Qual é a diferença entre o aço inoxidável 420 e o aço inoxidável 304?

O aço inoxidável é amplamente utilizado em todos os setores da vida. Entre os muitos tipos de aço inoxidável, o aço inoxidável 420 e o aço inoxidável 304 são os dois tipos mais comuns. Embora ambos pertençam à família do aço inoxidável, também existem algumas diferenças. Este artigo descreverá as diferenças entre aço inoxidável 420 e aço inoxidável 304 de forma detalhada sob vários ângulos para ajudar todos a entender melhor esses dois materiais de aço inoxidável.

Classificação Básica do Aço Inoxidável

O aço inoxidável pode ser dividido em cinco categorias de acordo com sua estrutura metalográfica: austenítico, ferrítico, martensítico, duplex e endurecimento por precipitação. Entre eles:

• o aço inoxidável 304 é um aço inoxidável austenítico com boa resistência à corrosão, usinabilidade e soldabilidade;
• o aço inoxidável 420 é um aço inoxidável martensítico com excelentes propriedades mecânicas e capacidade de endurecimento por tempera, mas com resistência à corrosão inferior.

O Que É O Aço Inoxidável 420?

o aço inoxidável 420 é um aço inoxidável martensítico com alta dureza, boa resistência à corrosão e excelente usinabilidade. Ele pertence à série de aços inoxidáveis de alto carbono. Após o tratamento térmico adequado, pode obter uma força e dureza muito altas. Portanto, é frequentemente utilizado em áreas com requisitos de alta dureza, como facas, tesouras, instrumentos cirúrgicos e peças de máquinas industriais.

O que é Aço Inoxidável 304?

o aço inoxidável 304 é o mais usado entre os aços inoxidáveis austeníticos. Ele possui excelente resistência à corrosão e desempenho em processamento e não pode ser fortalecido por tratamento térmico. O aço inoxidável 304 é adequado para utensílios domésticos, utensílios de cozinha, decoração arquitetônica, equipamentos médicos e outras ocasiões com altos requisitos de higiene e resistência à corrosão.

Qual é a diferença entre o aço inoxidável 420 e o aço inoxidável 304?

1. Composição Química:

Grau	C	Mn	P	S	Sim	CR	Ni	Mo
420	≤0,15	1.00	0.04	0.03	1.0	12.00-14.00	≤ 0.75	≤ 0,50
304	≤0 .08	≤ 2,0	≤ 0,045	≤ 0,03	≤1.0	18,0-20,0	8,0-10,5	-

• Conteúdo de Cromo (Cr): O cromo é o elemento-chave que confere resistência à corrosão ao aço inoxidável. Quanto maior o teor, mais estável será o filme de passivação.
• Conteúdo de Níquel (Ni): O níquel pode estabilizar a estrutura de austenita e melhorar significativamente a resistência à corrosão.
• Conteúdo de Carbono (C): O 420 tem um teor de carbono mais alto, o que aumenta a dureza e a resistência; O 304 tem um teor de carbono muito baixo, o que melhora a soldabilidade e reduz a britagem.

2.Estrutura Metalográfica:

estrutura martensítica do 420:

o aço inoxidável 420 possui uma estrutura de ferrita e perlita no estado recristalizado e pode obter uma estrutura martensítica por meio de tratamento térmico. A martensita é uma estrutura dura e frágil que pode atingir uma alta dureza (até 50HRC ou mais) através do resfriamento rápido.

estrutura austenítica do 304:

o 304 possui uma estrutura austenítica estável e não sofre transformação martensítica, mesmo em ambientes de baixa temperatura, portanto, apresenta boa tenacidade e ductilidade. Sua estabilidade estrutural também é a base de sua excelente resistência à corrosão.

3.Propriedades Mecânicas:

Propriedade	aço inoxidável 420	aço inoxidável 304
Resistência à tração (MPa)	700–1000	520–750
Resistência ao escoamento (MPa)	500–800	≥205
Alongamento (%)	10–20	≥40
Dureza (HRC)	48–56 (após tratamento térmico)	≤20 (recristalizado)
Resistência ao Impacto	Baixa	Alto
Propriedades magnéticas	Magnético (em todos os estados)	Não magnético (recristalizado), pode se tornar ligeiramente magnético após o trabalho a frio

Pode-se ver que a 420 possui alta dureza e resistência no estado de quenching, sendo adequada para uso como material de ferramenta; enquanto a 304 é mais adequada para processamento a frio, estampagem, soldagem e outros processos devido à sua alta ductilidade e boa tenacidade.

