17-4 PH vs 304 Acero Inoxidable: ¿Cuál es la diferencia?

A la hora de seleccionar el acero inoxidable adecuado para su proyecto, es fundamental conocer las diferencias entre el acero inoxidable 17-4 PH y el 304. Ambas aleaciones son populares en diversas industrias, pero ofrecen propiedades distintas que las hacen adecuadas para aplicaciones diferentes. ¿Tiene curiosidad por saber cuál tiene mejor resistencia a la corrosión o si el 304 puede tratarse térmicamente como el 17-4 PH? Esta guía comparativa profundiza en la composición química, las propiedades mecánicas y los usos prácticos de estos dos tipos de acero inoxidable. Al final, tendrá un marco claro para elegir el material ideal para sus necesidades específicas. ¿Listo para explorar los matices y tomar una decisión informada? Empecemos.

Resumen de los aceros inoxidables 17-4 PH y 304

Introducción a las calidades de acero inoxidable: 17-4 PH y 304

Los aceros inoxidables son conocidos por su resistencia a la corrosión, su solidez y su versatilidad. Entre los diversos grados, los aceros inoxidables 17-4 PH y 304 son especialmente destacables por sus propiedades y aplicaciones distintas. Comprender las diferencias entre estos dos grados es crucial para seleccionar el material adecuado para aplicaciones industriales específicas.

Acero inoxidable 304: Características y aplicaciones

El acero inoxidable 304 es una aleación de acero inoxidable austenítico, compuesta principalmente por hierro, cromo (alrededor de 18%) y níquel (8-10,5%). Esta composición proporciona varias ventajas clave:

• Resistencia a la corrosión: El acero inoxidable 304 presenta una excelente resistencia a la oxidación y a muchos agentes corrosivos, especialmente en entornos oxidantes. Por ello, es ideal para aplicaciones de procesamiento de alimentos, contenedores de productos químicos y entornos marinos.
• Propiedades mecánicas: Aunque no es el acero inoxidable más resistente, el 304 ofrece una buena resistencia a la tracción y es muy trabajable. Se puede conformar, soldar y fabricar fácilmente sin necesidad de un tratamiento térmico especial.
• Resistencia al calor: Conserva su resistencia a altas temperaturas, por lo que es adecuado para intercambiadores de calor, equipos de cocina y electrodomésticos.
• Versatilidad: Debido a su combinación de solidez, resistencia a la corrosión y facilidad de fabricación, el acero inoxidable 304 se utiliza ampliamente en diversos sectores, como el de los paneles arquitectónicos, la automoción, la industria aeroespacial, los utensilios de cocina y los equipos químicos.

Acero inoxidable 17-4 PH: Características y aplicaciones

El acero inoxidable 17-4 PH es un acero inoxidable martensítico conocido por su capacidad de ser tratado térmicamente para conseguir una gran resistencia y dureza. Su composición incluye aproximadamente 17% de cromo y 4% de níquel, con adiciones de cobre y niobio o tántalo:

• Resistencia y dureza: El 17-4 PH puede endurecerse por precipitación, proporcionando una resistencia y dureza significativamente mayores en comparación con el acero inoxidable 304. Esto lo hace adecuado para aplicaciones que requieren un alto rendimiento mecánico.
• Resistencia a la corrosión: Aunque el 17-4 PH es resistente a la corrosión, por lo general no alcanza el nivel de resistencia a la corrosión del acero inoxidable 304, especialmente en entornos altamente oxidantes.
• Propiedades magnéticas: A diferencia del 304, el 17-4 PH es magnético debido a su estructura martensítica.
• Aplicaciones: Su gran resistencia y dureza hacen que el 17-4 PH sea ideal para componentes aeroespaciales, piezas estructurales, válvulas y ejes.

Análisis comparativo: Principales diferencias

Para elegir entre el acero inoxidable 17-4 PH y el 304 es necesario conocer sus propiedades y adaptarlas a las necesidades específicas de la aplicación:

Microestructura

• Acero inoxidable 304: Austenítico (no magnético)
• Acero inoxidable 17-4 PH: Martensítico (magnético)

Resistencia a la corrosión

• Acero inoxidable 304: Excelente, especialmente en ambientes oxidantes
• Acero inoxidable 17-4 PH: Buena, pero menos resistente en condiciones duras de corrosión

Resistencia y dureza

• Acero inoxidable 304: Resistencia a la tracción moderada (~515 MPa), dureza inferior (~70 HRB)
• Acero inoxidable 17-4 PH: Alta resistencia a la tracción (~930 MPa o más tras el tratamiento térmico), mayor dureza (~40 HRC)

