Familias de los aceros inoxidables
Los aceros inoxidables son aleaciones de hierro con un mínimo de 10.5% de cromo, junto con otros elementos de aleación que proporcionan propiedades mejoradas en términos de resistencia a la corrosión, resistencia mecánica y otras características.
Hay varias familias de aceros inoxidables, y cada una tiene sus propias propiedades y aplicaciones específicas.
Algunas de las familias más comunes de aceros inoxidables incluyen:
Aceros Inoxidables Austeníticos:
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- Contienen cromo (16-26%) y níquel (7-35%) como principales elementos de aleación.
- Son no magnéticos y poseen una excelente resistencia a la corrosión.
- Tipos comunes: 304 (18-8), 316 (con adición de molibdeno), 321.
Aceros Inoxidables Ferríticos:
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- Contienen cromo (10-30%) como elemento principal.
- Son magnéticos y ofrecen una buena resistencia a la corrosión.
- Tipos comunes: 430, 409, 446.
Aceros Inoxidables Martensíticos:
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- Contienen cromo (12-18%) y, a veces, adiciones de carbono.
- Son magnéticos y tienen buenas propiedades mecánicas, pero menor resistencia a la corrosión que los austeníticos y ferríticos.
- Tipos comunes: 410, 420, 431.
Aceros Inoxidables Duplex:
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- Combina características de las estructuras austeníticas y ferríticas.
- Contienen cromo (19-28%) y níquel (4.5-8%) con adiciones de molibdeno y a veces otros elementos.
- Ofrecen una excelente resistencia a la corrosión y altas propiedades mecánicas.
- Tipos comunes: 2205 (S32205), 2507 (S32750).
Aceros Inoxidables Endurecibles por Precipitación (PH):
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- Contienen cromo (15-17.5%), níquel (3-5%), y cobre (3-5%) o aluminio (0.1-1%).
- Son capaces de endurecerse mediante tratamiento térmico y ofrecen una combinación de resistencia a la corrosión y resistencia mecánica.
- Tipos comunes: 17-4 PH, 15-5 PH.
Cada familia de acero inoxidable tiene aplicaciones específicas basadas en sus propiedades particulares. La elección del tipo de acero inoxidable dependerá de factores como la resistencia a la corrosión necesaria, la resistencia mecánica requerida, la temperatura de servicio y otros requisitos específicos de la aplicación.
Aceros Inoxidables Austeníticos
Los aceros inoxidables austeníticos son una de las principales familias de aceros inoxidables y se caracterizan por tener una estructura cristalina austenítica a temperatura ambiente.
Esta estructura es no magnética y proporciona una excelente resistencia a la corrosión, así como buenas propiedades mecánicas.
Los elementos principales de aleación en los aceros inoxidables austeníticos son el cromo y el níquel.
Aquí hay algunos ejemplos comunes de aceros inoxidables austeníticos:
Aceros Inoxidables Tipo 304 (S30400):
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- Contiene al menos 18% de cromo y 8% de níquel.
- Es uno de los aceros inoxidables más utilizados y versátiles.
- Se utiliza en una amplia variedad de aplicaciones, incluyendo utensilios de cocina, equipo de procesamiento de alimentos y componentes estructurales.
Aceros Inoxidables Tipo 316 (S31600):
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- Contiene cromo (16-18%), níquel (10-14%), y molibdeno (2-3%).
- Ofrece una mayor resistencia a la corrosión, especialmente en ambientes marinos y corrosivos.
- Se utiliza comúnmente en aplicaciones marinas, industria química y dispositivos médicos.
Aceros Inoxidables Tipo 321 (S32100):
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- Contiene titanio (aproximadamente 5 veces la cantidad de carbono) para estabilizar el acero contra la precipitación de carburos en la zona afectada por el calor durante la soldadura.
- Tiene resistencia a la corrosión y estabilidad térmica mejoradas.
- Se utiliza en aplicaciones que requieren resistencia al calor y resistencia a la corrosión, como componentes de sistemas de escape de alta temperatura.
Aceros Inoxidables Tipo 304L (S30403) y Tipo 316L (S31603):
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- Variantes de los tipos 304 y 316, respectivamente, con un contenido reducido de carbono para mejorar la soldabilidad y reducir la susceptibilidad a la corrosión intergranular.
- Se utilizan en aplicaciones de soldadura y en entornos donde la corrosión intergranular es una preocupación.
Estos aceros inoxidables austeníticos son conocidos por su excelente conformabilidad, soldabilidad y resistencia a la corrosión en una amplia gama de entornos.
Además de las aplicaciones mencionadas, también se utilizan en la fabricación de equipos químicos, tanques de almacenamiento, intercambiadores de calor y una variedad de componentes industriales y arquitectónicos.
Aceros Inoxidables Ferríticos
Los aceros inoxidables ferríticos son una familia de aceros inoxidables que se caracterizan por su estructura cristalina ferrítica a temperatura ambiente. Esta estructura es magnética y proporciona buenas propiedades mecánicas y resistencia a la corrosión en ambientes menos agresivos en comparación con los aceros inoxidables austeníticos.
