X2CrNiN18-10 (1.4311) – Acero Inoxidable Austenítico de Alta Resistencia y Resistencia al Ácido Nítrico
El X2CrNiN18-10 (número de material 1.4311, equivalente a AISI 304LN) es un acero inoxidable austenítico Cr-Ni que, gracias a la adición de nitrógeno, presenta un límite elástico aumentado que se mantiene a temperaturas elevadas. Es idóneo para la construcción de equipos químicos por su resistencia al ácido nítrico. El acero es excelente para conformado en frío y admite pulido de alto brillo. Se utiliza en tornillos, tuercas y piezas moldeadas en un rango de temperaturas de -270 °C a 400 °C.
Propiedades Generales
| Propiedad | Temperatura | Valor |
|---|
| Densidad | 20 °C | 7,93 g/cm³ |
Propiedades Mecánicas
El nitrógeno proporciona un incremento significativo del límite elástico respecto al 304L estándar, con buena tenacidad criogénica.
| Propiedad | Temperatura | Valor | Comentario |
|---|
| Módulo de elasticidad | -100 °C | 206 GPa | |
| 20 °C | 196 GPa | |
| 100 °C | 190–194 GPa | |
| 200 °C | 182–186 GPa | |
| 300 °C | 174–179 GPa | |
| 400 °C | 166–172 GPa | |
| 500 °C | 158–165 GPa | |
| 600 °C | 150 GPa | |
| 700 °C | 142 GPa | |
| 800 °C | 134 GPa | |
| 900 °C | 127 GPa | |
| 1000 °C | 120 GPa | |
| Alargamiento | 20 °C | 40 % | |
| Coeficiente de Poisson | 23 °C | 0,30 | Típico acero austenítico |
| Reducción de área | 20 °C | 55 % | |
| Módulo de corte | 23 °C | 77 GPa | Típico acero austenítico |
| Resistencia a la tracción | 20 °C | 550–760 MPa | |
| Límite elástico (Rp0,2) | 20 °C | 270 MPa | |
| Límite elástico Rp0,2 a temperatura | 50 °C | 245 MPa |
| 100 °C | 205 MPa |
| 150 °C | 175 MPa |
| 200 °C | 157 MPa |
| 250 °C | 145 MPa |
| 300 °C | 136 MPa |
| Límite elástico Rp1,0 a temperatura | 50 °C | 280 MPa |
| 100 °C | 240 MPa |
| 150 °C | 210 MPa |
| 200 °C | 187 MPa |
| 250 °C | 175 MPa |
| 300 °C | 167 MPa |
Propiedades Térmicas
| Propiedad | Temperatura | Valor | Comentario |
|---|
| Coef. expansión térmica | -100 °C | 1,49×10⁻⁵ 1/K | |
| 20 °C | 1,61×10⁻⁵ 1/K | |
| 100 °C | 1,60–1,67×10⁻⁵ 1/K | |
| 200 °C | 1,70–1,72×10⁻⁵ 1/K | |
| 300 °C | 1,70–1,77×10⁻⁵ 1/K | |
| 400 °C | 1,80–1,81×10⁻⁵ 1/K | |
| 500 °C | 1,80–1,84×10⁻⁵ 1/K | |
| 600 °C | 1,88×10⁻⁵ 1/K | |
| 700 °C | 1,91×10⁻⁵ 1/K | |
| 800 °C | 1,94×10⁻⁵ 1/K | |
| 900 °C | 1,97×10⁻⁵ 1/K | |
| 1000 °C | 2,00×10⁻⁵ 1/K | |
| Temp. máx. servicio prolongado | — | -270 a 400 °C | |
| Punto de fusión | — | 1230–1480 °C | Típico acero austenítico |
| Calor específico | -100 °C | 440 J/(kg·K) | |
| 20 °C | 472 J/(kg·K) | |
| 100 °C | 487 J/(kg·K) | |
| 200 °C | 503 J/(kg·K) | |
| 300 °C | 512 J/(kg·K) | |
| 400 °C | 520 J/(kg·K) | |
| 500 °C | 530 J/(kg·K) | |
| 600 °C | 541 J/(kg·K) | |