Tratamiento térmico

• Acero inoxidable 304: No suelen endurecerse mediante tratamiento térmico
• Acero inoxidable 17-4 PH: Puede endurecerse por precipitación para aumentar su resistencia

Fabricación y soldadura

• Acero inoxidable 304: Excelente soldabilidad y conformabilidad
• Acero inoxidable 17-4 PH: Más difícil de soldar, requiere tratamiento térmico posterior a la soldadura

Aplicaciones prácticas

Las propiedades específicas de los aceros inoxidables 17-4 PH y 304 dictan su uso en diversas industrias:

• Acero inoxidable 304: Se utiliza sobre todo en la elaboración de alimentos, utensilios de cocina, elementos arquitectónicos, contenedores de productos químicos y equipos marinos debido a su resistencia a la corrosión y facilidad de fabricación.
• Acero inoxidable 17-4 PH: Preferido en la industria aeroespacial, piezas estructurales de alta resistencia, válvulas y ejes donde se requiere un rendimiento mecánico superior.

Diferencias en la composición química e impacto en las propiedades

Comprender la composición química de los aceros inoxidables 17-4 PH y 304 es crucial para sus propiedades y aplicaciones únicas. Estas composiciones determinan las propiedades mecánicas de los materiales, su resistencia a la corrosión y su idoneidad para diversas aplicaciones industriales.

Composición química

Acero inoxidable 17-4 PH

El acero inoxidable 17-4 PH, también conocido como UNS S17400, es un acero inoxidable martensítico endurecido por precipitación con una composición química que incluye Cromo (15-17,5%), Níquel (3-5%), Cobre (3-5%), Carbono (

Comparación de propiedades mecánicas

La resistencia mecánica de un material es crucial para determinar su idoneidad en diversas aplicaciones.

Acero inoxidable 17-4 PH

El acero inoxidable 17-4 PH es famoso por su gran resistencia mecánica y dureza. Esta aleación puede alcanzar resistencias a la tracción de hasta aproximadamente 190 ksi (kilopulgadas por pulgada cuadrada) mediante endurecimiento por precipitación. Su elevada dureza, que alcanza hasta 44 HRC (dureza Rockwell C) o de 280 a 440 BHN (número de dureza Brinell) en función del tratamiento térmico, lo hace ideal para aplicaciones de alto esfuerzo y resistentes al desgaste.

Acero inoxidable 304

El acero inoxidable 304 tiene una menor resistencia a la tracción, normalmente alrededor de 75 ksi en estado recocido. También tiene una dureza inferior, de aproximadamente 88 HRB (dureza Rockwell B) en estado recocido. Aunque es adecuado para muchas aplicaciones, no alcanza la alta resistencia y dureza del 17-4 PH.

Ductilidad

La ductilidad se refiere a la capacidad de un material para deformarse bajo tensión de tracción, lo que es importante para los procesos de conformado y moldeado.

El acero inoxidable 304 presenta una ductilidad superior con valores de alargamiento a la rotura de hasta 43%. Esta elevada ductilidad permite moldearlo en frío y darle forma en geometrías complejas sin que se agriete, lo que lo hace muy versátil.

El acero inoxidable 17-4 PH tiene una ductilidad moderada, con valores de alargamiento que oscilan normalmente entre 11% y 21%. Aunque puede conformarse en frío hasta cierto punto, su mayor resistencia y dureza lo hacen menos conformable que el acero inoxidable 304.

Dureza

La tenacidad es la capacidad de un material para absorber energía y resistir la fractura bajo impactos o cargas repentinas.

El acero inoxidable 17-4 PH demuestra una buena tenacidad, que es crucial para los componentes sometidos a cargas dinámicas o de impacto. Su tenacidad lo hace adecuado para aplicaciones de alto rendimiento en el sector aeroespacial y otros campos exigentes.

Aunque el acero inoxidable 304 tiene una buena tenacidad, es menos resistente al impacto en condiciones de gran tensión que el 17-4 PH. Sin embargo, su combinación de tenacidad y ductilidad lo convierte en una opción fiable para muchas aplicaciones de uso general.

Resistencia a la temperatura

La resistencia a la temperatura es importante para los materiales utilizados en entornos de altas temperaturas.

El acero inoxidable 17-4 PH puede mantener su integridad mecánica a temperaturas elevadas, hasta aproximadamente 850°C (1562°F). Esto lo hace adecuado para aplicaciones que requieren una gran resistencia a altas temperaturas.

El acero inoxidable 304 es resistente a temperaturas moderadas y conserva bien sus propiedades en ambientes ambientales o moderadamente caldeados. Sin embargo, no se comporta tan bien como el 17-4 PH a temperaturas muy elevadas.