Los aceros inoxidables ferríticos contienen principalmente cromo como elemento de aleación principal, y algunos también tienen adiciones de otros elementos como molibdeno, titanio o niobio para mejorar ciertas propiedades.
Aquí hay algunos ejemplos comunes de aceros inoxidables ferríticos:
Aceros Inoxidables Tipo 430 (S43000):
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- Contiene aproximadamente 16-18% de cromo y es conocido por su buena resistencia a la corrosión atmosférica y a la corrosión por agua dulce.
- Se utiliza comúnmente en aplicaciones como utensilios de cocina, electrodomésticos, y componentes automotrices.
Aceros Inoxidables Tipo 409 (S40900):
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- Contiene alrededor de 10.5-11.7% de cromo y es resistente a la corrosión en ambientes moderadamente corrosivos.
- Se utiliza en sistemas de escape de automóviles y aplicaciones donde se requiere resistencia a altas temperaturas.
Aceros Inoxidables Tipo 446 (S44600):
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- Contiene cromo (23-30%) y cantidades significativas de molibdeno y titanio.
- Tiene una excelente resistencia a altas temperaturas y se utiliza en aplicaciones de resistencia al calor, como intercambiadores de calor y sistemas de combustión.
Aceros Inoxidables Tipo 434 (S43400):
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- Contiene aproximadamente 16-18% de cromo y cantidades significativas de molibdeno y silicio.
- Se utiliza en aplicaciones donde se requiere resistencia a la corrosión y a la abrasión, como cuchillas de corte.
Aceros Inoxidables Tipo 441 (S44100):
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- Contiene alrededor de 17.5-18.5% de cromo y es resistente a la corrosión en ambientes atmosféricos y algunos entornos corrosivos.
- Se utiliza en aplicaciones automotrices, como sistemas de escape y componentes de vehículos.
Los aceros inoxidables ferríticos son conocidos por su resistencia a la corrosión, especialmente en ambientes no agresivos, y su buena formabilidad. Sin embargo, su resistencia a la corrosión en entornos más corrosivos es generalmente inferior a la de los aceros inoxidables austeníticos.
Estos aceros encuentran aplicación en una variedad de industrias, incluyendo la automotriz, la de electrodomésticos y la construcción.
Aceros Inoxidables Martensíticos
Los aceros inoxidables martensíticos son una categoría de aceros inoxidables que se caracterizan por su estructura cristalina martensítica, que es magnética y se forma mediante el tratamiento térmico.
Estos aceros inoxidables contienen una cantidad significativa de carbono, lo que les permite endurecerse mediante el tratamiento térmico.
Además del carbono, el cromo es el elemento clave en los aceros inoxidables martensíticos, proporcionando resistencia a la corrosión.
Aquí hay algunos ejemplos comunes de aceros inoxidables martensíticos:
Aceros Inoxidables Tipo 410 (S41000):
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- Contiene alrededor de 11.5-13.5% de cromo y 0.15% de carbono.
- Se endurece mediante tratamiento térmico y se utiliza en aplicaciones como cuchillas de corte, ejes y válvulas.
Aceros Inoxidables Tipo 420 (S42000):
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- Contiene alrededor de 12-14% de cromo y 0.15-0.4% de carbono.
- Se utiliza en la fabricación de cuchillos, herramientas quirúrgicas y componentes de válvulas.
Aceros Inoxidables Tipo 440 (S44000):
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- Incluye las variantes 440A, 440B y 440C, con diferentes contenidos de carbono.
- Ofrecen alta dureza y resistencia al desgaste, utilizados en cuchillos de alta gama, rodamientos y herramientas de corte.
Aceros Inoxidables Tipo 416 (S41600):
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- Contiene alrededor de 12-14% de cromo y cantidades adicionales de azufre y plomo para mejorar la maquinabilidad.
- Se utiliza en aplicaciones donde se requiere buena maquinabilidad, como ejes y componentes de maquinaria.
Aceros Inoxidables Tipo 431 (S43100):
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- Contiene alrededor de 15-17% de cromo y 1.25-2.5% de níquel.
- Ofrece una combinación de resistencia a la corrosión y propiedades mecánicas, utilizado en componentes de válvulas y equipos marinos.
Estos aceros inoxidables martensíticos son conocidos por su capacidad para ser endurecidos mediante tratamiento térmico, lo que les confiere alta resistencia y dureza. Sin embargo, su resistencia a la corrosión es generalmente menor en comparación con los aceros inoxidables austeníticos y ferríticos.
Por lo tanto, se seleccionan principalmente en aplicaciones donde se requiere resistencia al desgaste y propiedades mecánicas superiores.
Aceros Inoxidables Duplex
Los aceros inoxidables duplex son una categoría especial de aceros inoxidables que combinan características de las estructuras austeníticas y ferríticas.
Están compuestos principalmente de cromo, níquel y molibdeno, con un contenido significativo de nitrógeno.
La combinación de estos elementos proporciona a los aceros inoxidables duplex una excelente resistencia a la corrosión, así como una buena resistencia mecánica.
