Fabricante de tubos sin costura de acero inoxidable 304H
El acero inoxidable 304H (UNS S30409, EN 1.4948) es la versión de alto carbono del grado 304 estándar. El identificador «H» remite al intervalo controlado de carbono del 0.04-0.10 %, superior al ≤ 0.08 % que admite el 304 estándar. Ese mayor contenido de carbono le confiere una resistencia a la fluencia y una conservación de la resistencia a largo plazo claramente mejores. La norma ASTM A213 lo prescribe para tubos de caldera y de sobrecalentador, y se emplea ampliamente en generación eléctrica y en procesos petroquímicos.
1. Composición química
La composición química del acero inoxidable 304H y sus proporciones figuran en la tabla siguiente.
| Grado | Carbono C, máx. | Manganeso Mn, máx. | Fósforo P, máx. | Azufre S, máx. | Silicio Si, máx. | Cromo (Cr) | Níquel (Ni) | Molibdeno (Mo) | Hierro (Fe) |
| TP304H | 0.04 - 0.10 | ≤ 2.00 | ≤ 0.045 | ≤ 0.030 | ≤ 0.75 | 18.0 - 20.0 | 8.0 - 10.5 | -- | Resto |
El rasgo determinante del 304H es su intervalo de carbono del 0.04-0.10 %. Ese nivel de carbono estabiliza la matriz austenítica bajo exposición térmica prolongada y, con ello, eleva directamente la resistencia a la rotura por fluencia por encima de 550 °C.
2. Propiedades mecánicas
Las propiedades mecánicas del acero inoxidable 304H figuran en la tabla siguiente.
| Propiedad | Resistencia a la tracción (mínima) | Límite elástico con extensión plástica no proporcional del 0.2 % (mínimo) | Alargamiento (mínimo) | Dureza (máxima) | Rango de temperatura de servicio | Condición | Dureza |
| Valor | 515 MPa (75 ksi) | 205 MPa (30 ksi) | 35% | 192 HBW | 550 °C - 800 °C (continuo) | Recocido de disolución | HBW ≤ 201 HRB≤ 92 |
3. Grados aproximados
Los grados internacionales equivalentes al acero inoxidable 304H figuran en la tabla siguiente.
| Grado | Número UNS | Norma GB/T | Norma JIS | DIN / EN (número de material) | Norma GOST |
| 304H | S30409 | 06Cr19Ni10 | SUS304H | X6CrNi18-10 / 1.4948 | 08Kh18N10 |
4. Principales ventajas técnicas
A continuación se recogen las principales ventajas del acero inoxidable 304H.
- Resistencia a la fluencia por el mayor contenido de carbono: en el acero inoxidable 304H, el contenido de carbono del 0.04-0.10 % mejora sensiblemente la resistencia a la fluencia y a la rotura por encima de 550 °C; al estabilizar los límites de grano, su vida en servicio a 650 °C llega a ser de 2 a 3 veces la del 304L.
- Apto para servicio prolongado a alta temperatura: a diferencia del 304 estándar, el acero inoxidable 304H está aprobado por ASME para aplicaciones de calderas y recipientes a presión hasta 816 °C, por lo que resulta imprescindible en los tubos de sobrecalentador de caldera sometidos a ciclos de trabajo continuos a alta temperatura.
- Buena resistencia a la oxidación: el contenido de cromo del 18-20 % proporciona resistencia a la oxidación hasta unos 870 °C en servicio intermitente. Ello ayuda a preservar la integridad superficial en los sobrecalentadores y recalentadores, donde los tubos sufren ciclos repetidos de calentamiento y enfriamiento.
- Soldable con el material de aporte adecuado: el acero inoxidable 304H se suelda con facilidad por los procedimientos estándar y por lo general no requiere tratamiento térmico posterior a la soldadura. En las aplicaciones exigentes de alta temperatura, el hilo de aporte ERNiCrMo-3 mejora la resistencia del cordón y refuerza la resistencia a la sensibilización de la zona afectada por el calor.
- Trazabilidad de material completa: el acero inoxidable 304H se rige por normas globales bien definidas, como ASTM A213 y A312, con tensiones admisibles establecidas, lo que permite a ingenieros e inspectores confirmar con facilidad su idoneidad a partir de una documentación y una certificación homogéneas en todo el mundo.
5. Normas de fabricación generales
Las normas de fabricación habituales del acero inoxidable 304H figuran en la tabla siguiente.
- ASTM A213: cubre los tubos sin costura de acero aleado ferrítico y austenítico para calderas, sobrecalentadores e intercambiadores de calor.
- ASME SA-213: equivalente ASME de la ASTM A213 para aplicaciones de calderas y recipientes a presión.
- ASTM A312: cubre las tuberías de acero inoxidable austenítico sin costura, soldadas y muy trabajadas en frío.
- EN 10216-5: norma europea de tubos de acero inoxidable sin costura para servicio a presión.
- JIS G3463: norma japonesa de tubos de caldera e intercambiador de calor de acero inoxidable.
- GB/T 13296: norma china de tubos sin costura de acero inoxidable para calderas e intercambiadores de calor.
- ASTM A262: establece los métodos de detección de la susceptibilidad al ataque intergranular de los aceros inoxidables austeníticos.
6. Principales aplicaciones
El acero inoxidable 304H se emplea en los sectores de altas prestaciones siguientes.
- Sector eléctrico: se emplea en los circuitos de vapor de alta presión que operan por encima de 550 °C, donde el 304 estándar no alcanza las tensiones admisibles que exige el código ASME.
- Procesos petroquímicos: soporta el servicio continuo con hidrocarburos a alta temperatura, donde se requieren a la vez resistencia a la oxidación y resistencia a la fluencia.
- Intercambiadores de calor de refinería: prescrito para los haces tubulares de los servicios de destilación atmosférica y de columnas de vacío, donde las temperaturas de operación superan el límite de los grados austeníticos estándar.
- Hornos industriales: recomendado para los servicios de tubos de horno de las plantas químicas y las refinerías que exigen operación continua a alta temperatura.