Resistencia a la corrosión en diversos entornos

Resistencia general a la corrosión

El acero inoxidable 304 es conocido por su gran resistencia a la corrosión en diversos entornos, especialmente en los que intervienen ácidos oxidantes y condiciones atmosféricas. Esto lo hace ideal para su uso en el procesamiento de alimentos, equipos de cocina y proyectos arquitectónicos. Los altos niveles de cromo y níquel en su composición le ayudan a soportar factores ambientales como la humedad y la exposición a ácidos como el ácido nítrico.

En comparación, el acero inoxidable 17-4 PH también ofrece una buena resistencia general a la corrosión, pero se comporta excepcionalmente bien en entornos que contienen cloruros o ácidos. Su estructura endurecida por precipitación mejora su resistencia a las condiciones corrosivas específicas que se dan en los procesos químicos y las aplicaciones marinas. Sin embargo, el rendimiento del 17-4 PH puede variar significativamente en función de su tratamiento térmico y de los factores ambientales específicos a los que se enfrente.

Agrietamiento por corrosión bajo tensión (SCC)

El agrietamiento por corrosión bajo tensión es una forma grave de corrosión que se produce cuando los materiales están sometidos a esfuerzos de tracción en entornos corrosivos. El acero inoxidable 17-4 PH, cuando se endurece adecuadamente, muestra una mayor resistencia a la SCC en comparación con el acero inoxidable 304. Esto hace que el 17-4 PH sea la opción preferida para aplicaciones en las que el material se enfrentará tanto a condiciones de corrosión leve como a tensiones mecánicas.

Sin embargo, en entornos ricos en cloruros, como el agua de mar o las zonas con sales de deshielo, el PH 17-4 puede volverse vulnerable a la SCC si no recibe un tratamiento térmico adecuado o si se utiliza con niveles de dureza elevados. Por otro lado, el acero inoxidable 304 es más propenso a la SCC en entornos con cloruros, especialmente bajo esfuerzos de tracción sostenidos, lo que limita su uso en aplicaciones marinas o de procesamiento químico a menos que se tomen medidas de protección adicionales.

Entornos ácidos y salinos

Exposición ácida

Tanto el acero inoxidable 17-4 PH como el 304 resisten los ácidos orgánicos, pero el 17-4 PH se comporta mejor en soluciones ácidas que contienen cloruros, como el ácido clorhídrico. La microestructura estabilizada del 17-4 PH le permite soportar condiciones ácidas más duras con mayor eficacia que el acero inoxidable 304. Esto hace que el 17-4 PH sea adecuado para entornos de procesamiento químico en los que la exposición a dichos ácidos es habitual.

Agua salada

La exposición prolongada al agua salada plantea importantes riesgos de corrosión. El acero inoxidable 304 es menos adecuado para aplicaciones marinas debido a su susceptibilidad a la corrosión por picaduras y grietas. Por el contrario, el acero inoxidable 17-4 PH, especialmente cuando se trata térmicamente hasta un estado más blando como el H1150, muestra una mayor resistencia a la corrosión inducida por cloruros. Sin embargo, sigue sin igualar el rendimiento de los grados austeníticos especializados como el 316L en estos entornos.

Impacto del tratamiento térmico

La resistencia a la corrosión del acero inoxidable 17-4 PH depende en gran medida de su tratamiento térmico. Los tratamientos térmicos posteriores a la soldadura, como H900 o H1150, son cruciales para mantener su resistencia a la corrosión. Un endurecimiento excesivo, en particular hasta un estado muy duro, puede reducir su resistencia al agrietamiento por corrosión bajo tensión en entornos con cloruros.

Sin embargo, el acero inoxidable 304 no gana resistencia con los tratamientos térmicos. El trabajo en frío puede mejorar su dureza, pero tiene un impacto mínimo en su resistencia a la corrosión. Por ello, el 304 es una opción más sencilla para aplicaciones en las que no es posible aplicar tratamientos posteriores a la fabricación.

Recomendaciones basadas en aplicaciones

A la hora de elegir entre acero inoxidable 17-4 PH y 304, tenga en cuenta lo siguiente:

• Entornos marinos: El 17-4 PH es moderadamente adecuado, especialmente en la condición H1150. 304 es generalmente pobre debido a la susceptibilidad a las picaduras.
• Procesado químico: 17-4 PH es muy adecuado por su resistencia a los ácidos. 304 es moderado, adecuado para productos químicos suaves.
• Aplicaciones médicas y de defensa: El 17-4 PH es muy adecuado por su solidez y moderada resistencia a la corrosión. El 304 es menos adecuado debido a su resistencia insuficiente.
• Aplicaciones alimentarias: 304 es muy adecuado por ser rentable y conforme. El 17-4 PH está sobrecualificado y es menos rentable.