Aquí hay algunos ejemplos comunes de aceros inoxidables duplex:
Aceros Inoxidables Duplex 2205 (S32205):
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- Contiene aproximadamente 22% de cromo, 5-6% de níquel, y 3% de molibdeno.
- Ofrece una excelente resistencia a la corrosión en ambientes agresivos y una alta resistencia mecánica.
- Se utiliza en aplicaciones como sistemas de tuberías y equipos para procesamiento químico, componentes para la industria del petróleo y gas, así como en la construcción naval.
Aceros Inoxidables Duplex 2507 (S32750):
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- También conocido como SAF 2507, contiene aproximadamente 25% de cromo, 7% de níquel, y 4% de molibdeno.
- Proporciona una mayor resistencia a la corrosión que el Duplex 2205, especialmente en ambientes con cloruros.
- Se utiliza en aplicaciones más exigentes, como intercambiadores de calor, equipos de desalinización, y sistemas de tuberías en ambientes marinos.
Los aceros inoxidables duplex tienen varias características distintivas:
Buena Resistencia a la Corrosión:
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- Poseen una resistencia a la corrosión superior en comparación con los aceros inoxidables ferríticos y martensíticos, y son comparables a los austeníticos.
Alta Resistencia Mecánica:
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- Tienen una alta resistencia mecánica, lo que los hace adecuados para aplicaciones en las que se requiere fuerza estructural.
Buena Tenacidad y Ductilidad:
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- Exhiben una buena tenacidad y ductilidad, lo que facilita su procesamiento y fabricación.
Buena Resistencia a la Fatiga y al Desgaste:
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- Tienen una resistencia a la fatiga y al desgaste que los hace adecuados para aplicaciones en ambientes corrosivos y abrasivos.
Buena Soldabilidad:
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- Pueden ser soldados con éxito, aunque se deben seguir procedimientos adecuados para evitar problemas de corrosión.
Los aceros inoxidables duplex son una elección común en aplicaciones donde se requiere una combinación de resistencia a la corrosión y resistencia mecánica superior, y son particularmente valiosos en entornos agresivos como el procesamiento químico y la industria del petróleo y gas.
Aceros Inoxidables Endurecibles por Precipitación (PH)
Los aceros inoxidables endurecibles por precipitación, comúnmente conocidos como aceros inoxidables PH (precipitation-hardening), son una categoría especial de aceros inoxidables que pueden ser endurecidos mediante un proceso de precipitación controlada.
Estos aceros inoxidables se caracterizan por tener una combinación única de resistencia mecánica, resistencia a la corrosión y tenacidad. La capacidad de endurecimiento por precipitación se logra mediante tratamientos térmicos específicos.
Algunos ejemplos comunes de aceros inoxidables endurecibles por precipitación incluyen:
17-4 PH (S17400):
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- Contiene aproximadamente 17% de cromo, 4% de níquel y 4% de cobre.
- Se caracteriza por su alta resistencia y tenacidad, junto con una buena resistencia a la corrosión.
- Se utiliza en aplicaciones aeroespaciales, en la industria química y en componentes mecánicos de alta resistencia.
15-5 PH (S15500):
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- Contiene aproximadamente 15% de cromo, 5% de níquel y 3% de cobre.
- Ofrece una combinación de resistencia a la corrosión, tenacidad y facilidad de procesamiento.
- Se utiliza en aplicaciones aeroespaciales, equipos de procesamiento químico y en la fabricación de piezas de máquinas.
PH 13-8 Mo (S13800):
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- Contiene aproximadamente 13% de cromo, 8% de níquel, 2% de molibdeno y pequeñas cantidades de aluminio y titanio.
- Tiene una buena combinación de resistencia a la corrosión y resistencia mecánica.
- Se utiliza en aplicaciones aeroespaciales y en la industria de la defensa.
Custom 450 (S45000) y Custom 455 (S45500):
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- Estos aceros inoxidables personalizados contienen cantidades específicas de cromo, níquel, molibdeno y titanio.
- Son conocidos por su excelente resistencia a la corrosión y son utilizados en aplicaciones que requieren una alta resistencia y tenacidad.
Características clave de los aceros inoxidables endurecibles por precipitación:
Endurecimiento por Precipitación:
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- Pueden ser endurecidos mediante tratamientos térmicos específicos que promueven la precipitación de fases endurecedoras.
Alta Resistencia Mecánica:
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- Después del tratamiento térmico, estos aceros pueden alcanzar niveles significativos de resistencia mecánica.
Buena Resistencia a la Corrosión:
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- Ofrecen una resistencia a la corrosión adecuada, aunque generalmente no alcanzan el mismo nivel que los aceros inoxidables austeníticos.
Buena Tenacidad:
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- A pesar de su alta resistencia, muchos aceros PH mantienen una buena tenacidad.
Variedad de Aplicaciones:
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- Se utilizan en una variedad de aplicaciones que requieren alta resistencia, como componentes aeroespaciales, herramientas y componentes mecánicos de alta carga.
Estos aceros inoxidables PH son apreciados en aplicaciones que requieren una combinación única de resistencia mecánica, resistencia a la corrosión y tenacidad, y son elegidos por su capacidad de ser adaptados a través de tratamientos térmicos específicos.