Acero inoxidable 17-4 vs 304: ¡8 distinciones clave!

El acero inoxidable es un material popular en la fabricación de una amplia gama de productos. Los fabricantes lo utilizan por su excelente resistencia, maquinabilidad y resistencia a la corrosión. El acero inoxidable se presenta en varios grados, entre ellos el 17-4 y el 304. Sin embargo, al compararlos, surge un debate sobre el acero inoxidable 17-4 frente al 304.

 

El acero inoxidable 304 tiene una mayor composición de cromo. Por ello, se le considera superior en cuanto a resistencia a la corrosión. Sin embargo, la resistencia del 17-4 es un factor que lo distingue en la comparación. En este artículo, explicaré todas las diferencias entre el acero inoxidable 17-4 y el 304. Esto le ayudará a seleccionar el grado de acero inoxidable adecuado para sus necesidades específicas.

 

 

Descripción general del acero inoxidable 17-4 PH y 304

 

Como mencioné anteriormente, el acero inoxidable se presenta en varios grados. Estos grados difieren entre sí en cuanto a su composición y propiedades. El 304 y el 17-4 PH son dos grados populares y ampliamente utilizados en diversas industrias.

 

El grado 304 pertenece a la familia de los aceros austeníticos y tiene un mayor contenido de cromo. Está compuesto por un 17 % de cromo y alrededor de un 8 % de níquel. Además de estos dos elementos, este material también contiene numerosas trazas. Su alto contenido de cromo hace que el grado 304 sea altamente resistente a la oxidación y la corrosión.

 

Lo que me gusta del grado 304 es su excelente acabado superficial. Las piezas fabricadas con este tipo de acero inoxidable no requieren un proceso posterior para su acabado. La principal razón de su amplia utilidad radica en su bajo precio.

 

El acero inoxidable 17-4 PH es conocido por su resistencia y dureza. Contiene un 17 % de cromo y un 4 % de níquel (como se indica en su nombre, 17-4). Este tipo de acero inoxidable se somete a un proceso de endurecimiento por precipitación. Se expone a un tratamiento térmico, seguido de un enfriamiento (templado) y, finalmente, a un tratamiento térmico (envejecimiento) para aumentar su resistencia.

 

Estos tratamientos térmicos adicionales incrementan el costo del acero inoxidable 17-4. Debido a su mayor resistencia, este material se utiliza en piezas de alta gama. Las industrias aeroespacial, automotriz, nuclear y marítima utilizan estos materiales. Sin embargo, la resistencia a la corrosión de este grado es menor que la del acero inoxidable 304.

 

Aclaración rápida: Verá el grado 17-4 escrito como 17-4 PH. Este PH indica la dureza por precipitación. Como se mencionó anteriormente, este proceso expone el grado a un proceso de calentamiento, enfriamiento y envejecimiento. Este PH, o endurecimiento por precipitación, aumenta la resistencia y la dureza de este material. El PH se escribe en el nombre de este grado para indicar su mayor resistencia.

Diferencias entre el acero inoxidable 17-4 y el acero inoxidable 304

 

En la sección anterior, expuse algunos aspectos básicos de estos dos grados de acero inoxidable. Sin embargo, ambos presentan varias diferencias distintivas. Por lo tanto, su usabilidad y propuesta de valor general también difieren. Analicemos a fondo todas las diferencias fundamentales entre el acero inoxidable 304 y el 17-4.

1- Composición química

La principal diferencia entre estos aceros inoxidables radica en su composición. Generalmente, ambos constan de los mismos elementos. Sin embargo, el contenido de cada componente difiere entre ambos tipos. Debido a la diferencia en la proporción de contenido, las propiedades de estos grados difieren. A continuación, se muestra una tabla que muestra la composición química de los grados de acero inoxidable 304 y 17-4 PH:

Elemento	Acero inoxidable 304	Acero inoxidable 17-4 PH
Hierro (Fe)	70,0%	73,0%
Cromo (Cr)	18,0%	17,0%
Níquel (Ni)	8,0%	4,0%
Cobre (Cu)	0,0%	4,0%
Manganeso (Mn)	2,0%	1,0%
Silicio (Si)	1,0%	1,0%
Carbono (C)	0,08%	0,07%
Fósforo (P)	0,04%	0,04%
Azufre (S)	0,03%	0,03%

Los grados 304 y 17-4 se diferencian principalmente en la proporción de ambos elementos, incluyendo cromo y níquel. El grado 304 contiene un 18 % de cromo y un 8 % de níquel. Por otro lado, el acero inoxidable 17-4 tiene un menor contenido de cromo (17 %) y níquel (4 %).

