Aço inoxidável 420 vs aço inoxidável 304

Aço inoxidável 420 vs 304: Em termos de nome, Aço inoxidável 420 e aço inoxidável 304 são ambos aços inoxidáveis, mas apresentam diferenças significativas. Distinguimos entre os dois com base na classificação metalúrgica, propriedades mecânicas, resistência à corrosão, tratamento térmico, usinabilidade e aplicações.

Aço inoxidável 420 vs 304: Classificação e composição metalúrgica

O aço inoxidável 420 é um aço inoxidável martensítico, composto principalmente de ferro, cromo e carbono, sendo ferromagnético à temperatura ambiente. O aço inoxidável 420 normalmente contém um mínimo de 0,15% de carbono, com um teor típico de carbono de 0,3 a 0,4% durante a produção. O teor de cromo normalmente varia de 12,00% a 14,00%.

O aço inoxidável 304 é um aço inoxidável austenítico não magnético quando recozido. Normalmente contém cromo 18-19% e níquel 8-11%.

Aço inoxidável 420 vs 304: Propriedades mecânicas

1. DurezaO aço inoxidável 420 possui temperabilidade, proporcionando alta resistência e dureza. Sua dureza média é de 46 a 52 HRC, podendo atingir 54 HRC por meio de tratamento térmico. No estado recozido, a resistência e a dureza do aço inoxidável 304 são inferiores às do aço inoxidável 420 tratado termicamente.
2. Ductilidade e Tenacidade. O aço inoxidável 420 tem baixa ductilidade e resistência ao impacto em temperatura ambiente, especialmente na condição endurecida. O aço inoxidável 304 exibe excelente ductilidade e tenacidade, com alongamentos variando de 40% a 60%.
3. Resistência ao desgaste. O aço inoxidável 420 tem um teor de carbono mais alto, por isso é mais duro e mais vestir-resistente. Embora o aço inoxidável 304 também tenha alguma resistência ao desgaste, não é tão bom quanto o aço inoxidável 420.

Resistência à corrosão

1. O aço inoxidável martensítico, incluindo o aço inoxidável 420, apresenta a menor resistência à corrosão entre os aços inoxidáveis, pois possui baixo teor de cromo e níquel, além de alto teor de carbono. Essa estrutura pode levar à precipitação de carbonetos. A resistência à corrosão do aço 420 depende significativamente de sua condição de tratamento térmico; para máxima resistência, deve ser revenido abaixo de 400 °C ou acima de 600 °C. É resistente ao ar, à água doce, a alguns produtos químicos e a ácidos alimentares, mas não é adequado para ambientes com forte corrosão. O aço inoxidável 304 apresenta boa resistência à corrosão em atmosferas industriais e meios levemente ácidos. Geralmente não enferruja em ambientes isentos de cloreto.
2. Os altos níveis de carbono do aço inoxidável 420 podem aumentar a possibilidade de formação de carbonetos ricos em Cr (carboneto K1, (Cr, Fe)23C6), que podem esgotar o cromo na matriz circundante abaixo do limite de Cr 12%, tornando o aço suscetível à corrosão intergranular (sensibilização). O aço inoxidável 304 é propenso à corrosão intergranular devido à precipitação de carbonetos, especialmente em condições soldadas (corrosão de solda). Embora o aço 304 apresente boa resistência geral à corrosão, para resistência à corrosão por pites, classes contendo molibdênio, como o 316, são preferíveis. O Número Equivalente de Resistência à Corrosão por Pite (PREN) para o aço 304 é 19.¹.

Soldabilidade e Fabricação

1. O aço inoxidável 420 possui alto teor de carbono, o que o torna difícil de soldar. Se for necessário soldar, é necessário pré-aquecimento e um novo tratamento térmico deve ser realizado após a soldagem. Em contraste, o aço inoxidável 304 apresenta boa soldabilidade.
2. Em termos de usinabilidade, o aço 420 apresenta boa usinabilidade, enquanto o aço 304 apresenta baixa usinabilidade. Quando recozido corretamente, o aço 420 apresenta uma classificação de usinabilidade de 70, em comparação com o aço carbono 1% (classificação 100). O aço 304 possui alta tenacidade e boa ductilidade, produzindo cavacos longos e finos durante o processamento.

Tratamento térmico

Tratamento térmico de aço inoxidável 420 pode melhorar significativamente suas propriedades mecânicas. Ele deve passar por revenimento duplo e, às vezes, até triplo. O aço inoxidável 304 é normalmente usado na forma recozida para maximizar sua ductilidade e resistência à corrosão. Ao contrário do aço martensítico 420, ele não pode ser endurecido por tratamento térmico.

Aplicativos comparação

• Aço inoxidável 420: Comumente usado em talheres, instrumentos odontológicos e cirúrgicos, moldes plásticos, eixos, válvulas, ímãs e outros produtos que exigem uma combinação de dureza, resistência ao desgaste e resistência à corrosão.
• Aço inoxidável 304: Conhecida como a liga "de trabalho", é o aço inoxidável mais utilizado. Suas aplicações são diversas, incluindo as indústrias de alimentos e bebidas (laticínios, cervejarias), química e de processos, aplicações na construção e arquitetura (revestimentos, peças ferroviárias), eletrodomésticos (pias, fogões, geladeiras, utensílios) e alguns sistemas de escapamento automotivo.

Resumo

O aço inoxidável 420 é um material duro, forte e resistente ao desgaste, ideal para aplicações que exigem alta dureza e retenção de arestas. No entanto, é menos dúctil, mais difícil de soldar e apresenta menor resistência geral à corrosão em comparação ao aço inoxidável 304. Suas propriedades dependem fortemente de um tratamento térmico preciso. Em contraste, o aço inoxidável 304 oferece excelente ductilidade, conformabilidade e boa resistência geral à corrosão, tornando-o versátil para uma ampla gama de aplicações, particularmente aquelas que exigem fabricação extensiva e resistência a ambientes levemente corrosivos. Sua soldabilidade é boa, especialmente na variante "L", embora sacrifique parte da dureza em troca desses benefícios.

O texto acima é um resumo dos nossos 20 anos de experiência no setor com aço inoxidável 420, com algumas informações extraídas de artigos científicos. Se você tiver interesse em aço inoxidável 420, não hesite em nos contatar.

1. McGuire, M. (2008). Aços inoxidáveis para engenheiros de projeto (p. 214). ASM Internacional. ↩︎