Guía técnica · 6 min de lectura
Tornillería de acero inoxidable 304 frente a 316: qué dicen los datos
Los dos grados ofrecen la misma resistencia mecánica a igual clase de resistencia. La diferencia es el 2 % de molibdeno y los entornos en los que importa. Composición, datos de resistencia a la picadura y clases de resistencia según A240, el manual de Outokumpu e ISO 3506.
Respuesta breve: a igual clase de resistencia, la tornillería de 304 y 316 ofrece la misma resistencia mecánica. El sobreprecio del 316 aporta un 2–3 % de molibdeno, que duplica aproximadamente la temperatura crítica de picadura en los ensayos normalizados con cloruros. Si la unión nunca está expuesta a cloruros, el 304 es la opción racional; cerca de la costa, con sales de deshielo o con productos químicos que contengan cloruros, el 316 es la opción de partida más segura, y la inmersión en agua de mar queda fuera del alcance de ambos.
Consulte la serie de guías sobre acero inoxidable
Estas guías específicas relacionan la elección del material con el grado, la resistencia y los requisitos de montaje:
- Qué es el acero inoxidable austenítico: guía para compradores de tornillería — entienda la familia de materiales antes de elegir un grado inoxidable concreto.
- Tornillería de acero inoxidable 304: cuándo usarla y qué especificar — elija el 304 según el entorno y especifique la aleación, la resistencia de la pieza acabada y las condiciones de montaje.
- Tornillería de acero inoxidable 316: aplicaciones, grados y límites de servicio — seleccione 316 o 316L según la exposición y defina resistencia, piezas de acoplamiento e inspección.
- A2-70 y A4-80: cómo leer el marcado de las fijaciones inoxidables — interprete el marcado de la tornillería inoxidable y distinga el grupo de acero de la clase de resistencia.
La composición: el molibdeno marca la diferencia
El 304 (UNS S30400, EN 1.4301) y el 316 (UNS S31600, EN 1.4401) son aceros austeníticos al cromo-níquel. Las composiciones especificadas en ASTM A240/A240M se solapan en gran medida, salvo por el molibdeno:[1]
| Elemento | 304 (S30400) | 316 (S31600) |
|---|---|---|
| Cromo | 18,0–20,0 % | 16,0–18,0 % |
| Níquel | 8,0–10,5 % | 10,0–14,0 % |
| Molibdeno | — | 2,00–3,00 % |
| Designación de tornillería (ISO 3506) | A2 | A4 |
| Índice equivalente de resistencia a la picadura (PRE) | ≈ 18 | ≈ 24 |
PRE = %Cr + 3,3 × %Mo + 16 × %N es un índice de clasificación calculado a partir de la composición, no una garantía de comportamiento en servicio.[2]
Qué dicen realmente los datos de corrosión
El Handbook of Stainless Steel de Outokumpu recoge temperaturas críticas de picadura y de corrosión por rendija (CPT/CCT) típicas, medidas en cloruro férrico acidificado según ASTM G48:[2]
| Grado | PRE | CPT, ASTM G48-E | CCT, ASTM G48-F |
|---|---|---|---|
| 304 / 304L (1.4301/1.4307) | 18 | ≈ 10 °C | < 0 °C |
| 316 / 316L (1.4401/1.4404) | 24 | ≈ 20 °C | < 0 °C |
Dos cifras merecen atención. El molibdeno duplica la temperatura de picadura: ese es todo el argumento a favor del 316. Y la temperatura crítica de rendija queda por debajo del punto de congelación en ambos grados, lo que importa porque toda unión atornillada es un conjunto de rendijas: bajo la cabeza, a lo largo del acoplamiento de la rosca y bajo la arandela.
Por la misma razón, los límites expresados solo en ppm llevan a error. El mismo manual señala que incluso concentraciones de cloruro inferiores a 100 ppm pueden iniciar picaduras o ataques por rendija en condiciones de estancamiento y falta de oxígeno.[2] La geometría, la temperatura y la práctica de limpieza pesan tanto como la composición nominal del agua, así que cualquier tabla del tipo “el 304 sirve hasta X ppm” debe tomarse como punto de partida, no como especificación.