Compromisos clave

A la hora de elegir entre el acero inoxidable 17-4 PH y el 304, deben tenerse en cuenta varios factores clave:

• Resistencia frente a corrosión: El 17-4 PH ofrece una mayor resistencia pero puede comprometer la resistencia a la corrosión en ambientes agresivos a menos que se temple adecuadamente.
• Coste: El acero inoxidable 304 es más económico para aplicaciones en las que no se requiere una resistencia extrema y la resistencia a la corrosión es primordial.
• Fabricación: La ductilidad superior del acero inoxidable 304 simplifica la soldadura y el mecanizado en comparación con el 17-4 PH, que a menudo requiere un tratamiento posterior para conseguir las propiedades deseadas.

Últimos datos (2023-2024)

Los últimos avances destacan los tratamientos térmicos optimizados para el 17-4 PH, como el H1150M, para mejorar la resistencia al cloruro sin sacrificar la resistencia. En el caso del acero inoxidable 304, los avances en los tratamientos superficiales, como el electropulido, mitigan los riesgos de corrosión en entornos poco agresivos. Estos avances siguen ampliando las aplicaciones y prestaciones de ambos tipos de acero inoxidable.

Aplicaciones típicas y casos de uso industrial

Aplicaciones aeroespaciales

Acero inoxidable 17-4 PH

El acero inoxidable 17-4 PH se utiliza mucho en la industria aeroespacial por su elevada relación resistencia-peso y su gran resistencia a la corrosión bajo tensión. Estas aplicaciones requieren materiales que puedan soportar altas tensiones y condiciones ambientales sin una degradación significativa, y la capacidad del 17-4 PH para ser tratado térmicamente hasta altos niveles de dureza y resistencia lo hace adecuado para componentes críticos como trenes de aterrizaje, álabes de turbina y piezas estructurales.

Acero inoxidable 304

Aunque el acero inoxidable 304 no tiene la misma resistencia mecánica que el 17-4 PH, su excelente conformabilidad y resistencia a la corrosión lo hacen útil para aplicaciones aeroespaciales menos exigentes. Los usos típicos incluyen paneles interiores, fijaciones y diversos soportes.

Aplicaciones médicas y quirúrgicas

Acero inoxidable 17-4 PH

En el campo médico, el acero inoxidable 17-4 PH es el preferido para instrumentos quirúrgicos e implantes por su biocompatibilidad, alta resistencia y dureza. Instrumentos como escalpelos, pinzas e implantes ortopédicos se benefician de la resistencia al desgaste de este material y de su capacidad para mantener los bordes afilados. Su moderada resistencia a la corrosión garantiza su longevidad en el cuerpo humano y durante los procesos de esterilización.

Acero inoxidable 304

El acero inoxidable 304 se utiliza habitualmente en equipos y dispositivos médicos que requieren una excelente resistencia a la corrosión pero no se enfrentan a grandes tensiones mecánicas. Las aplicaciones incluyen bandejas médicas, agujas y herramientas dentales. Al ser amagnético y fácil de esterilizar, el acero inoxidable 304 es ideal para muchos instrumentos médicos que requieren altos niveles de higiene.

Petróleo y gas

Acero inoxidable 17-4 PH

La industria del petróleo y el gas utiliza el acero inoxidable 17-4 PH para entornos corrosivos y de alta presión en componentes como válvulas, bombas y elementos de fijación, debido a su alta resistencia y a la fisuración por corrosión bajo tensión.

Acero inoxidable 304

El acero inoxidable 304 se utiliza en la industria del petróleo y el gas para aplicaciones menos exigentes en las que su excelente resistencia general a la corrosión y su rentabilidad resultan beneficiosas. Los usos típicos incluyen tanques de almacenamiento, tuberías e intercambiadores de calor.

Industria alimentaria y farmacéutica

Acero inoxidable 17-4 PH

Aunque el acero inoxidable 17-4 PH puede estar sobrecualificado para aplicaciones de procesado de alimentos, se utiliza en situaciones en las que son necesarias una gran resistencia y resistencia al desgaste, como en mezcladoras de gran potencia y cuchillas de corte. Su resistencia moderada a la corrosión es adecuada para muchos entornos alimentarios, siempre que no entre en contacto prolongado con sustancias muy ácidas.