4.Resistência à Corrosão:

o aço inoxidável 304 forma um filme de passivação denso e estável de óxido de cromo devido ao seu alto teor de Cr e Ni. Ele pode fornecer uma excelente resistência à corrosão em ambientes de maioria ácido fraco, base fraca, água salgada e climas quentes e úmidos. É particularmente adequado para processamento de alimentos, tratamento médico, ambientes marinhos, etc.

a resistência à corrosão do 420 é muito inferior à do 304 e ele só se sai bem em ambientes secos e fracamente corrosivos. Se usado em um ambiente úmido, ácido ou alcalino, é muito fácil que ocorra ferrugem. Embora a resistência à corrosão possa ser melhorada por polimento ou revestimento superficial, a resistência intrínseca à corrosão ainda é limitada.

5.Tratamento Térmico:

o 420 tem boa resposta ao tratamento térmico. Normalmente, a dureza e a resistência são melhoradas através do processo de quenching + temperagem. Após o quenching entre 1050~1100℃, uma estrutura martensítica pode ser obtida e, em seguida, temperada entre 200~400℃ para ajustar a dureza e a tenacidade.

o aço inoxidável 304 possui uma estrutura austenítica. Sua dureza não pode ser aumentada por tratamento térmico. Pode ser levemente aumentada por processamento a frio (como laminação a frio e alongamento). Portanto, muitas vezes é necessário engrossar ou processar a frio para fortalecê-lo quando utilizado em peças estruturais.

6.Desempenho de Processamento:

aço inoxidável 420: boa processabilidade antes do tratamento térmico, difícil de processar após o endurecimento, adequado para processamento secundário como moagem;

aço inoxidável 304: boa processabilidade, pode suportar várias operações de dobra a frio, estampagem e soldagem, amplamente utilizado na fabricação de peças estruturais e recipientes.

7.Desempenho de Soldagem:

o 420 tem baixa soldabilidade e requer pré-aquecimento e pós-tratamento térmico para evitar rachaduras;

o 304 tem excelente soldabilidade e não requer pré-aquecimento. É adequado para TIG, MIG, solda spot e outros métodos. É amplamente utilizado em conexões de tubos, molduras e placas de aço inoxidável.

8.Custo:

Sob as mesmas condições de mercado, o preço do aço inoxidável 420 geralmente é mais baixo do que o do 304. As principais razões são as seguintes:

• Baixo teor de níquel e baixo custo de material;
• Uso mais concentrado de materiais;
• Requisitos de processamento e pós-processamento mais baixos (como apenas temperagem e polimento).

o 304 é relativamente caro devido à escassez de recursos de níquel, processo de fundição complexo e alta demanda, mas seu campo de aplicação é mais amplo e seu custo-benefício ainda é excelente.

9. Comparativo de Magnetismo:

• o 420 possui forte magnetismo no estado quenchado;
• o 304 é não magnético no estado recristalizado, mas pode ter um magnetismo fraco após o trabalho a frio, o que não significa que sua qualidade tenha diminuído.

Isso é especialmente importante em locais que são sensíveis ao magnetismo (como alguns instrumentos, energia nuclear e equipamentos eletrônicos).

10.Segurança de Contato com Alimentos

o aço inoxidável 304 é um aço inoxidável para alimentos que atende a padrões internacionais (como ASTM A240, GB 4806) e é amplamente utilizado em utensílios de cozinha, recipientes para alimentos, dispositivos médicos, etc. Devido às características de alto teor de carbono e estrutura martensítica, embora alguns modelos de 420 também possam ser usados para utensílios de mesa, a segurança geral de contato com alimentos não é tão boa quanto a do 304.

Como Escolher: 420 Vs 304?

Qual aço inoxidável escolher pode ser determinado com base nos seguintes fatores:

• Precisa de alta dureza ou capacidade de corte? Escolha o 420.
• Procura alta resistência à corrosão e segurança higiênica? Escolha o 304.
• Orçamento limitado, uso em ambiente seco? Escolha o 420.
• Usado em cozinhas, saneamento e construção? O 304 é recomendado.

Em aplicações reais, devem ser considerados de forma abrangente o ambiente de uso, o desempenho necessário, o custo orçamentário e outros fatores, e deve-se selecionar de maneira razoável o tipo apropriado de aço inoxidável para garantir o efeito de uso enquanto se alcança a melhor relação custo-benefício.

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