Aceros inoxidables

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ACERO INOXIDABLE MARTENSITICO 17-4PH ASTM – 630

 

Este acero inoxidable martensítico es endurecible por precipitación, obteniéndose una gran resistencia y dureza, combinándose con unas propiedades anticorrosivas extraordinarias.
El aumento de dureza se produce a temperaturas bajas por envejecimiento.

 

Este inoxidable tiene unas cualidades anticorrosivas superiores a la serie 400, siendo similar su comportamiento al AISI 302 Y 304.
De amplia y eficaz utilización en la industria petroquímica, su disminución de costo esta afectando a sus usos, siendo cada vez mas habitual en la construcción de engranes , bombas , ejes, rodamientos, alimentación y sector energético.

El tratamiento térmico establece 6 condiciones de suministro, en función de su dureza y manteniendo su estructura martensitica.

 

CONDICIÓN A
Estado de recocido, estructura totalmente martensitica, dureza 36 HRc

CONDICIÓN H – 900
Endurecido por precipitación, estructura martensitica, dureza 44 HRc

CONDICIÓN H – 1025
Endurecido por precipitación, estructura martensitica, dureza 38 HRc

CONDICIÓN H – 1075
Endurecido por precipitación, estructura martensitica, dureza 36 HRc

 – CONDICIÓN H – 1150
Endurecido por precipitación, estructura martensitica, dureza 33 HRc

 – CONDICIÓN H – 1150M
Endurecido por precipitación, estructura martensitica, dureza 29 HRc

La principal diferencia es el limite elástico de las condiciones.

 

COMPOSICIÓN
Carbono – 0.07 Manganeso – 1.00 Fósforo – 0.04 Azufre – 0.03 Silicio – 1.00 Cromo – 15.00/17.00 Níquel – 3.00/5.00 Cobre – 3.00/5.00 Culombio + Tàrtalo – 0.15/0.45

El acero inoxidable es básicamente un acero de bajo carbono, que contiene como mínimo un 10.5% de cromo en peso, que le hace resistente a la corrosión.

 

FABRICACIÓN DEL ACERO INOXIDABLE

 

 

Comienza con la fundición de hierro, chatarra y ferro-aleaciones de acuerdo al grado de acero inoxidable a preparar; continúa con el refinado del acero para eliminar impurezas y reducir el contenido de carbono; después el acero en estado líquido se cuela en continuo, se corta en planchas y se conforman en rollos. Finalmente se laminan en frío, con un tratamiento de recocido.

 

 

 

CLASIFICACIÓN DE LOS ACEROS INOXIDABLES

 

El acero inoxidable se clasifican en cinco grupos; cuatro corresponden a las estructuras cristalinas formadas en la aleación: austenita, ferrita, martensita y dúplex (austenita mas ferrita); mientras que la quinta son las aleaciones endurecidas por precipitación, que están basadas más en el tipo de tratamiento térmico usado que en la estructura cristalina.

 

ACEROS INOXIDABLES MARTENSÍTICOS

 

Son los aceros inoxidables simples al cromo. Representan parte de la serie 400.
Sus características son:

– Resistencia media a la corrosión, endurecibles por tratamiento térmico y pueden desarrollar altos niveles de resistencia mecánica y dureza

– Son magnéticos debido al alto contenido de carbono y a la naturaleza de su dureza,

– Baja soldabilidad

Los martensíticos son esencialmente aleaciones de cromo y carbono. El contenido de cromo es generalmente de 10.5 a 18% y el de carbono es alto, alcanzando valores de hasta 1.2%.

 

 

ACEROS INOXIDABLES FERRÍTICOS

 

Estos aceros inoxidables de la serie 400 AISI (American Iron & Steel Institute) mantienen una estructura ferrítica estable desde la temperatura ambiente hasta el punto de fusión, sus características son:

– Buena resistencia a la corrosión, la cual se incrementa con el contenido de cromo y algunas aleaciones de molibdeno

– Endurecidos por trabajo en frío: no pueden ser endurecidos por tratamiento térmico.