Acero inoxidable 304

El acero inoxidable 304 es el material preferido en las industrias alimentaria y farmacéutica por su excelente resistencia a la corrosión y facilidad de limpieza. Entre sus aplicaciones se incluyen depósitos, tuberías, equipos de procesamiento y superficies que entran en contacto directo con alimentos o productos farmacéuticos. Su capacidad para soportar limpiezas y esterilizaciones frecuentes sin corrosión lo hace indispensable en estas industrias.

Industria del automóvil

Acero inoxidable 17-4 PH

En el sector de la automoción, el acero inoxidable 17-4 PH se utiliza para componentes que requieren gran solidez y resistencia al desgaste, como ejes de transmisión, ejes de engranajes y otras piezas sometidas a grandes esfuerzos. Su capacidad para mantener la integridad mecánica bajo carga y su resistencia al desgaste lo hacen adecuado para aplicaciones de rendimiento crítico.

Acero inoxidable 304

El acero inoxidable 304 se utiliza ampliamente en la industria del automóvil para sistemas de escape, embellecedores y elementos decorativos. Su excelente resistencia a la corrosión garantiza un rendimiento duradero en diversas condiciones ambientales, mientras que su conformabilidad permite crear formas y diseños complejos. Su menor coste en comparación con las aleaciones de alta resistencia también lo convierte en una opción económica para muchos componentes de automoción.

Sector de la energía

Acero inoxidable 17-4 PH

El sector de la energía, incluidas las aplicaciones nucleares y de energías renovables, utiliza el acero inoxidable 17-4 PH para componentes que requieren alta resistencia y resistencia al agrietamiento por corrosión bajo tensión. Las aplicaciones típicas incluyen álabes de turbinas, componentes de reactores y soportes estructurales en entornos de alta tensión.

Acero inoxidable 304

El acero inoxidable 304 se utiliza en el sector energético para aplicaciones menos exigentes en las que su resistencia a la corrosión y facilidad de fabricación son ventajosas. Esto incluye componentes de paneles solares, turbinas eólicas y diversos elementos estructurales que se benefician de su durabilidad y rentabilidad.

Procesos y efectos del tratamiento térmico

Tratamiento térmico de los aceros inoxidables

Tratamiento térmico en acero inoxidable 17-4 PH

El acero inoxidable 17-4 PH se refuerza mediante un proceso denominado endurecimiento por precipitación o endurecimiento por envejecimiento. Este método consiste en calentar la aleación a una temperatura elevada, seguida de enfriamiento y envejecimiento a una temperatura inferior para formar precipitados que aumentan la resistencia y dureza del material. Las condiciones clave del tratamiento térmico del 17-4 PH son:

• H900: El envejecimiento a 482°C (900°F) da como resultado la mayor resistencia y dureza, con una resistencia a la tracción de hasta 190 ksi y una dureza en torno a 44 HRC.
• H1150: Esta condición implica el envejecimiento a 621°C (1150°F), proporcionando una mayor tenacidad y resistencia a la corrosión con una resistencia moderada.

La versatilidad del 17-4 PH permite adaptar sus propiedades para aplicaciones de alto rendimiento que requieran una gran solidez y resistencia al desgaste.

Tratamiento térmico en acero inoxidable 304

Por el contrario, el acero inoxidable 304 se utiliza normalmente recocido. El recocido consiste en calentar el material a una temperatura elevada y después enfriarlo lentamente para aliviar las tensiones internas y mejorar la ductilidad. A diferencia del 17-4 PH, la resistencia del acero inoxidable 304 no aumenta significativamente con el tratamiento térmico. En su lugar, el recocido se utiliza principalmente para mejorar la conformabilidad y reducir la dureza, manteniendo un equilibrio entre las propiedades mecánicas y la resistencia a la corrosión.

Efectos del tratamiento térmico

Propiedades mecánicas

• Acero inoxidable 17-4 PH: El tratamiento térmico mejora notablemente sus propiedades mecánicas. En la condición H900, el 17-4 PH alcanza resistencias a la tracción de hasta 190 ksi y una dureza de aproximadamente 44 HRC. Esto lo hace ideal para aplicaciones que requieren alta resistencia a la tracción y al desgaste. Además, el estado H1150 mejora la tenacidad y la resistencia a la corrosión, al tiempo que mantiene la resistencia adecuada para entornos exigentes.

• Acero inoxidable 304: En su estado recocido, el acero inoxidable 304 presenta una resistencia a la tracción de unos 75 ksi y una dureza de unos 88 HRB. Estas propiedades son adecuadas para muchas aplicaciones de uso general, pero no alcanzan los altos niveles de resistencia y dureza del 17-4 PH tratado térmicamente.