 

Debido a su alto contenido de cromo, los grados 304 son más resistentes a la corrosión y duraderos que sus homólogos. Generalmente, la mayor presencia de níquel fortalece un material. Sin embargo, el 17-4 PH, al tener menos níquel, es más resistente y complejo. Esto se debe al tratamiento térmico al que se somete este material.

2- Capacidad de tratamiento térmico

El acero inoxidable 304 no se puede templar. Su tratamiento térmico no lo hace más duro ni resistente. Incluso calentándolo a altas temperaturas, no se observarán cambios en sus propiedades mecánicas. Por otro lado, el grado 17-4 sí se puede endurecer mediante tratamiento térmico.

 

Este material se somete a un proceso de endurecimiento por precipitación. En este proceso, el material se somete a temperaturas más altas. Posteriormente, se enfría para aumentar su resistencia. Tras este enfriamiento, se vuelve a calentar a una temperatura relativamente más baja.

 

Este proceso se denomina endurecimiento por precipitación o envejecimiento. Aumenta la resistencia mecánica de este grado de acero inoxidable. Gracias a este proceso, el material se utiliza ampliamente en aplicaciones de alta resistencia. Muchas piezas en los sectores aeroespacial, naval y nuclear se fabrican con acero inoxidable 17-4.

 

3- Resistencia a la corrosión

 

Como mencioné anteriormente, el acero inoxidable 304 contiene un 18 % de cromo. Al exponerse al aire, el cromo reacciona con el oxígeno. Debido a esta reacción, se forma una capa de óxido de cromo. Esta capa o recubrimiento es resistente y protege el material base de una mayor corrosión. Las piezas fabricadas con acero inoxidable 304 pueden utilizarse en condiciones de humedad o salinidad.

 

Se podría decir que el acero inoxidable 17-4 también contiene un 17 % de cromo. Por lo tanto, la resistencia a la corrosión de ambos materiales debería ser la misma. En realidad, la resistencia a la corrosión del acero inoxidable 304 es superior a la del 17-4. Esto se debe a que el acero inoxidable 17-4 PH contiene cierta proporción de cobre. La presencia de este cobre impide la formación de capas de cromo.

 

En presencia de cobre, se forma una capa de cromo más débil en la superficie del material. Esta capa puede deteriorarse, lo que afecta la resistencia a la corrosión del acero inoxidable 17-4. En algunos casos, el cobre incluso promueve y acelera la corrosión de este material. Por lo tanto, considero que el grado 304 es ideal para la resistencia a la corrosión.

4- Soldabilidad y Formabilidad

 

Considero que el grado 304 es una opción superior en términos de soldabilidad y formabilidad. Este grado 304 se puede calentar y fundir fácilmente para crear uniones. Se puede utilizar cualquier técnica de soldadura, como TIG, MIG o láser, para completar el trabajo. Además, este grado es menos complejo y se puede moldear y dar forma. Los fabricantes utilizan este material para fabricar piezas con formas complejas.

 

Por otro lado, el acero inoxidable 17-4 PH es menos adecuado para el proceso de soldadura. Hay que tener mucho cuidado al soldarlo. Como se mencionó anteriormente, el tratamiento térmico (envejecimiento) aumenta la resistencia y la dureza de este material. Debido a esto, la deformación, la flexión y el moldeado del material se vuelven difíciles. Por lo tanto, no es ideal para la formabilidad.

 

5- Resistencia y Dureza

 

El acero inoxidable 17-4 es más resistente y complejo que su contraparte. Esto se debe a que este material se somete a un endurecimiento por precipitación, también conocido como envejecimiento. En este proceso, el acero inoxidable se calienta a una temperatura muy alta. Una vez enfriado, se somete a un enfriamiento rápido. En este proceso, el material caliente se enfría repentinamente.

 

Este cambio repentino de temperatura hace que el acero inoxidable sea muy resistente. Este acero inoxidable enfriado se calienta aún más a una temperatura más baja, proceso que se denomina envejecimiento. Como resultado del envejecimiento, pequeñas partículas se combinan y forman con el material base, aumentando su resistencia. El acero inoxidable 304 no puede someterse a este tratamiento térmico adicional. Por lo tanto, el acero inoxidable 17-4 se considera superior al 304.

6- Durabilidad y Longevidad

En cuanto a durabilidad y longevidad, ambos grados son de primera categoría. Son duraderos en diferentes condiciones. Como se mencionó anteriormente, el acero inoxidable es resistente a la corrosión. Las piezas fabricadas con este material pueden mantenerse en buen estado en entornos con alto contenido de sal. Su longevidad será excelente incluso en contacto con el agua.

