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 utilizado em aplicações industriais. A sua superior resistência à corrosão e tolerância ao calor, em comparação com o aço cromado, são atribuídas ao seu teor de níquel (tipicamente 8-10.5%). Esta liga apresenta excelentes propriedades mecânicas, incluindo elevada 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 relação força/peso favorável tornam-no particularmente adequado para suportes estruturais que requerem robustez e resistência à corrosão. A caraterística de endurecimento por trabalho do SUS304 aumenta a sua durabilidade sob tensão, tornando-o ideal para aplicações que envolvam cargas ou vibrações repetidas.

Na indústria eletrónica, particularmente em aplicações para computadores portáteis, o SUS304 é normalmente utilizado em espessuras que variam entre 0,4 mm e 1,0 mm. A seleção da têmpera adequada é crucial para satisfazer critérios de conceção específicos. Para a maioria dos componentes estruturais, a têmpera 3/4 Hard (3/4H) é a preferida devido ao seu equilíbrio ótimo entre resistência e maleabilidade. Para aplicações que exijam operações de conformação mais complexas, como suportes LCD que envolvam estiramento e estiramento, a têmpera 1/2 Duro (1/2H) é geralmente recomendada para garantir ductilidade suficiente, mantendo a resistência adequada.

É importante notar que, embora o SUS304 ofereça um desempenho superior, alguns fabricantes começaram a substituí-lo pelo SUS430 (um aço inoxidável ferrítico) para redução de custos. No entanto, esta substituição deve ser cuidadosamente avaliada, uma vez que 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 fissuração 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 um teor de crómio inferior ao do SUS304, o que resulta numa menor resistência à corrosão. No entanto, a sua caraterística distintiva reside na sua excecional capacidade de endurecimento por trabalho. Através de processos de trabalho a frio, tais como laminagem ou trefilagem, o SUS301 pode atingir uma resistência à tração e uma dureza extraordinariamente elevadas, ultrapassando frequentemente 1.500 MPa de resistência à tração final no seu estado totalmente duro.

A combinação única de resistência e elasticidade deste material torna-o ideal para aplicações que requerem elevadas propriedades de mola. Na indústria eletrónica, particularmente nos computadores portáteis, o SUS301 é amplamente utilizado para blindagem EMI (Interferência Electromagnética) e componentes de contacto elástico. A sua capacidade de manter características de mola consistentes ao longo do tempo, juntamente com uma boa condutividade eléctrica, torna-o uma excelente escolha para estas aplicações.

Normalmente, o SUS301 é utilizado em calibres finos que variam entre 0,07 mm e 0,4 mm (0,07T e 0,4T). Ao especificar este material, é crucial selecionar o grau e a têmpera adequados para satisfazer os requisitos específicos do projeto. O material está disponível em várias condições, desde recozido (macio) a extra-duro, cada uma oferecendo diferentes níveis de limite de elasticidade, resistência à tração e alongamento.

É importante notar que a textura cristalográfica desenvolvida durante o trabalho a frio influencia significativamente as propriedades mecânicas do material. A direção de laminagem alinha a estrutura do grão, resultando num comportamento anisotrópico. Os graus mais elevados (que indicam mais trabalho a frio) apresentam maior dureza e resistência à tração, mas menor ductilidade. Esta caraterística requer uma consideração cuidadosa durante as operações de conformação.

Ao conformar o SUS301, especialmente nas suas condições mais duras, deve ser dada especial atenção aos raios de curvatura e às direcções de conformação. A tendência do material para o retorno elástico e a sua reduzida formabilidade nas condições mais duras podem levar a desafios como fissuras nos cantos e nas paredes laterais, se não forem corretamente geridos. Técnicas como o recozimento de alívio de tensões ou a utilização de ferramentas de conformação especializadas podem ser necessárias para mitigar estes problemas em peças complexas.

Propriedades do material:

SUS301: Altamente adequado para aplicações elásticas devido ao seu alto teor de carbono e dureza superior. Esta classe apresenta excelente resistência à fadiga elástica, tornando-a ideal para componentes que requerem propriedades sustentadas do tipo mola. No entanto, a sua elevada resistência tem o custo de uma ductilidade reduzida, limitando a sua formabilidade em operações de estiramento.

SUS304: Menos adequado para aplicações elásticas devido ao seu menor teor de carbono e, consequentemente, menor dureza. Embora esta classe ofereça excelente resistência à corrosão e conformabilidade, a sua natureza mais macia torna-a propensa à fadiga elástica em condições de carga cíclica.

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

Nota:

Mesmo quando os valores de dureza nominal são semelhantes, como o SUS301 3/4H e o SUS304 H, as diferenças microestruturais subjacentes afectam significativamente o 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 menor teor de carbono. Isto realça a importância de considerar tanto a composição como a microestrutura na seleção de materiais para componentes elásticos.

A espessura do material desempenha um papel crucial na tolerância à dureza, com materiais mais espessos a apresentarem maiores variações de dureza. Este fenómeno é atribuído a diferenças nas taxas de arrefecimento e à potencial segregação da composição durante o processo de fabrico. Os engenheiros devem ter em conta esta variação de dureza dependente da espessura ao conceberem peças com requisitos elásticos específicos, especialmente para componentes de precisão ou com secções transversais variáveis.

SUS301

Composição química do SUS301:

Nota:

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

Estrutura metalográfica: A microestrutura é caracterizada por austenite.

Condições de entrega: Geralmente entregue no estado tratado termicamente, com o tipo de tratamento térmico específico 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 japonês da norma JIS, 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. Possui boas propriedades de trabalho a quente, tais como estampagem e dobragem, e não apresenta endurecimento durante o tratamento térmico. Não é magnético.

Utilizações: artigos domésticos, armários, tubagens interiores, aquecedores de água, caldeiras, banheiras, peças para automóveis, dispositivos médicos, materiais de construção, produtos químicos, indústria alimentar, agricultura e componentes para navios.

Propriedades do SUS304

Dureza: ≤187HB; ≤90HRB; ≤200HV

SUS304 Densidade

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

Composição em aço inoxidável SUS304