Tipos de acero inoxidable y grados de acero inoxidable
El acero inoxidable es una aleación de hierro y cromo que contiene entre un 10 y un 30 % de cromo, lo que le da al metal una alta resistencia a la corrosión. Aunque hay muchos grados de acero inoxidable, solo una docena se usa con cierta regularidad. Por ejemplo, AISI Tipo 304 SS, que tiene un componente de cromo-níquel y bajo contenido de carbono, es popular por su buena resistencia a la corrosión, facilidad de limpieza y formabilidad, lo que lo hace popular para muchos artículos cotidianos, como fregaderos de cocina. AISI Tipo 316 SS, que contiene el elemento de aleación molibdeno, es aún más resistente al ataque químico que el Tipo 304, lo que lo hace útil para la exposición al agua de mar, salmuera, ácidos sulfúricos y otros corrosivos que se encuentran en el entorno industrial. Este artículo analiza brevemente algunos de los grados populares de acero inoxidable, así como las configuraciones en las que se destacan estos grados.
Los principales tipos de aceros inoxidables incluyen:
- Ferrítico
- Martensita
- Austenítico
- Dúplex
Acero inoxidable ferrítico
La adición de cromo (>17 %) a una aleación de acero estabiliza la fase ferrítica de la aleación, creando un material altamente resistente a la corrosión, si no excepcionalmente fuerte. No se puede endurecer mediante tratamiento térmico, pero se puede trabajar en frío para aumentar la dureza. Es un grado económico y se usa a menudo para equipos de cocina, aplicaciones arquitectónicas/ornamentales, etc., donde la resistencia a la corrosión, la ductilidad, la formabilidad y el costo son importantes, y la resistencia no es una preocupación.
Acero inoxidable martensítico
La adición de carbono (hasta un 2 %) a la aleación de cromo-hierro aumenta la templabilidad de la aleación. Aunque no se puede endurecer hasta el nivel de la martensita de hierro y carbono, el acero inoxidable martensítico se puede endurecer lo suficiente como para producir cubiertos, instrumentos quirúrgicos, válvulas de bola y asientos resistentes a la oxidación, por ejemplo. Los aceros inoxidables martensíticos tienden a usarse en aplicaciones especiales. El AISI tipo 410, por ejemplo, se usa para fabricar piezas de máquinas de alimentos, ejes de bombas, etc., mientras que el tipo 403 se usa en aplicaciones de alta temperatura, como turbinas. El tipo 416 se considera de libre mecanizado y tiene las mejores características de mecanizado de todos los aceros inoxidables; se utiliza para muchas piezas SS torneadas. El acero inoxidable martensítico es magnético y, con un alto contenido de carbono, difícil de soldar.
Acero inoxidable austenítico
Agregar níquel (8-20%) a la aleación de cromo-hierro produce un acero que es austenítico a temperatura ambiente, con una estructura cúbica centrada en las caras que resiste la corrosión y cuyo campo magnético es el de un imán suave (es decir, puede ser magnetizado en un campo eléctrico, pero no permanentemente). Estos aceros tienen un contenido de carbono relativamente bajo, lo que los hace soldables. Este grupo es el más comúnmente utilizado de todos los aceros inoxidables, en particular el tipo 302. El económico 304, a veces llamado grado alimentario, se utiliza para aplicaciones resistentes a la corrosión de uso general donde la corrosión relacionada con la soldadura es motivo de preocupación. El 316 mejorado resistente a la corrosión se utiliza para aplicaciones industriales y se considera el más resistente a la corrosión de los aceros inoxidables austeníticos. Una "L" después del grado indica una soldabilidad mejorada en las condiciones de soldadura más duras. La resistencia a la temperatura aumenta al agregar titanio, como en el Tipo 321, un material popular en aplicaciones aeroespaciales.
Un grado relativamente nuevo de aceros inoxidables, a veces llamados PHSS y que llevan identificadores como 15-5, 17-4 y 17-7 PH, son endurecidos por precipitación. Este proceso especial de tratamiento térmico aumenta la resistencia del metal al agrietamiento por corrosión bajo tensión. Algunos de estos PHSS son austeníticos, algunos son martensíticos y otros se encuentran en algún punto intermedio. La aleación A-286 fue una de las primeras de las llamadas superaleaciones.
Acero inoxidable dúplex
Los aceros dúplex tienen estructuras que combinan fases ferríticas y austeníticas, lo que les otorga casi el doble de resistencia que las variedades austeníticas. Con buena resistencia a la corrosión y soldabilidad similar a la del acero inoxidable austenítico, se utilizan en una variedad de aplicaciones especiales, por ejemplo, en plataformas marinas y en recipientes a presión, donde la resistencia es imperativa.