Resistencia a la corrosión y aplicaciones

• Acero inoxidable 17-4 PH: El proceso de endurecimiento por precipitación no sólo aumenta la resistencia, sino que también mejora la resistencia al agrietamiento por corrosión bajo tensión. Esto hace que el 17-4 PH sea adecuado para la industria aeroespacial, el procesamiento químico y otros entornos en los que tanto el rendimiento mecánico como la resistencia a la corrosión son fundamentales.

• Acero inoxidable 304: El acero inoxidable 304 ofrece una excelente resistencia general a la corrosión, pero no se comporta tan bien como el 17-4 PH en condiciones de corrosión bajo tensión. Sin embargo, sigue siendo la opción preferida para aplicaciones que requieren una buena conformabilidad y resistencia general a la corrosión, como el procesamiento de alimentos y los entornos marinos.

Soldabilidad y mecanizabilidad

• Acero inoxidable 17-4 PH: Esta aleación puede soldarse en su estado recocido, pero es necesario un tratamiento térmico posterior a la soldadura para restaurar la resistencia y conseguir las propiedades mecánicas deseadas. La maquinabilidad tiende a disminuir tras el tratamiento térmico debido al aumento de la dureza, por lo que resulta más difícil de trabajar que el acero inoxidable 304.

• Acero inoxidable 304: Conocido por su excelente soldabilidad y mecanizabilidad, el acero inoxidable 304 mantiene un rendimiento constante sin necesidad de ajustes significativos tras el tratamiento. Esto facilita la fabricación y el montaje, especialmente cuando los tratamientos posteriores a la soldadura son poco prácticos.

Aplicaciones de alta temperatura

• Acero inoxidable 17-4 PH: Este grado puede funcionar a temperaturas de hasta 600°C a 650°C aproximadamente. Más allá de este rango, sus propiedades mecánicas comienzan a degradarse, lo que limita su uso en condiciones extremas de alta temperatura.

• Acero inoxidable 304: Capaz de soportar temperaturas de hasta 925°C, el acero inoxidable 304 es más adecuado para aplicaciones que implican temperaturas de moderadas a altas. Sin embargo, ni el acero inoxidable 17-4 PH ni el 304 están optimizados para aplicaciones de temperaturas extremadamente altas, en las que pueden ser necesarias otras aleaciones especializadas.

Factores de decisión para elegir entre 17-4 PH y 304

Resistencia mecánica y dureza

A la hora de elegir entre acero inoxidable 17-4 PH y 304, la resistencia mecánica y la dureza son factores críticos.

Acero inoxidable 17-4 PH

• Fuerza: Conocido por su excepcional resistencia, el acero inoxidable 17-4 PH puede alcanzar resistencias a la tracción de hasta 190 KSI cuando se trata térmicamente. Esta característica lo hace ideal para aplicaciones que requieren una gran capacidad de carga.
• Dureza: Esta aleación puede alcanzar niveles de dureza de hasta 44 HRC. Esto contribuye a su mayor resistencia al desgaste y durabilidad en entornos exigentes.

Acero inoxidable 304

• Fuerza: El acero inoxidable 304 tiene una resistencia a la tracción inferior de aproximadamente 75 KSI en estado recocido.
• Dureza: Tiene un nivel de dureza en torno a 88 HRB. Aunque suficiente para muchas aplicaciones, no alcanza la elevada dureza del 17-4 PH.

Resistencia a la corrosión

La resistencia a la corrosión es una consideración vital para las aplicaciones expuestas a entornos difíciles.

Acero inoxidable 17-4 PH

• Resistencia general a la corrosión: Ofrece una buena resistencia a la corrosión, especialmente en ambientes ácidos y salinos. Sin embargo, puede ser susceptible al agrietamiento por corrosión bajo tensión en condiciones ricas en cloruros cuando está endurecido.
• Entornos específicos: Más adecuado para entornos en los que se dan tanto tensiones mecánicas como condiciones de corrosión leve.

Acero inoxidable 304

• Resistencia general a la corrosión: Ofrece una excelente resistencia en ambientes atmosféricos, químicos suaves y salinos. Suele elegirse por su excelente resistencia a la corrosión.
• Entornos específicos: Ideal para aplicaciones con exposición a ácidos oxidantes y condiciones húmedas.

Maquinabilidad y fabricación

La facilidad de mecanizado y fabricación puede repercutir significativamente en la eficiencia y los costes de producción.

Acero inoxidable 17-4 PH

• Maquinabilidad: Se endurece rápidamente durante el mecanizado, lo que requiere técnicas y herramientas cuidadosas.
• Fabricación: El tratamiento térmico posterior a la soldadura es necesario para restaurar las propiedades mecánicas, lo que añade complejidad al proceso de fabricación.