 

Sin embargo, si estas piezas se someten a tensión, pueden romperse o dañarse. Su resistencia se ve comprometida, lo cual constituye una desventaja. Por otro lado, el 17-4 ofrece menor resistencia a la corrosión. Si se utiliza en condiciones de humedad, comenzará a deteriorarse y corroerse rápidamente. Sin embargo, su resistencia mecánica es excelente, lo cual constituye una ventaja significativa.

 

Puede utilizarse en condiciones donde la pieza esté sometida a tensión y carga. En tales condiciones, este material durará más y soportará cargas extremas. Ambos materiales son duraderos y resistentes, pero con características diferentes. Para la industria naval, recomiendo elegir el grado 304. Por otro lado, el 17-4 PH es excelente en la industria aeroespacial, donde las piezas están sometidas a cargas y tensiones constantes.

7- Magnetismo y Maquinabilidad

 

El magnetismo del acero inoxidable varía según su tipo y grado. El grado 304 es altamente no magnético. Incluso al calentarlo, su comportamiento magnético no cambia de no magnético a magnético. Por lo tanto, es ideal para usar donde se necesita evitar la interferencia magnética. Por otro lado, el grado 17-4 es magnético.

 

Como se mencionó anteriormente, este material se somete a un proceso de tratamiento térmico. Incluso después de un tratamiento térmico intenso, el acero inoxidable 17-4 conserva su magnetismo. El mecanizado CNC se vuelve más complejo a medida que los materiales se endurecen y se vuelven más resistentes. El grado 304 es relativamente menos intenso y se puede mecanizar fácilmente.

 

Por otro lado, el acero inoxidable 17-4 PH es tenaz y resistente. Mecanizar este acero inoxidable puede ser tedioso y requerir mucho tiempo. Por lo tanto, los fabricantes generalmente cortan, perforan y moldean este material antes de su proceso de envejecimiento. Tras el envejecimiento, este material se vuelve extremadamente resistente y menos apto para el mecanizado.

8- Costo y Aplicación

 

El acero inoxidable 304 es más económico que el 17-4. Esto se debe a que su proceso de producción es sencillo y no requiere ningún tratamiento térmico adicional. Por otro lado, el 17-4 es resistente, de alta calidad y muy caro. La principal razón de su alto precio es el tratamiento térmico al que se somete.

 

Este tratamiento aumenta su resistencia mecánica, lo que justifica su mayor precio. El 304 no es ideal para aplicaciones que requieren alta resistencia mecánica. Su uso es más adecuado en piezas que requieren resistencia a la corrosión. Por otro lado, el 17-4 se utiliza para fabricar productos de la más alta resistencia. A continuación, se muestra una tabla con sus diferentes aplicaciones:

Aplicaciones del Acero Inoxidable 304	Aplicaciones del Acero Inoxidable 17-4 PH
Fregaderos de cocina y electrodomésticos	Componentes aeroespaciales
Equipos de procesamiento de alimentos	Ejes y hélices marinas
Contenedores y tanques químicos	Componentes de reactores nucleares
Instrumentos médicos y herramientas quirúrgicas	Válvulas y bombas de alta presión
Equipos de cervecerías y lácteos	Equipos para petróleo y gas
Intercambiadores de calor y sistemas de tuberías	Moldes de inyección y herramientas
Molduras y partes de escape para automóviles	Hardware militar y piezas de armas de fuego

 

Conclusión: ¿Cuál debería elegir, acero inoxidable 304 o 17-4 PH?

 

Depende del tipo de pieza que esté fabricando. No existe una solución universal para elegir entre acero inoxidable 304 y 17-4.

 

Recomiendo elegir acero inoxidable 304 si desea piezas resistentes a la corrosión. Este acero ofrece una resistencia óptima sin ser demasiado pesado. Además, su bajo costo es una gran ventaja. Sin embargo, las piezas fabricadas con este material podrían no soportar cargas pesadas.

 

Si busca un material que resista cargas extremas, el acero inoxidable 17-4 PH es el más adecuado. Este acero inoxidable se somete a un calentamiento extremo, lo que aumenta su resistencia y dureza. Puede soportar un uso intensivo y cargas pesadas con eficacia. Sin embargo, este material tiene un precio más alto y es menos resistente a la corrosión. Estas dos son las desventajas más importantes que encontrará si elige acero inoxidable 17-4 PH.