Dos calidades, varias designaciones: 304, 304L, 316L
Los aceros inoxidables austeníticos 304 y 316L son los más extendidos para piezas mecanizadas, chapas y conjuntos soldados. Su nombre cambia según la norma: la designación estadounidense AISI (304, 316L) y la designación europea de la EN 10088, por número (1.4301…) o por composición química. Para una fabricación en Europa, la designación EN es la que suele figurar en el certificado del material: hágala constar en su plano o indique «equivalente aceptado».
| Calidad habitual | Designación EN | Composición (rangos de la norma) | Particularidad |
|---|---|---|---|
| 304 | 1.4301 (X5CrNi18-10) | aproximadamente 18 % de cromo, 8 a 10,5 % de níquel | Calidad de referencia |
| 304L | 1.4307 (X2CrNi18-10) | ídem, carbono limitado al 0,03 % | Versión de bajo carbono, para soldadura |
| 316 | 1.4401 (X5CrNiMo17-12-2) | aproximadamente 17 % de cromo, 10 a 13 % de níquel, 2 a 2,5 % de molibdeno | Calidad con molibdeno |
| 316L | 1.4404 (X2CrNiMo17-12-2) | ídem, carbono limitado al 0,03 % | Versión de bajo carbono, la más habitual |
La «L» significa low carbon (bajo carbono). La densidad es de unos 7,9 g/cm³ para el 304 y 8,0 g/cm³ para el 316L: a igual volumen, la masa es casi idéntica, y la herramienta de cálculo de masa le da el peso del material en bruto. Ambas calidades son amagnéticas en estado recocido, pero pueden volverse ligeramente magnéticas tras una deformación en frío: por tanto, el imán no permite distinguirlas.
En estado recocido, ambas calidades tienen características mecánicas parecidas (un límite elástico mínimo del orden de 200 MPa, con un alargamiento importante): rara vez se diferencian por la resistencia mecánica, sino por la resistencia a la corrosión. Ninguna se endurece por temple; solo el endurecimiento por deformación aumenta su dureza. Para una dureza elevada hay que recurrir a otras familias de acero inoxidable, en particular las martensíticas.
El molibdeno y la resistencia a los cloruros
El acero inoxidable resiste a la corrosión gracias a una capa de óxido de cromo, extremadamente fina, que se regenera al aire. Los iones cloruro (sal marina, sales de deshielo, lejía, numerosos productos de limpieza y desinfectantes) atacan localmente esta capa y provocan corrosión por picaduras, o corrosión por resquicio en los intersticios y bajo los depósitos. El molibdeno del 316L refuerza la capa frente a estos ataques.
Un índice permite comparar las calidades: el PREN (pitting resistance equivalent number), calculado a partir del cromo, el molibdeno y el nitrógeno. Sus valores típicos son del orden de 18 a 20 para el 1.4301 y de 23 a 26 para el 1.4404. Cuanto más alto es, mejor resiste la calidad a las picaduras, en igualdad de condiciones.
Qué cambia según el uso
- El 304 basta en interiores, en atmósfera sin cloro: cocina profesional, mobiliario, cárteres, numerosas piezas mecánicas.
- Se prefiere el 316L junto al mar, en medio marino, en procesos químicos y farmacéuticos, y siempre que haya una limpieza o desinfección con cloro de forma regular.
- Más allá del 316L: también tiene sus límites (inmersión prolongada en agua de mar, cloruros en caliente, holguras estrechas). Entonces conviene estudiar los aceros dúplex, como el 1.4462, o las calidades superausteníticas.
El estado de la superficie cuenta tanto como la calidad: una superficie lisa y limpia resiste mejor que una rugosa o contaminada.
Mecanizabilidad: dos calidades difíciles, el 316L algo más
Los aceros inoxidables austeníticos se mecanizan con más dificultad que el acero o el aluminio. Se endurecen por deformación: el material se endurece bajo la herramienta si esta roza en lugar de cortar. Su baja conductividad térmica concentra el calor en el filo de corte, y sus virutas largas y filantes se rompen mal. El 316L suele ser algo más delicado que el 304: más tenaz, desgasta más las herramientas.
Los talleres de mecanizado CNC lo compensan con herramientas afiladas y adecuadas, velocidades de corte más bajas que en el acero, un avance suficiente para cortar por debajo de la zona endurecida, una refrigeración abundante y estrategias de rompevirutas. El resultado: tiempos de ciclo más largos y herramientas que se sustituyen antes y, por tanto, un coste de mecanizado más alto. La herramienta de velocidad de corte ofrece una referencia para calcular los regímenes.
El 303 (1.4305), cuando la corrosión no es crítica
Para el torneado y el decoletaje en serie, una calidad con azufre, el 303 (1.4305), rompe la viruta con más facilidad y se mecaniza claramente más deprisa. A cambio, su resistencia a la corrosión es menor (los sulfuros favorecen las picaduras) y no se aconseja soldarlo. No sustituye al 304 ni al 316L en una pieza soldada o expuesta a la corrosión, pero, si el uso lo permite, puede reducir el precio: consulte al taller.
Soldabilidad y elección de la versión de bajo carbono
El 304 y el 316L se sueldan muy bien, tanto en TIG como en MAG (véase la guía TIG, MIG, MAG o electrodo revestido). Hay dos puntos que requieren atención.
- La sensibilización. Entre 450 °C y 850 °C aproximadamente, el carbono puede combinarse con el cromo y formar carburos en los límites de grano; el metal se empobrece en cromo alrededor de la soldadura y se vuelve sensible a la corrosión intergranular. Las versiones «L» (carbono inferior o igual al 0,03 %) limitan este riesgo: son la opción natural para piezas soldadas, sobre todo gruesas. Las calidades estabilizadas con titanio, como el 316Ti (1.4571), son otra respuesta.