Acero inoxidable 304

• Maquinabilidad: Más fácil de mecanizar, doblar y moldear debido a su mayor ductilidad.
• Fabricación: Trabajabilidad superior en procesos que implican conformado, estampado o conformado extensivo, con menos preocupaciones sobre el tratamiento posterior a la soldadura.

Soldabilidad

La soldabilidad afecta a la facilidad de unión de los componentes en la fabricación.

Acero inoxidable 17-4 PH

• Soldadura: Puede soldarse con métodos estándar en estado recocido, pero requiere un tratamiento térmico posterior a la soldadura para mantener las propiedades mecánicas y evitar la pérdida de resistencia en la zona de soldadura.

Acero inoxidable 304

• Soldadura: Generalmente más fácil de soldar con menos requisitos de tratamiento postsoldadura, lo que facilita el proceso de fabricación.

Propiedades térmicas y de tenacidad

El rendimiento a altas temperaturas y la tenacidad son fundamentales para determinadas aplicaciones.

Acero inoxidable 17-4 PH

• Resistencia a la temperatura: Mantiene la resistencia mecánica hasta aproximadamente 850°C, lo que la hace adecuada para aplicaciones de alta temperatura.
• Dureza: Presenta una buena tenacidad, lo que le permite absorber energía y resistir eficazmente las cargas de impacto o choque.

Acero inoxidable 304

• Resistencia a la temperatura: Menos adecuado para aplicaciones a altas temperaturas donde la retención de la resistencia es crítica.
• Dureza: Versátil en condiciones de temperatura moderada, pero menos robusto que el 17-4 PH a altas temperaturas.

Consideraciones económicas

La rentabilidad es un factor clave en la selección de materiales.

Acero inoxidable 17-4 PH

• Coste: Generalmente más caros debido a los complejos procesos de tratamiento térmico y a sus superiores prestaciones mecánicas. Los costes iniciales más elevados pueden justificarse en aplicaciones que exigen una gran resistencia y dureza.

Acero inoxidable 304

• Coste: Menos costoso debido al menor coste de las materias primas y a la simplificación de los procesos de fabricación. Muy utilizado para aplicaciones generales en las que la rentabilidad y la resistencia a la corrosión son prioritarias.

Herramientas de comparación visual

Herramientas de comparación visual para acero inoxidable 17-4 PH y 304

Las herramientas de comparación visual son esenciales para comprender las diferencias entre los aceros inoxidables 17-4 PH y 304, especialmente en cuanto a sus propiedades e idoneidad para diversas aplicaciones. Estas herramientas ayudan a ingenieros, científicos de materiales y responsables de la toma de decisiones a elegir con conocimiento de causa presentando los datos de forma clara y accesible.

Cuadros comparativos

Las tablas comparativas son una forma eficaz de destacar las principales diferencias entre el acero inoxidable 17-4 PH y el 304.

Tabla de propiedades mecánicas

Estas tablas permiten comparar directamente atributos importantes, como la resistencia a la tracción, la dureza, la ductilidad y la tenacidad.

Gráficos de barras

Las longitudes de las barras representan visualmente los valores, facilitando a los espectadores la comparación de la magnitud de cada propiedad.

Comparación de la resistencia a la tracción

Comparación de durezas

Gráficos circulares

Los gráficos circulares ilustran eficazmente los porcentajes relativos de propiedades como el alargamiento y la temperatura máxima de funcionamiento.

Comparación del alargamiento (ductilidad)

Mapas de calor

Los mapas térmicos son eficaces para representar la resistencia a la corrosión en distintos entornos. Mediante el uso de gradientes de color para indicar los niveles de resistencia, los mapas térmicos pueden transmitir visualmente dónde se comporta mejor cada grado de acero inoxidable.

Mapa térmico de resistencia a la corrosión

Organigramas de decisiones

Los organigramas son útiles para orientar la toma de decisiones en función de criterios concretos. Pueden ayudar a los usuarios a determinar la mejor elección de material siguiendo una serie de preguntas y puntos de decisión.

Diagrama de selección de materiales

Los diagramas de flujo simplifican los complejos procesos de toma de decisiones al dividirlos en pasos manejables, lo que garantiza la elección del mejor material en función de las necesidades específicas.

Las herramientas de comparación visual tienen un valor incalculable para presentar datos técnicos detallados en un formato accesible, lo que permite realizar análisis más eficaces y tomar decisiones mejor informadas sobre la selección de materiales.

Preguntas frecuentes

A continuación encontrará respuestas a algunas preguntas frecuentes:

¿Cuál es la diferencia entre el acero inoxidable 17-4 PH y el 304?