– Son magnéticos

– Baja soldabilidad
Usualmente se les aplica un tratamiento de recocido con lo que obtienen mayor suavidad, ductilidad y resistencia a la corrosión.

Los ferríticos son esencialmente aleaciones con cromo. El contenido de cromo es de 10.5 a 30%, con contenidos limitados de carbono de 0.08%. Algunos grados pueden contener molibdeno, silicio, aluminio, titanio y niobio que promueven diferentes características.

ACEROS INOXIDABLES AUSTENÍTICOS

Los aceros inoxidables austeníticos constituyen la familia con el mayor número de aleaciones disponibles, integra las series 200 y 300 AISI. Su popularidad se debe a su excelente formabilidad y superior resistencia a la corrosión.

Sus características son las siguientes:

– Buena resistencia a la corrosión
– Endurecidos por trabajo en frío y no por tratamiento térmico
– Buena soldabilidad
– Son no magnéticos

Los Austeníticos contienen elementos formadores de austenita, tales como níquel, manganeso y nitrógeno.
El contenido de cromo generalmente varía del 16 al 26% y su contenido de carbono es del rango de 0.03 al 0.08%.
El cromo proporciona una resistencia a la oxidación en temperaturas aproximadas de 650º C en una variedad de ambientes.

Esta familia se divide en dos categorías:

SERIE 300 AISI.

Es la más extensa, mantiene alto contenido de níquel y hasta 2% de manganeso. También puede contener molibdeno, cobre, silicio, aluminio, titanio y niobio, elementos que son adicionados para conferir ciertas características.
En ciertos tipos se usa azufre o selenio para mejorar maquinabilidad.

SERIE 200 AISI.

Contiene menor cantidad de níquel. El contenido de manganeso es de 5 a 20%.
La adición de nitrógeno incrementa la resistencia mecánica.

SERIE ACEROS INOXIDABLES DÚPLEX

Son aleaciones cromo-níquel-molibdeno, sus características son las siguientes:
– Son magnéticos
– No pueden ser endurecidos por tratamientos térmicos
– Buena soldabilidad
La estructura dúplex mejora la resistencia a la corrosión de fractura bajo tensión en ambientes con iones de cloruro.
Los dúplex tienen un contenido de cromo de entre 18 y 26% y de níquel de 4.5 a 6.5%. La adición de elementos de nitrógeno, molibdeno, cobre, silicio y tungsteno imparten ciertas características de resistencia a la corrosión.

ACEROS INOXIDABLES ENDURECIBLES POR PRECIPITACIÓN

Esta familia ofrece una alternativa a los aceros inoxidables austeníticos cuando se desea asociar elevadas características mecánicas y de maquinabilidad.

Son aleaciones hierro-cromo-níquel que se caracterizan por la resistencia mecánica obtenida a partir del endurecimiento por tratamiento térmico de envejecimiento.

Los aceros endurecibles por precipitación están patentados y frecuentemente se les designa con las siglas de la empresa productora.

CARACTERÍSTICAS Y APLICACIONES DE LOS ACEROS INOXIDABLES
MARTENSÍTICOS

403.– Empleado en partes críticas de maquinaria sometida a altos – esfuerzos y donde se requiere, además buena resistencia al calor, corrosión, desgaste abrasivo o erosión.

410.– El más usado de la familia martensítica debido a sus características y su bajo costo. Se emplea en tuercas, tornillos, cubiertos, herramientas de cocina, partes de horno a bajas temperaturas, equipo para refinación de petróleo, vajillas, partes para turbinas a gas o vapor, etc. Tiene un coeficiente de expansión poco menor que el del acero al carbono, mientras que la conductividad térmica es casi la mitad correspondiente al valor para el acero al carbono.
Puede desarrollar una excelente combinación de resistencia mecánica y dureza mediante adecuado tratamiento térmico. En la condición de recocido, es dúctil.

416.- Versión del 410, donde el azufre o el selenio son adicionados mejorar la maquinabilidad.

