Acero inoxidable: diferencia de 4 tipos que debes conocer

¿Qué es el acero inoxidable?

El llamado acero inoxidable es un acero de alta aleación fundido con hierro como material básico y añadiendo elementos de aleación.

Las materias primas del acero inoxidable

Su composición química es principalmente hierro, carbono y cromo , además de otros elementos de aleación, como níquel, molibdeno, cobre, titanio, niobio , etc. El cromo es el primer elemento de aleación importante y el contenido de cromo debe ser al menos del 11,5% por peso se denomina acero inoxidable, mientras que el níquel es el segundo elemento de aleación más importante. La razón por la que la superficie del acero es fácil de oxidar es que el hierro se oxida con el oxígeno del aire para formar una capa porosa de óxido de hierro.

Debido al aire y la humedad del ambiente, la capa de óxido aún puede penetrar a través de los poros en el interior. Provocar que el fenómeno de corrosión continúe ocurriendo. Sin embargo, el acero inoxidable contiene cromo. Debido a que el cromo es más activo que el hierro, se formará en su superficie una capa de película de óxido de cromo con buena adherencia, densa y hermética. Esta película puede evitar que el gas o líquido corrosivo penetre en el interior, por lo que no seguirá produciéndose corrosión ni óxido, de ahí el nombre. En particular, incluso si esta película protectora se daña por abolladuras, rayones o abrasión, se puede volver a formar siempre que haya aire (oxígeno), por lo que no es fácil de corroer ni oxidar .

4 tipos principales de acero inoxidable

Clasificación del acero inoxidable: Existen muchos tipos de acero inoxidable. De forma general se pueden dividir en cuatro categorías según su estructura metalográfica:

• Acero inoxidable ferrítico
• Acero inoxidable martensítico
• Acero inoxidable austenitico
• Acero inoxidable endurecido por precipitación

Tomemos como ejemplo las especificaciones del Instituto Americano del Hierro y el Acero (AISI) y de la Sociedad Estadounidense de Pruebas y Materiales (ASTM), que clasifica los aceros inoxidables forjados con " tres dígitos ". Caracteres para indicar varios grados estándar de series de acero inoxidable. Cada serie tiene diferente estructura metalográfica, propiedades magnéticas y usos. Se describen brevemente de la siguiente manera:

1. Aceros inoxidables ferríticos

Esta es la serie de cromo del acero inoxidable AISI número 400 , como 405, 430, 446 , etc. Esta serie tiene un alto contenido de cromo (aproximadamente 11,5--27% de cromo), sin níquel y con un bajo contenido de carbono (≤0,2 % carbono). El tipo básico comúnmente utilizado es el 430 (16-18% de cromo, ≤0,12% de carbono). Debido a que se mantiene como una estructura de gránulos de grasa a diversas temperaturas, no puede endurecerse mediante tratamiento térmico.

Generalmente, el trabajo en frío sólo se puede utilizar para aumentar la dureza. En términos de propiedades físicas, al igual que el hierro (Fe, estructura cúbica centrada en el cuerpo), tiene un fuerte paramagnetismo ; sus principales usos incluyen la construcción y la decoración de automóviles.

2. Aceros inoxidables martensíticos

Aceros inoxidables martensíticos El código AISI también es la serie 400 de aceros inoxidables al cromo, como 403, 410, 420 , etc. El contenido de cromo de esta serie es menor que el del acero inoxidable de grano fertilizante (aproximadamente 11,5-15% de cromo) y tiene un mayor contenido de carbono (0,08-1,2% de carbono). El tipo básico es 410 (11,5-13,5% de cromo, 0,15% de carbono). A medida que cambia la temperatura, se producirá la transformación de fase masiva de Matian, por lo que la dureza y la resistencia pueden aumentarse mediante tratamiento térmico.

La estructura del cuerpo suelto de Matian es de cristal cúbico o cuadrado centrado en el cuerpo, por lo que también es magnético en términos de propiedades físicas; los usos principales son cuchillos, aparatos quirúrgicos y componentes de ingeniería resistentes a altas temperaturas y presiones. Además, aunque la serie 500 también pertenece al acero inoxidable a granel Matian, su contenido de cromo es solo del 4 al 6%, por lo que se clasifica como una serie secundaria con un contenido de cromo extremadamente bajo. Debido a su escasa resistencia a la corrosión, generalmente sólo se utiliza como acero aleado resistente al calor.