La principal diferencia entre el acero inoxidable 17-4 PH y el 304 radica en su composición, propiedades mecánicas y aplicaciones típicas.

El acero inoxidable 304 es una aleación austenítica compuesta principalmente por hierro, cromo (18-20%) y níquel (8-10,5%). Es conocido por su excelente resistencia a la corrosión, alta ductilidad y propiedades no magnéticas. Estas características lo hacen ideal para aplicaciones en el procesamiento de alimentos, equipos químicos y elementos arquitectónicos.

En cambio, el 17-4 PH es un acero inoxidable martensítico endurecido por precipitación que contiene cromo (15-17,5%), níquel (3-5%), junto con cobre y niobio. Esta aleación destaca por su capacidad para alcanzar una gran resistencia y dureza mediante tratamiento térmico, lo que da lugar a una microestructura magnética. Ofrece una resistencia moderada a la corrosión, pero se emplea sobre todo en la industria aeroespacial, en piezas estructurales y en aplicaciones sometidas a grandes esfuerzos debido a su resistencia mecánica superior.

¿Qué acero inoxidable tiene mejor resistencia a la corrosión, el 17-4 PH o el 304?

El acero inoxidable 304 suele tener mejor resistencia a la corrosión que el acero inoxidable 17-4 PH, sobre todo en entornos en los que la corrosión general, las picaduras y la corrosión por intersticios son motivo de preocupación. El 304 está bien considerado por su excelente resistencia a la oxidación y a los entornos químicos suaves, lo que lo hace adecuado para una amplia gama de aplicaciones atmosféricas e industriales. Por el contrario, aunque el 17-4 PH ofrece una buena resistencia a la corrosión, destaca en entornos con agrietamiento por corrosión bajo tensión inducido por cloruros, proporcionando un rendimiento superior en condiciones ricas en cloruros debido a su mayor resistencia a la corrosión bajo tensión. Sin embargo, el 17-4 PH puede ser más susceptible a la corrosión por picaduras y grietas, especialmente en ambientes marinos. Así pues, la elección entre ambos depende de la aplicación específica y de las condiciones ambientales.

¿Puede tratarse térmicamente el acero inoxidable 304 como el 17-4 PH?

No, el acero inoxidable 304 no puede tratarse térmicamente como el 17-4 PH. La razón principal es que el acero inoxidable 304 es un acero inoxidable austenítico, lo que significa que no puede endurecerse mediante procesos de tratamiento térmico como el temple y el revenido. En su lugar, el 304 se basa en el trabajo en frío para aumentar su resistencia y dureza, aunque este método reduce su ductilidad. El tratamiento térmico típico del 304 es el recocido, que consiste en calentar el material a 1010-1120°C (1850-2050°F) y después enfriarlo rápidamente en agua para aliviar las tensiones internas y aumentar la ductilidad.

En cambio, el acero inoxidable 17-4 PH se somete a un endurecimiento por precipitación para conseguir una gran resistencia. Esto implica un proceso en dos etapas: tratamiento en solución a unos 1040°C (1900°F) seguido de enfriamiento rápido y envejecimiento a 480-620°C (900-1150°F) para formar precipitados endurecedores. Este proceso permite al 17-4 PH alcanzar resistencias a la tracción significativamente superiores a las del 304 trabajado en frío.

Así pues, aunque el acero inoxidable 304 es apreciado por su conformabilidad y resistencia a la corrosión, no puede someterse a tratamiento térmico para mejorar sus propiedades mecánicas como el 17-4 PH.

¿Cuáles son las aplicaciones típicas del 17-4 PH en comparación con el acero inoxidable 304?

El acero inoxidable 17-4 PH se utiliza normalmente en aplicaciones en las que son cruciales una alta resistencia, tenacidad y resistencia a la corrosión. Entre las industrias que suelen utilizar el 17-4 PH se encuentran la aeroespacial y de defensa para piezas de motores y elementos de fijación, la de procesamiento de alimentos para equipos que deben resistir entornos corrosivos, la petroquímica y química para componentes expuestos a productos químicos agresivos y la nuclear debido a su resistencia al agrietamiento por corrosión bajo tensión y durabilidad en diversas condiciones.

Por el contrario, el acero inoxidable 304 es más adecuado para aplicaciones de uso general en las que son importantes una excelente resistencia a la corrosión y un precio asequible, pero no se requiere una resistencia extrema. Los usos típicos del acero inoxidable 304 incluyen utensilios de cocina y electrodomésticos, equipos médicos, hardware marino y elementos arquitectónicos debido a su facilidad de limpieza, esterilidad y resistencia a la corrosión del agua salada.