Due qualità, più designazioni: 304, 304L, 316L
Gli acciai inossidabili austenitici 304 e 316L sono i più diffusi per pezzi lavorati, lamiere e assiemi. Il loro nome cambia a seconda della norma: la designazione americana AISI (304, 316L) e la designazione europea della EN 10088, per numero (1.4301…) o per composizione chimica. Per una produzione in Europa, sul certificato del materiale compare in genere la designazione EN: la riporti sul disegno, oppure indichi «equivalente accettato».
| Qualità d’uso | Designazione EN | Composizione (intervalli della norma) | Particolarità |
|---|---|---|---|
| 304 | 1.4301 (X5CrNi18-10) | circa 18 % di cromo, 8-10,5 % di nichel | Qualità di riferimento |
| 304L | 1.4307 (X2CrNi18-10) | idem, carbonio limitato allo 0,03 % | Versione a basso tenore di carbonio, per la saldatura |
| 316 | 1.4401 (X5CrNiMo17-12-2) | circa 17 % di cromo, 10-13 % di nichel, 2-2,5 % di molibdeno | Qualità al molibdeno |
| 316L | 1.4404 (X2CrNiMo17-12-2) | idem, carbonio limitato allo 0,03 % | Versione a basso tenore di carbonio, la più comune |
La «L» sta per low carbon. La densità è di circa 7,9 g/cm³ per il 304 e 8,0 g/cm³ per il 316L: a pari volume la massa è quasi identica, e lo strumento di calcolo della massa Le fornisce il peso del grezzo. Entrambe le qualità sono amagnetiche allo stato ricotto, ma possono diventare leggermente magnetiche dopo deformazione a freddo: la calamita non permette quindi di distinguerle.
Allo stato ricotto, le due qualità hanno caratteristiche meccaniche simili (un carico di snervamento minimo dell’ordine di 200 MPa, con un allungamento elevato): raramente le si distingue quindi per la resistenza, ma per la tenuta alla corrosione. Nessuna s’indurisce con la tempra; solo l’incrudimento ne aumenta la durezza. Per una durezza elevata occorre rivolgersi ad altre famiglie di inox, in particolare martensitiche.
Il molibdeno e la resistenza ai cloruri
L’inox resiste alla corrosione grazie a uno strato di ossido di cromo, sottilissimo, che si riforma all’aria. Gli ioni cloruro (sale marino, sali antighiaccio, candeggina, numerosi detergenti e disinfettanti) attaccano localmente questo strato e provocano corrosione per vaiolatura, o interstiziale nelle fessure e sotto i depositi. Il molibdeno del 316L rinforza lo strato contro questi attacchi.
Un indice permette di confrontare le qualità: il PREN (pitting resistance equivalent number), calcolato a partire da cromo, molibdeno e azoto. I suoi valori tipici sono dell’ordine di 18-20 per l’1.4301 e di 23-26 per l’1.4404. Più è alto, meglio la qualità resiste alla vaiolatura, a parità di condizioni.
Cosa cambia a seconda dell’utilizzo
- Il 304 basta in ambienti interni, in atmosfera non clorata: cucina professionale, arredi, carter, numerosi pezzi meccanici.
- Il 316L è preferibile in prossimità del mare, in ambiente marino, nei processi chimici e farmaceutici e ogni volta che la pulizia o la disinfezione con prodotti clorati è regolare.
- Oltre il 316L: anch’esso ha i suoi limiti (immersione prolungata in acqua di mare, cloruri a caldo, giochi stretti). Occorre allora valutare gli acciai duplex, come l’1.4462, o le qualità superaustenitiche.
Lo stato superficiale conta quanto la qualità: una superficie liscia e pulita resiste meglio di una rugosa o contaminata.
Lavorabilità: due qualità difficili, il 316L un po’ di più
Gli inox austenitici si lavorano con più difficoltà dell’acciaio o dell’alluminio. S’incrudiscono: il materiale s’indurisce sotto l’utensile se questo strofina invece di tagliare. La loro bassa conducibilità termica concentra il calore sul tagliente e i loro trucioli lunghi e filanti si spezzano male. Il 316L è in genere un po’ più delicato del 304: più tenace, consuma di più gli utensili.