| 700 °C | 551 J/(kg·K) | |
| 800 °C | 559 J/(kg·K) | |
| 900 °C | 565 J/(kg·K) | |
| 1000 °C | 571 J/(kg·K) | |
| Conductividad térmica | 20 °C | 14,3 W/(m·K) | |
| 100 °C | 15,8 W/(m·K) | |
| 200 °C | 17,5 W/(m·K) | |
| 300 °C | 19,0 W/(m·K) | |
| 400 °C | 20,5 W/(m·K) | |
| 500 °C | 21,9 W/(m·K) | |
| 600 °C | 23,3 W/(m·K) | |
| 700 °C | 24,6 W/(m·K) | |
| 800 °C | 26,0 W/(m·K) | |
| 900 °C | 27,4 W/(m·K) | |
| 1000 °C | 28,8 W/(m·K) | |
| Difusividad térmica | 20 °C | 3,8 mm²/s | |
| 100 °C | 4,0 mm²/s | |
| 200 °C | 4,2 mm²/s | |
| 300 °C | 4,6 mm²/s | |
| 400 °C | 4,8 mm²/s | |
| 500 °C | 4,9 mm²/s | |
| 600 °C | 5,0 mm²/s | |
| 700 °C | 5,3 mm²/s | |
| 800 °C | 5,6 mm²/s | |
| 900 °C | 5,9 mm²/s | |
| 1000 °C | 6,0 mm²/s | |
Propiedades Eléctricas
| Propiedad | Temperatura | Valor |
|---|
| Resistividad eléctrica | 20 °C | 7,10×10⁻⁷ Ω·m |
| 100 °C | 7,76×10⁻⁷ Ω·m |
| 200 °C | 8,49×10⁻⁷ Ω·m |
| 300 °C | 9,14×10⁻⁷ Ω·m |
| 400 °C | 9,71×10⁻⁷ Ω·m |
| 500 °C | 1,02×10⁻⁶ Ω·m |
| 600 °C | 1,07×10⁻⁶ Ω·m |
| 700 °C | 1,10×10⁻⁶ Ω·m |
| 800 °C | 1,14×10⁻⁶ Ω·m |
| 900 °C | 1,17×10⁻⁶ Ω·m |
| 1000 °C | 1,19×10⁻⁶ Ω·m |
Composición Química (% peso)
| Elemento | Contenido |
|---|
| Carbono (C) | ≤ 0,03 % |
| Cromo (Cr) | 17–19 % |
| Manganeso (Mn) | ≤ 2,0 % |
| Níquel (Ni) | 8,5–11,5 % |
| Fósforo (P) | ≤ 0,05 % |
| Silicio (Si) | ≤ 1,0 % |
| Azufre (S) | ≤ 0,03 % |
| Nitrógeno (N) | 0,12–0,22 % (típico) |
Aplicaciones Principales
- Equipos para producción y manejo de ácido nítrico (concentraciones hasta ~65 % a ebullición)
- Industria química: reactores, columnas de destilación, intercambiadores
- Tornillería y fijaciones de alta resistencia en ambientes corrosivos
- Aplicaciones criogénicas: equipos para gases licuados (GNL, nitrógeno, oxígeno)
- Industria alimentaria y farmacéutica (acabado sanitario)
- Arquitectura y construcción: fachadas, estructuras expuestas a atmósferas urbanas/industriales
Comparativa con Grados Similares
| Grado | Nº Material | AISI | Límite elástico (MPa) | Resistencia ácido nítrico | Tenacidad criogénica |
|---|
| X2CrNi19-11 | 1.4306 | 304L | 180 | Buena | Buena (-196 °C) |
| X2CrNiN18-10 | 1.4311 | 304LN | 270 | Muy buena | Excelente (-270 °C) |
| X2CrNiMo17-12-2 | 1.4404 | 316L | 180 | Buena | Buena (-196 °C) |
| X2CrNiMoN17-13-3 | 1.4429 | 316LN | 295 | Excelente (con Cl⁻) | Excelente (-270 °C) |
Ventajas Clave
- Mayor resistencia mecánica que 304L/1.4306 sin perder ductilidad
- Resistencia específica al ácido nítrico (superior a grados con Mo)
- Excelente comportamiento a temperaturas criogénicas
- Buena soldabilidad (bajo C evita sensibilización)
- Apto para pulido electrolítico y acabados sanitarios
- Cumple normativas PED, AD2000, ASME, NORSOK