- Las deformaciones. Los austeníticos se dilatan unos 16 µm por metro y por kelvin, frente a 12 de un acero estructural, y conducen el calor tres veces peor: las deformaciones de soldadura son mayores, lo que exige amarre, secuencia de soldadura y, a veces, tolerancias más amplias.
Tras la soldadura, la zona calentada presenta óxidos de colores, menos resistentes a la corrosión que el metal sano. Un decapado seguido de un pasivado restablece la capa protectora. Las herramientas que han servido sobre acero al carbono (cepillos, muelas) dejan hierro libre y provocan óxido: exija herramientas reservadas para el acero inoxidable.
Precio relativo y disponibilidad
El 316L cuesta más que el 304 en la compra del material: el molibdeno y el níquel son elementos de aleación caros. Las acerías facturan recargos de aleación que evolucionan cada mes: la diferencia entre ambas calidades no es constante y no la cuantificamos. Pida el precio de las dos calidades en lugar de darlo por supuesto.
El precio de la pieza acabada depende de muchas más cosas que del kilo de material: tiempo de mecanizado más largo que en acero, herramientas, deformaciones de soldadura, acabados, control. En una pieza pequeña, el sobrecoste de material del 316L puede ser modesto frente al coste de mecanizado; en una chapa grande o un bruto voluminoso, pesa más. En cuanto a la disponibilidad, el 304 (o 304L) y el 316L existen en chapas, barras, tubos y perfiles en la mayoría de los distribuidores; los formatos atípicos y las calidades especiales alargan el plazo. El acabado de la chapa también influye: un cepillado, un pulido o un film de protección añaden un coste que el precio por kilo no refleja.
¿Qué calidad para qué uso?
La tabla resume las diferencias. La decisión se toma según el entorno de la pieza, no por costumbre.
| Criterio | 304 / 304L | 316L |
|---|---|---|
| Molibdeno | Ninguno | 2 a 2,5 % |
| Cloruros (sal, desinfectantes con cloro) | Sensible a las picaduras | Mejor resistencia |
| Mecanizabilidad | Difícil (endurecimiento por deformación) | Algo más difícil |
| Soldabilidad | Muy buena (se aconseja la versión L) | Muy buena |
| Precio del material | Referencia | Más alto, diferencia variable |
| Usos típicos | Interior, cocina, mobiliario, mecánica | Marino, química, farmacia, limpieza con cloro |
Una regla sencilla: parta del 304 (o del 304L si la pieza se suelda) y pase al 316L si va a estar en contacto con cloruros, con una limpieza con cloro, con un medio marino o con una exigencia de corrosión más severa. Es frecuente en el sector naval y náutico y en la industria agroalimentaria, donde los desinfectantes suelen contener cloro.
Dos casos requieren prudencia. Para el contacto alimentario, indíquelo: la calidad, el estado de la superficie y el acabado deben cumplir los requisitos aplicables (Reglamento (CE) n.º 1935/2004 sobre los materiales destinados a entrar en contacto con alimentos). Para el sector médico, la calidad suele venir fijada por una especificación precisa: no la sustituya por una «equivalencia» sin validación.
Qué debe precisar en su solicitud de presupuesto
- la designación exacta, preferiblemente en EN (1.4301, 1.4307, 1.4404…), o «304L o 316L, equivalente aceptado»;
- la forma del material en bruto: barra redonda, pletina, chapa (espesor, acabado superficial como 2B o cepillado), tubo;
- el certificado del material deseado (por ejemplo, 3.1 según la EN 10204), el único medio fiable de verificar la calidad y la colada: ni el imán ni el aspecto distinguen un 304 de un 316L;
- el entorno de la pieza: exterior, litoral, productos de limpieza, contacto alimentario;
- la soldadura, si procede, para que el taller elija la versión de bajo carbono;
- los acabados: decapado, pasivado, electropulido, estado de la superficie (Ra);
- las tolerancias, las cantidades y el plazo.
Si el uso no justifica el 316L, dígalo: el taller podrá proponer el 304. Para comparar el acero inoxidable con otros materiales, véase la guía de materiales para piezas mecanizadas. En Meaflow, publicar una solicitud es gratuito y sin comisión: compara las propuestas de varios talleres y conversa por mensajería antes de elegir.
Preguntas frecuentes
¿Qué diferencia hay entre el inox 304 y el 316L?
El 316L contiene entre un 2 y un 2,5 % de molibdeno, ausente en el 304, lo que mejora su resistencia a los cloruros (sal, agua de mar, desinfectantes con cloro). Su carbono está limitado, como el del 304L. Cuesta más y se mecaniza con algo más de dificultad. El imán no permite distinguirlos.
¿A qué designaciones EN corresponden el 304 y el 316L?
El 304 corresponde al 1.4301 (X5CrNi18-10) y el 304L al 1.4307. El 316L corresponde al 1.4404 (X2CrNiMo17-12-2). Esta designación figura en el certificado del material: trasládela a su plano o indique «equivalente aceptado» si son válidas varias calidades.
¿Hace falta 316L para una pieza en exterior?
No necesariamente. En una atmósfera con poco cloro, el 304 suele bastar. Cerca del litoral, con sales de deshielo o con una limpieza con cloro, es preferible el 316L. La elección correcta depende del entorno exacto y del estado de la superficie: en caso de duda, pida la opinión del taller.
¿Es el 316L más difícil de mecanizar que el 304?
Un poco, sí: más tenaz, se endurece por deformación y desgasta más las herramientas. Los talleres reducen las velocidades y adaptan el corte, lo que alarga los tiempos de ciclo. Para grandes volúmenes de torneado, sin soldadura y poco expuestos a la corrosión, una calidad con azufre como el 303 puede reducir el coste.