Le officine di lavorazioni CNC compensano con utensili affilati e adatti, velocità di taglio più basse rispetto all’acciaio, un avanzamento sufficiente per tagliare sotto la zona incrudita, un’abbondante lubrorefrigerazione e strategie di rottura del truciolo. Il risultato: tempi ciclo più lunghi e utensili sostituiti prima, quindi un costo di lavorazione più elevato. Lo strumento per la velocità di taglio fornisce un riferimento per calcolare i regimi.
Il 303 (1.4305), quando la corrosione non è critica
Per la tornitura e la produzione di minuteria in serie, una qualità al zolfo, il 303 (1.4305), si spezza più facilmente e si lavora nettamente più in fretta. In compenso, la sua resistenza alla corrosione è minore (i solfuri favoriscono la vaiolatura) e se ne sconsiglia la saldatura. Non sostituisce il 304 o il 316L per un pezzo saldato o esposto alla corrosione, ma, se l’utilizzo lo consente, può ridurre il prezzo: ne parli con l’officina.
Saldabilità e scelta della versione a basso tenore di carbonio
Il 304 e il 316L si saldano molto bene, sia in TIG sia in MAG (vedere la guida TIG, MIG, MAG o elettrodo rivestito). Due punti richiedono attenzione.
- La sensibilizzazione. Tra circa 450 °C e 850 °C, il carbonio può combinarsi con il cromo e formare carburi ai bordi dei grani; il metallo si impoverisce di cromo attorno alla saldatura e diventa sensibile alla corrosione intergranulare. Le versioni «L» (carbonio inferiore o uguale allo 0,03 %) limitano questo rischio: sono la scelta naturale per i pezzi saldati, soprattutto spessi. Le qualità stabilizzate al titanio, come il 316Ti (1.4571), sono un’altra risposta.
- Le deformazioni. Gli austenitici si dilatano di circa 16 µm per metro e per kelvin, contro 12 per un acciaio da costruzione, e conducono il calore tre volte meno: le deformazioni da saldatura sono più forti, il che impone bloccaggio, sequenza di saldatura e talvolta tolleranze più ampie.
Dopo la saldatura, la zona riscaldata presenta ossidi colorati, meno resistenti alla corrosione del metallo sano. Un decapaggio, seguito da una passivazione, ripristina lo strato protettivo. Gli utensili usati su acciaio al carbonio (spazzole, mole) lasciano ferro libero e provocano ruggine: richieda utensili dedicati all’inox.
Prezzo relativo e disponibilità
Il 316L costa più del 304 all’acquisto del materiale: molibdeno e nichel sono elementi di lega costosi. Le acciaierie fatturano sovrapprezzi di lega che variano ogni mese: il divario tra le due qualità non è quindi costante e non lo quantifichiamo. Richieda il prezzo di entrambe le qualità anziché presumerlo.
Il prezzo del pezzo finito dipende da molto altro oltre che dal chilo di materiale: tempo di lavorazione più lungo rispetto all’acciaio, utensili, deformazioni da saldatura, finiture, controllo. Per un piccolo pezzo, il sovraccosto del materiale per il 316L può restare modesto rispetto al costo di lavorazione; per una grande lamiera o un grosso grezzo, pesa di più. Quanto alla disponibilità, il 304 (o 304L) e il 316L esistono in lamiere, barre, tubi e profilati presso la maggior parte dei distributori; i formati atipici e le qualità speciali allungano i tempi. Conta anche la finitura della lamiera: una satinatura, una lucidatura o una pellicola protettiva aggiungono un costo che il prezzo al chilo non mostra.
Quale qualità per quale utilizzo?