Resumen de grados de acero inoxidable
La Tabla 1 a continuación describe muchos de los aceros inoxidables AISI, sus resistencias y aplicaciones típicas. No se han incluido algunos de los aceros con sufijos (L, S, etc.), ni muchos de los PHSS especiales.
Referencia de calificaciones | Tipo de acero inoxidable | Descripción de fortalezas, características y aplicaciones |
201 | austenítico | Equivalente bajo en níquel de 301, utilizado en cubiertos |
202 | austenítico | Equivalente bajo en níquel de 302, utilizado para utensilios de cocina |
205 | austenítico | Bajo endurecimiento por trabajo, para conformado por rotación |
301 | austenítico | Mayor endurecimiento por trabajo, para carrocerías de remolques, sujetadores |
302 | austenítico | Grado de uso general |
303 | austenítico | Versión de mecanizado libre de 302, para mecanizado de tornillos |
304 | austenítico | Bajo contenido de carbono, grado económico, no resistente al agua de mar pero soldable |
304L | austenítico | Carbono extrabajo mejora la resistencia a la corrosión posterior a la soldadura |
305 | austenítico | Bajo endurecimiento por trabajo, para conformado por rotación |
308 | austenítico | Mayor contenido de aleación para resistencia a la corrosión/calor, para varilla/alambre de soldadura |
309 | austenítico | Alta temperatura, incrustante, para intercambiadores de calor |
310 | austenítico | Alta temperatura, incrustante, para hornos |
314 | austenítico | Alta resistencia a la incrustación, para tubos radiantes |
316 | austenítico | Mayor molibdeno para mejorar la resistencia a la corrosión en el agua de mar |
316L | austenítico | Una versión baja en carbono de 316 para mejorar la resistencia a la corrosión posterior a la soldadura |
317 | austenítico | Resistencia mejorada a la corrosión y a la fluencia sobre 316 |
321 | austenítico | Versión con alto contenido de titanio de 304 para un mejor rendimiento a altas temperaturas |
329 | Aust-Ferrítico | Resistencia general a la corrosión, como 316, con resistencia mejorada al agrietamiento por tensión |
330 | austenítico | Resistente a la carburación, oxidación, choque térmico, para accesorios de tratamiento térmico |
347 | austenítico | Una versión de mayor resistencia a la fluencia de 321, para componentes de motores a reacción |
348 | austenítico | Versión de baja remanencia de 321, para servicio nuclear |
384 | austenítico | Bajo endurecimiento por trabajo en frío, para pernos, tornillos |
403 | martensítico | Grado de turbina, para palas de turbinas de vapor |
405 | Ferrítico | Grado no endurecible de 403 |
409 | martensítico | Uso general, para construcciones que no requieren tratamiento térmico |
410 | martensítico | Uso general, para piezas de máquinas como ejes, escapes de automóviles |
414 | martensítico | Alta templabilidad, para muelles |
416 | martensítico | Versión de mecanizado libre de 410 |
420 | martensítico | Modificación con alto contenido de carbono de 410, para instrumentos quirúrgicos |
422 | martensítico | Alta resistencia para temperaturas de hasta 1200 °F, para álabes de turbina |
429 | Ferrítico | Muestra mejor soldabilidad que 430 |
430 | Ferrítico | Tipo cromo, sin endurecimiento, para cestos de recocido, lavavajillas |
431 | martensítico | Propósito especial, templable, para barras batidoras |
434 | Ferrítico | 430 modificado, para una alta resistencia a las sales del camino |
436 | Ferrítico | Grado resistente a la corrosión y al calor en general, para molduras de automóviles |
440A, B, C | martensítico | La templabilidad más alta de los grados de acero inoxidable, para usar para crear bolas de rodamiento |
442 | Ferrítico | Resistencia a altas temperaturas e incrustaciones, para hornos |
446 | Ferrítico | Resistencia a altas temperaturas e incrustaciones, para uso intermitente, tubos de pirómetro |
501 | martensítico | Resistente al calor con alta resistencia, para equipos petroquímicos |
502 | Ferrítico | Resistente al calor con alta ductilidad, para equipos petroquímicos |
Resumen
Este artículo presentó un breve resumen de los principales tipos de acero inoxidable común y grados comunes. Para obtener más información sobre productos adicionales, consulte nuestras otras guías o visite la Plataforma de descubrimiento de proveedores de Thomas para ubicar posibles fuentes de suministro o ver detalles sobre productos específicos.
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