La resistencia no justifica elegir 316
ISO 3506-1 asigna las mismas clases de resistencia a ambos grados, de modo que A2-70 y A4-70 son equivalentes en resistencia. Para conocer el sistema completo de marcado —grupos de acero, clases de resistencia y la especificación para la serie en pulgadas— consulte A2-70 y A4-80: cómo leer el marcado de las fijaciones inoxidables. Los valores mínimos de pernos y tornillos austeníticos son:[3]
| Clase de propiedades | Estado | Resistencia a la tracción mín. | Límite elástico convencional mínimo al 0,2 % |
|---|---|---|---|
| 50 | Recocido, medidas ≤ M39 | 500 MPa | 210 MPa |
| 70 | Conformado en frío, medidas ≤ M39 | 700 MPa | 450 MPa |
| 80 | Conformado en frío, medidas ≤ M39 | 800 MPa | 600 MPa |
Los pernos inoxidables en pulgadas se especifican según ASTM F593, donde el grupo 1 abarca las aleaciones de tipo 304 y el grupo 2, las de tipo 316.[4] Si se necesita más resistencia que la clase 80, la respuesta es acero aleado con un recubrimiento adecuado o un elemento de mayor tamaño, no otro grado de acero inoxidable.
La elección en la práctica
| Entorno de servicio | Opción de partida razonable |
|---|---|
| Maquinaria, armarios y mobiliario de interior | 304 |
| A la intemperie, tierra adentro, lejos de las sales de deshielo | 304 |
| Atmósfera costera, exposición a sales de deshielo | 316: el 304 mostrará manchas de oxidación y puede picarse[5] |
| Fluidos de proceso con cloruros, lavado con productos clorados | 316, tras revisar la química del medio |
| Inmersión continua en agua de mar | Ninguno de partida: valore dúplex o acero aleado recubierto |
La bibliografía sobre arquitectura exterior traza la misma frontera: el 304 funciona bien en el interior del continente, mientras que los ambientes costeros y las sales de deshielo exigen un grado con molibdeno.[6] El 316 tiene un sobreprecio y plazos más largos en medidas poco habituales; la regla práctica es partir del 304 y pagar el 316 solo cuando los cloruros lo justifiquen.
Tres notas de campo
- El gripado afecta por igual a ambos grados. Las roscas inoxidables se agarrotan por efecto de la presión y la velocidad; use un lubricante validado y reduzca la velocidad de la herramienta. Cambiar a 316 no evita que una rosca se agarrote. El mecanismo y los cuatro controles que funcionan se explican en Por qué se agarrotan las roscas inoxidables: el gripado y cómo evitarlo.[7]
- Iguale el grado de la tuerca y del perno. Un perno de 316 con una tuerca de 304 hace que la resistencia a la corrosión de la unión dependa del elemento más débil. Indique el grado de ambos.
- Un imán no identifica el grado. El conformado en frío hace ligeramente magnéticos los tornillos de clase 70 y 80, tanto de 304 como de 316. La identificación positiva del material o el certificado de material del fabricante son las únicas comprobaciones fiables.
Qué incluir en la solicitud de cotización
Una designación completa combina medida, rosca, clase y grado; por ejemplo, 1/4-20 UNC-2A, ASTM F593 grupo 2 o M8 × 30, A4-70. Añada las condiciones de exposición —aire costero, productos de limpieza, salpicaduras o inmersión— y la elección del grado casi se resuelve sola.
Nuestra gama de acero inoxidable cubre A2-70 y A4 en pernos hexagonales, tornillos de cabeza cilíndrica con hexágono interior y varilla roscada. Si el entorno está en el límite, envíe las condiciones de servicio y confirmaremos el grado antes de cotizar.
¿Necesita más de lo que ofrece el acero inoxidable? Consulte Dacromet y recubrimientos de escamas de zinc para elementos de fijación de alta resistencia para opciones de acero aleado recubierto, o Tornillería de titanio: grados, ventajas y aplicaciones si el peso también es un criterio.
Referencias
- ASTM International — ASTM A240/A240M-24, chromium and chromium-nickel stainless steel plate, sheet and strip.
- Outokumpu — Handbook of Stainless Steel (Table 6:1, pitting and crevice corrosion data).
- British Stainless Steel Association — Stainless steel fastener grades to BS EN ISO 3506 (SSAS Information Sheet 2.31).
- ASTM International — ASTM F593-17, stainless steel bolts, hex cap screws and studs.
- ASSDA — FAQ 6: Preventing Coastal Corrosion (Tea Staining).
- International Molybdenum Association — Which Stainless Steel Should Be Specified for Exterior Applications?.
- ASSDA — FAQ 5: Galling and its Control.