástica em aplicações de molas devido à sua estrutura austenítica e ao menor teor de carbono. Isso destaca a importância de considerar a composição e a microestrutura na seleção de materiais para componentes elásticos.

A espessura do material desempenha um papel fundamental na tolerância à dureza, com materiais mais espessos exibindo maiores variações de dureza. Esse fenômeno é atribuído às diferenças nas taxas de resfriamento e à possível segregação da composição durante o processo de fabricação. Os engenheiros devem levar em conta essa variação de dureza dependente da espessura ao projetar peças com requisitos elásticos específicos, especialmente para componentes de precisão ou com seções transversais variadas.

SUS301

Composição química do SUS301:

Observação:

Especificação do tratamento térmico: Tratamento de solução a 1010-1150℃ seguido de resfriamento rápido.

Estrutura metalográfica: A microestrutura é caracterizada por austenita.

Condição de entrega: Geralmente entregue no estado tratado termicamente, com o tipo específico de tratamento térmico especificado no contrato. Se não for especificado, será entregue no estado não tratado.

Propriedades mecânicas do SUS301

Dureza: ≤187HB; ≤90HRB; ≤200HVK

SUS 301 Densidade

O SUS 301 tem uma densidade de 7,93 g/cm³.

SUS301 Dureza

SUS304

"SUS" é um termo geral para os tipos de aço japoneses. O SUS304 é um aço inoxidável padrão JIS japonês, que corresponde ao 0Cr18Ni9 da China e ao 304 dos EUA.

Propriedades: Possui boa resistência à corrosão, resistência ao calor, resistência a baixas temperaturas e propriedades mecânicas. Tem boas propriedades de trabalho a quente, como estampagem e dobra, e não apresenta endurecimento durante o tratamento térmico. Não é magnético.

Usos: itens domésticos, armários, tubulações internas, aquecedores de água, caldeiras, banheiras, peças automotivas, dispositivos médicos, materiais de construção, produtos químicos, indústria alimentícia, agricultura e componentes de navios.

Propriedades do SUS304

Dureza: ≤187HB; ≤90HRB; ≤200HV

SUS304 Densidade

O SUS 304 tem uma densidade de 7,85 g/cm³.

Composição de aço inoxidável SUS304