Qual è la differenza tra l'acciaio inossidabile di grado 304 e 304L?

1. L'unica vera differenza: il carbonio

Il grado 304 e il grado 304L sono acciai inossidabili austenitici con composizioni quasi identiche. L'unica differenza significativa è il contenuto massimo di carbonio: 0,08% per il grado 304 e 0,03% per il grado 304L. La L in 304L sta per basso contenuto di carbonio e questa singola differenza governa la maggior parte delle decisioni pratiche tra i due gradi.

2. Composizione chimica (ASTM A240)

La tabella seguente confronta i limiti specificati di entrambi i gradi secondo ASTM A240. Il ferro costituisce l'equilibrio.

Elemento (peso%)	Grado 304 (UNS S30400)	Grado 304L (UNS S30403)
Carbonio (C)	0,08 massimo	0,03 massimo
Cromo (Cr)	18.00-20.00	18.00-20.00
Nichel (Ni)	8.00-10.50	8.00-10.50
Manganese (Mn)	2,00 massimo	2,00 massimo
Silicio (Si)	0,75 massimo	0,75 massimo
Fosforo (P)	0,045 massimo	0,045 massimo
Zolfo (S)	0,030 massimo	0,030 massimo
Azoto (N)	0,10 massimo	0,10 massimo

3. Proprietà meccaniche (ricotto)

Allo stato ricotto, ASTM A240 richiede i seguenti valori minimi per lamiera, lamiera e nastro. Il grado a basso-carbonio ha resistenze minime leggermente inferiori, ma la differenza è piccola e raramente influenza la progettazione.

Proprietà (ricotto, min)	Grado 304	Grado 304L
Resistenza alla trazione	515MPa	485MPa
Limite di snervamento (compensazione dello 0,2%)	205MPa	170 MPa
Allungamento in 50 mm	40 %	40 %

La densità di entrambi i gradi è la stessa, circa 7,9 g/cm3, e le loro proprietà fisiche e termiche sono essenzialmente identiche.

4. Perché scegliere il grado di carbonio-inferiore?

Il motivo per specificare 304L è la saldatura. Quando il 304 viene riscaldato nell'intervallo di circa 425-900 C, ad esempio nella zona-interessata dal calore di una saldatura, i carburi di cromo possono precipitare ai bordi dei grani, impoverendo il metallo adiacente di cromo e lasciandolo suscettibile alla corrosione intergranulare. Con un contenuto massimo di carbonio dello 0,03%, il 304L elimina in gran parte questo rischio, pertanto i componenti saldati in 304L possono essere utilizzati come-saldati anche in ambienti corrosivi, senza ricottura post-saldatura. Ciò è particolarmente importante per le sezioni spesse, che dopo la saldatura si raffreddano lentamente attraverso la zona di sensibilizzazione.

5. Guida pratica alla selezione

Per la fabbricazione generale senza saldature o per servizi saldati in ambienti miti, il grado 304 è sufficiente e leggermente più resistente.

Per le strutture saldate che entrano in contatto con mezzi corrosivi, per sezioni spesse o dove il trattamento termico post-saldatura non è pratico, specificare 304L.

Laddove è richiesta la massima resistenza a cloruri e acidi, prendi in considerazione i gradi per cuscinetti in molibdeno-come 316/316L invece di 304/304L.

Entrambi i gradi sono accettabili per applicazioni a contatto-con gli alimenti e architettoniche; la selezione è solitamente guidata dal costo e dalla saldabilità.

Domande frequenti

Il 304L è più resistente del 304?No. Secondo ASTM A240, il 304L ha carichi di rottura e snervamento minimi leggermente inferiori rispetto al 304 a causa del suo contenuto di carbonio inferiore. In pratica la differenza è piccola e raramente influisce sul design.

Cosa significa la L in 304L?L sta per basso contenuto di carbonio. Il contenuto massimo di carbonio è limitato allo 0,03%, rispetto allo 0,08% del grado 304.

Perché il 304L è migliore per la saldatura?Il basso contenuto di carbonio impedisce la precipitazione del carburo di cromo ai bordi dei grani nella zona interessata dal calore della saldatura-, evitando così la corrosione intergranulare e consentendo il servizio-saldato in mezzi corrosivi.

Il 304L è più costoso del 304?La differenza di prezzo è piccola. Poiché gli elementi di lega sono quasi identici, il 304L è solo leggermente più costoso e la differenza viene spesso compensata eliminando la ricottura post-saldatura.

304 e 304L possono essere utilizzati in modo intercambiabile?Per molte applicazioni, sì. Quando sono coinvolti lavori di saldatura e corrosivi, il 304L è la scelta più sicura. Laddove è necessaria una resistenza minima leggermente superiore e la saldatura non è critica, il 304 è accettabile.