410.– Se utiliza en conectores, cerraduras, partes de bombas, válvulas, etc.

420.– Variación del 410, con alto contenido de carbono, para alcanzar mayor dureza y resistencia al desgaste aunque menor resistencia a la corrosión. Se utiliza para instrumentos dentales y quirúrgicos, hojas de cuchillos, moldes, herramientas, etc.

422.– Diseñado para el servicio a temperaturas de hasta 650º C, combinando resistencia mecánica. Presenta maquinabilidad de mediana a baja.

431.– Se consiguen altas propiedades mecánicas mediante tratamiento térmico junto con buena resistencia al impacto. Empleado para fabricar conectores, cerraduras, partes para transportadores, equipo marino, etc.

440.– Utilizados en donde se requiere una alta y extremada dureza, resistencia a la abrasión y buena resistencia a la corrosión. De baja maquinabilidad. Sus principales aplicaciones son: cuchillería, equipo quirúrgico, inyectores, etc.

FERRÍTICOS

409.– Es un acero estructural de uso general, es utilizado en aplicaciones que no requieren alta calidad de apariencia. Se usa para fabricar silenciadores y convertidores catalíticos para automóviles, cajas de trailer, tanques de fertilizantes, contenedores.

430.– Es el más popular de los aceros inoxidables simplemente al cromo. Es un acero de propósito general, es dúctil y tiene buenas características de formabilidad, tiene buena resistencia a la corrosión. Es ideal para muebles y decoración interior. Se utiliza para adornos y molduras automotrices, materiales de construcción, equipo químico de proceso, cremalleras, partes para quemadores, adornos interiores arquitectónicos y paneles, adornos y equipos de cocina,etc.

434.- Es una variación del tipo 430 que contiene molibdeno y niobio que incrementan la resistencia a la corrosión, es particularmente ventajosa para usos automotrices exteriores.

446.– Contiene un alto contenido de cromo, el mayor de toda la familia ferrítica, por lo que tiene la mayor resistencia a la corrosión de su clase, se recomienda para uso en atmósferas de comportamiento azufroso a altas temperaturas (1000º C).
No debe ser utilizado en aplicaciones en donde se requiera alta resistencia mecánica.
Se utilizado para tubos de rayos X, partes de quemadores, tubos para pirómetros, válvulas y conectores, etc.

AUSTENÍTICOS

301.- Menor resistencia a la corrosión que otros aceros de la serie 300. Puede ser fácilmente formado y ofrece buenas propiedades de soldabilidad. Utilizado en partes de aviones, adornos arquitectónicos, cajas de ferrocarril y de trailer, cubiertas de rines, equipos para procesamiento de alimentos.

303.– Usual para propósitos de maquinado, buena resistencia a la oxidación en – ambientes de hasta 900º C.

304.– Acero inoxidable para gran cantidad de aplicaciones. Se recomienda para construcciones ligeras soldadas que requieran buena resistencia a la corrosión.
Tiene buen desempeño en temperaturas elevadas (800 a 900º C) y buenas propiedades mecánicas.
Es recomendable cuando se requiera soldar altos espesores de material.
Algunas aplicaciones son equipo químico de proceso, accesorios para aviones, remaches, equipo para hospitales, etc.

309.– Poseen alta resistencia mecánica, tenacidad y excelente resistencia a la oxidación en temperaturas de hasta 1000º C.
Calentadores de aire, equipo químico de proceso, partes de quemadores de turbinas de gas e intercambiadores de calor son algunas de las aplicaciones más comunes fabricadas con este tipo de acero.

310.– Usado en servicios de alta temperatura. De gran utilización calentadores de aire, equipo para tratamiento térmico de aceros, equipo químico de procesos, etc.

316.-De enorme resistencia a la corrosión frente a diversos químicos agresivos, ácidos y atmósfera salina. Se utiliza para adornos arquitectónicos, equipo para el procesamiento de alimentos, farmacéutico, fotográfico, textil, etc.