La tabella riassume le differenze. La decisione si prende in base all’ambiente del pezzo, non all’abitudine.
| Criterio | 304 / 304L | 316L |
|---|---|---|
| Molibdeno | Assente | 2-2,5 % |
| Cloruri (sale, disinfettanti clorati) | Sensibile alla vaiolatura | Resistenza migliore |
| Lavorabilità | Difficile (incrudimento) | Un po’ più difficile |
| Saldabilità | Ottima (versione L consigliata) | Ottima |
| Prezzo del materiale | Riferimento | Più alto, divario variabile |
| Usi tipici | Ambienti interni, cucina, arredi, meccanica | Marino, chimica, farmaceutica, pulizia con prodotti clorati |
Una regola semplice: parta dal 304 (o dal 304L se il pezzo è saldato), poi passi al 316L se incontra cloruri, una pulizia clorata, un ambiente marino o un requisito di corrosione più severo. È frequente nel settore navale e nautico come nell’industria alimentare, dove i disinfettanti sono spesso clorati.
Due casi richiedono prudenza. Per il contatto alimentare, lo precisi: qualità, stato superficiale e finitura devono rispondere ai requisiti applicabili (regolamento (CE) n. 1935/2004 sui materiali a contatto con i prodotti alimentari). Per il medicale, la qualità è per lo più fissata da una specifica precisa: non la sostituisca con una «equivalenza» senza validazione.
Cosa precisare nella Sua richiesta di preventivo
- la designazione esatta, preferibilmente in EN (1.4301, 1.4307, 1.4404…), oppure «304L o 316L, equivalente accettato»;
- la forma del grezzo: barra tonda, piatto, lamiera (spessore, finitura superficiale come 2B o satinata), tubo;
- il certificato del materiale desiderato (ad esempio 3.1 secondo la EN 10204), unico modo affidabile per verificare qualità e colata: né la calamita né l’aspetto distinguono un 304 da un 316L;
- l’ambiente del pezzo: esterno, vicino al mare, prodotti di pulizia, contatto alimentare;
- l’eventuale saldatura, perché l’officina scelga la versione a basso tenore di carbonio;
- le finiture: decapaggio, passivazione, elettrolucidatura, stato superficiale (Ra);
- le tolleranze, le quantità e il termine.
Se l’utilizzo non giustifica il 316L, lo dica: l’officina potrà proporre il 304. Per confrontare l’inox con gli altri materiali, vedere la guida materiali per pezzi lavorati. Su Meaflow, pubblicare una richiesta è gratuito e senza commissioni: confronta le proposte di più officine e dialoga tramite messaggistica prima di scegliere.
Domande frequenti
Qual è la differenza tra l’inox 304 e il 316L?
Il 316L contiene il 2-2,5 % di molibdeno, assente nel 304, il che ne migliora la resistenza ai cloruri (sale, acqua di mare, disinfettanti clorati). Il suo carbonio è limitato, come quello del 304L. Costa di più e si lavora un po’ meno facilmente. La calamita non permette di distinguerli.
A quali designazioni EN corrispondono il 304 e il 316L?
Il 304 corrisponde all’1.4301 (X5CrNi18-10) e il 304L all’1.4307. Il 316L corrisponde all’1.4404 (X2CrNiMo17-12-2). Questa designazione compare sul certificato del materiale: la riporti sul disegno, oppure precisi «equivalente accettato» se più qualità sono idonee.
Serve il 316L per un pezzo all’esterno?
Non sistematicamente. In atmosfera poco clorata, il 304 è spesso adatto. Vicino alla costa, in presenza di sali antighiaccio o con una pulizia clorata, il 316L è preferibile. La scelta giusta dipende dall’ambiente esatto e dallo stato superficiale: in caso di dubbio, chieda il parere dell’officina.
Il 316L è più difficile da lavorare del 304?
Un po’ sì: più tenace, s’incrudisce e consuma di più gli utensili. Le officine riducono le velocità e adattano il taglio, il che allunga i tempi ciclo. Per grandi volumi di tornitura, non saldati e poco esposti alla corrosione, una qualità al zolfo come il 303 può ridurre il costo.