Elegir entre Acero Inoxidable y Acero al Carbono para Fabricación Metálica: Guía Práctica

Al embarcarse en su próximo proyecto de fabricación metálica, es importante considerar qué tipo de acero usar. Elegir el acero correcto es una decisión crucial y rara vez mencionada. Hay muchos tipos de acero, los dos más comunes son acero inoxidable y acero al carbono. Aunque se ven iguales, difieren en matices clave. Para ayudarle a decidir, aquí una introducción a las diferencias de características entre acero al carbono y acero inoxidable.

Conocimientos Básicos de Materiales: Acero al Carbono y Acero Inoxidable

El acero está compuesto principalmente de hierro y aproximadamente 2% de carbono. Si el carbono supera 2%, se llama hierro fundido. Aunque tiene aplicaciones útiles, usualmente no lo usamos en fabricación metálica. Cuando el carbono es menor al 1%, el metal resultante es acero al carbono. Este suele contener trazas de manganeso, fósforo, azufre, silicio y fósforo. El menor contenido de carbono hace el acero más fácil de mecanizar, con mejor ductilidad y más fácil de soldar.

El acero inoxidable es principalmente acero al carbono con gran cantidad de cromo. El contenido de cromo suele ser ~10.5%. El cromo tiene fuerte afinidad por el oxígeno, dando al acero inoxidable ideal resistencia a corrosión. El acero al carbono ordinario se combina con oxígeno, causando óxido. En el inoxidable, compuestos de óxido de cromo se unen a la superficie, previniendo óxido. Además, al rayar su superficie, el cromo recién expuesto crea más enlaces de oxígeno anti-óxido.

Factores a Considerar al Elegir Acero Inoxidable y Acero al Carbono

Quizás sea obvio, pero el punto de partida es: ¿qué necesita la aplicación? ¿Resistencia? ¿Apariencia atractiva? ¿O solo el menor costo? Según lo que quiera lograr, hay factores clave a considerar:

• Acabado/apariencia/resistencia a corrosión
• Ductilidad
• Resistencia
• Soldabilidad
• Costo

Comparemos acero al carbono e inoxidable uno a uno.

Acabado/Apariencia/Resistencia a Corrosión

Incluso para observadores casuales, el acero al carbono y el inoxidable tienen características distintivas. Normalmente, el acero al carbono se ve mate y apagado. Por otro lado, el inoxidable parece más brillante y viene en varios grados, que pueden aumentar el cromo hasta que la superficie refleje como un espejo.

Aunque ambos pueden lijarse y pulirse para tener apariencia brillante, el acero al carbono necesita recubrirse con barniz rápidamente tras pulido para evitar deslustre y eventual óxido.

En fabricación metálica, el acero al carbono usualmente requiere recubrimiento para prevenir óxido. Recubrimientos en polvo y pinturas son opciones populares. Ambos requieren tratamiento superficial, especialmente la pintura puede necesitar reacabado regular.

A menos que se use en atmósfera de cloro fuerte, el acero inoxidable no requiere esta protección. Piscinas y agua de mar son entornos que causan corrosión por cloro. Si esto ocurre, lo mejor es elegir inoxidable con mayor resistencia al cloro, como el 316.

Ductilidad

La ductilidad se refiere a qué tan fácilmente un metal puede estirarse o doblarse sin romper. Operaciones de doblado (como prensas plegadoras) usualmente requieren metal con gran ductilidad. Usualmente doblamos metales dúctiles con radios pequeños, aunque pueden agrietarse al doblar en ángulos agudos.

El acero al carbono bajo tiene excelente ductilidad. En el inoxidable, la ductilidad depende de la composición. Además de cromo, el inoxidable austenítico también contiene mucho níquel y tiene buena ductilidad. El más común es grado 304.

Los aceros inoxidables con mayor carbono (como grados 420 y 440) tienen ductilidad muy baja. Por tanto, rara vez se usan en fabricación.

Resistencia

Como regla, la resistencia es inversamente proporcional a la ductilidad. Así, metales más fuertes son más difíciles de formar. Cualquier grado de acero inoxidable es más fuerte que aceros al carbono bajos comunes.

Como uno de los aceros más usados, el acero al carbono es altamente maleable y viene en gama de contenidos de carbono. El bajo carbono es popular por su resistencia y bajo costo, mientras el alto carbono encuentra nichos por menor peso y capacidad de mantener filo finamente afilado.

Soldabilidad

A medida que aumenta el carbono, la soldadura de acero al carbono ordinario se vuelve más difícil. Cuando supera 1%, usualmente se requiere precalentamiento para asegurar buena soldadura.

El acero inoxidable es difícil de soldar porque su conductividad térmica es menor que la del acero al carbono ordinario. En otras palabras, considerando la diferencia de conductividad, el efecto de soldadura del inoxidable austenítico es muy bueno. Una característica particularmente útil es que no se endurece al calentar. Esto significa que durante la soldadura, la zona afectada por calor no se endurece. Sin embargo, la soldadura aumenta la susceptibilidad a corrosión.

Costo

El costo es consideración importante. Aunque el costo de diferentes grados varía, el acero inoxidable es generalmente más caro que el al carbono. Sin embargo, considere factores atenuantes. Como el inoxidable es más fuerte, puede usar menos. Además, al ser más resistente a corrosión, no paga por pintura. Como resultado, considerando el tiempo de fabricación, la diferencia de costo se reduce significativamente.

En resumen, ¿cuál es la diferencia entre acero inoxidable y al carbono?

• El inoxidable tiene alto cromo y sirve como capa protectora contra corrosión y óxido.
• El acero al carbono tiene alto carbono y se corroe y oxida rápido expuesto a humedad.
• El inoxidable es más atractivo y usable para decorar productos.
• El acero al carbono es más fuerte y duradero que el inoxidable.

Qué ofrecemos en acero inoxidable y al carbono en fabricación metálica

Aunque son diferentes, uno no es necesariamente superior; el contexto importa. Cada tipo tiene ventajas y desventajas que deben ayudarle a elegir el acero según el trabajo. Además, también ofrecemos servicios de acabado secundario como óxido negro, recubrimiento en polvo, cromado, niquelado, y más. En SANS Machining, estamos listos para simplificar esta decisión: contáctenos ahora con cualquier consulta sobre su próximo proyecto de fabricación metálica.