3. Aceros inoxidables austeníticos

Dispone de dos aceros inoxidables de las series 300 y 200 en número AISI. La serie 300 es acero inoxidable al cromo-níquel, como 302, 304, 316 , etc. El tipo comúnmente utilizado es el 304. Su composición química estándar contiene 18% de cromo y 8% de níquel, que generalmente se denomina acero inoxidable 18-8 . Debido a que se mantiene como tejido austenítico a diversas temperaturas, no puede endurecerse mediante tratamiento térmico y, en general, sólo se puede utilizar trabajo en frío para endurecer el material.

Esta serie de acero inoxidable tiene la mejor resistencia a la corrosión, de la cual el 304 es el más versátil, como vajillas, loncheras, aparatos médicos y sanitarios, equipos de procesamiento de alimentos, construcción y decoración . Debido a que la estructura del cuerpo austenítico es un cristal cúbico centrado en las caras, no es magnético; sin embargo, si se somete a trabajo en frío (como laminado, estiramiento, pulido, etc.), la superficie puede verse afectada por tensión e inducir una pequeña cantidad de deformación de cuerpos sueltos hepáticos. Hazlo débilmente magnético.

Además, las propiedades magnéticas de los aceros inoxidables fundidos y los aceros inoxidables forjados también son diferentes. Por ejemplo, el acero inoxidable forjado AISI 304 corresponde al acero inoxidable fundido ACI (Alloy Casting Institute) cuyo código es CF-8. Para lograr fluidez, es necesario añadir una gran cantidad de silicio (2%). Sin embargo, el silicio es un elemento estabilizador de los gránulos de grasa, lo que promoverá la formación de una pequeña cantidad de gránulos de grasa en forma de isla en la base austenítica, por lo que también tiene propiedades magnéticas débiles.

Teniendo en cuenta lo anterior, si el acero inoxidable 304 se juzga únicamente por si tiene magnetismo, puede haber dudas. La serie 200 es una rama de la serie 300, como la 201 y la 202. Su composición química consiste en sustituir parte del níquel por manganeso más barato para convertirse en acero inoxidable de cromo-níquel-manganeso. Esto se debe a que tanto el manganeso como el níquel son austeníticos. El elemento estabilizador, generalmente níquel (Mn/Ni≅2), que reemplaza al manganeso con aproximadamente el doble de cantidad, es un acero inoxidable austenítico relativamente económico, que es el mismo que el de la serie 300 y tampoco es magnético. Se utiliza generalmente en tapacubos de automóviles y equipos de cocina .

4.Aceros inoxidables endurecidos por precipitación

Aceros Inoxidables de endurecimiento por precipitación Aceros inoxidables AISI numerados serie 600 . Este tipo de acero inoxidable se desarrolló como respuesta a las necesidades de la industria de la aviación durante la Segunda Guerra Mundial. Está hecho principalmente de diferentes cromo y níquel. El contenido principal es ferroaleación y se le añaden elementos de aleación como cobre y aluminio.

Esta serie de aceros inoxidables se puede dividir en tres tipos según sus diferentes estructuras metalográficas:

(a) Acero inoxidable endurecido por precipitación en masa Mattian, que es magnético, como 630 (nombre comercial 17-4 PH)
(b) acero inoxidable endurecido por precipitación de semiaustita, magnético, como 631 (nombre comercial 17-7 PH)
(c) Acero inoxidable austenítico endurecido por precipitación, no magnético, como 660 (nombre comercial A286)

Este tipo de acero inoxidable, aunque tiene una dureza y resistencia altas, se usa generalmente en la industria de la aviación y los cohetes, pero parece que no se usa mucho en el campo de la ingeniería. Es habitual utilizar marcas.

Referencias 1. JG Parr A. Hanson (1993). Acero Inoxidable, MAPE, Parque de Metales.
2. Smith, WF (1993). Estructura y propiedades de las aleaciones de ingeniería. McGraw-Hill Inc.
3. D. Peckner, IM Bernstein (1977). Manual de acero inoxidable. McGraw-Hill Inc.