DIN 1654-5 X6CrNiTi18-10: Acero Inoxidable Templado y Revenido para Alto Rendimiento

Descripción general

El grado X6CrNiTi18-10 (1.4541 / AISI 321) conforme a DIN 1654-5 en condición de templado y revenido ofrece una combinación equilibrada de alta resistencia mecánica, tenacidad y excelente resistencia a la corrosión intergranular. La estabilización con titanio evita la precipitación de carburos de cromo en los contornos de grano durante tratamientos térmicos o soldadura, manteniendo la resistencia a la corrosión en la zona afectada térmicamente.

Aplicaciones de alto rendimiento

• Componentes estructurales en plantas químicas y petroquímicas
• Intercambiadores de calor y recipientes a presión
• Tornillería de alta resistencia para servicio a temperatura elevada
• Piezas de precisión conformadas en frío con exigencia mecánica
• Sistemas de escape y post-tratamiento de gases (automoción, industrial)

Rango de temperatura de operación

Servicio continuo: -196 °C a +550 °C (evitar agentes que induzcan corrosión intergranular).

Composición química (% peso)

Elemento	Límite
C	≤ 0,08
Cr	17,0 – 19,0
Ni	9,0 – 12,0
Mn	≤ 2,0
Si	≤ 1,0
P	≤ 0,05
S	≤ 0,03
Ti	5×C – 0,70

Propiedades físico-mecánicas

Generales

Propiedad	Temperatura	Valor
Densidad	20 °C	7,93 g/cm³

Mecánicas (estado de suministro templado y revenido)

Propiedad	Temperatura	Valor
Resistencia a la tracción (Rm)	20 °C	680 MPa
	300 °C	~450 MPa (estimado)
Límite elástico (Rp0,2)	20 °C	≥ 450 MPa (typ.)
Alargamiento (A)	20 °C	≥ 25 %
Reducción de área (Z)	20 °C	55 %
Módulo elasticidad (E)	20 °C	196 – 199 GPa
	500 °C	158 – 165 GPa
Coeficiente Poisson (ν)	20 °C	0,29
Módulo cizalladura (G)	20 °C	77,2 GPa

Curva completa del módulo de elasticidad vs. temperatura

Temperatura (°C)	E (GPa)
-100	206
20	196 – 199
100	190 – 194
200	182 – 186
300	174 – 179
400	166 – 172
500	158 – 165
600	150
700	142
800	134
900	127
1000	120

Propiedades térmicas

Propiedad	Temperatura	Valor	Comentario
α expansión (10⁻⁶/K)	-100 °C	14,9
	20 °C	16,1
	500 °C	18,0 – 18,5
λ conductividad (W/m·K)	20 °C	14,3
	500 °C	21,9
cp calor específico (J/kg·K)	20 °C	472
	500 °C	530
a difusividad (mm²/s)	20 °C	3,8
	500 °C	4,9
Temp. máx. servicio	0 – 550 °C
Punto fusión	1230 – 1480 °C		Austenítico típico

Propiedades eléctricas

Propiedad	Temperatura	Valor
Resistividad ρ (Ω·m)	20 °C	7,1 × 10⁻⁷
	500 °C	1,02 × 10⁻⁶

Soldabilidad y conformado

Soldadura: Excelente soldabilidad por todos los procesos convencionales (TIG, MIG, MMA, láser). No requiere precalentamiento ni tratamiento térmico posterior gracias a la estabilización con Ti. Metal de aporte recomendado: 1.4551 (AWS ER347) o 1.4316 (ER308L).

Conformado en frío: Apto, con endurecimiento por deformación notable. Para reducciones > 30%, recocido intermedio a 1000-1100 °C + enfriamiento rápido. Conformabilidad inferior a 1.4301.

Conformado en caliente: 1150-900 °C, seguido de enfriamiento al aire o agua (recocido de solución).

Tratamiento térmico de referencia

• Recocido de solución: 1000 – 1100 °C, enfriamiento rápido (agua/aire)
• Templado y revenido: Según especificación de pedido para lograr Rm objetivo
• Alivio tensiones: 450 – 550 °C (si no hay riesgo de sensibilización)

Servicios de valor añadido

• Asesoría metalúrgica y selección de materiales
• Simulación de procesos de conformado y soldadura
• Desarrollo conjunto de aplicaciones críticas
• Gestión logística global y trazabilidad completa