Austenita, ferrita, martensita, PH y acero inoxidable dúplex
¿Cuáles son los diferentes tipos de acero inoxidable? ¿Se puede tratar térmicamente el acero inoxidable austenítico? ¿Se puede tratar térmicamente el acero inoxidable ferrítico? ¿Qué acero inoxidable se puede tratar térmicamente? ¿Qué hace que el acero inoxidable sea resistente a la oxidación?
La experiencia cotidiana nos dice que el acero se corroe. Dale agua y oxígeno y se oxidará. El óxido poroso seguirá creciendo y desprendiéndose hasta que finalmente consuma todo el acero. Pero añadir suficiente cromo al acero sólo forma una fina capa de óxido, que no permitirá que continúe la corrosión. Según el contenido de cromo en la aleación y los efectos de algunos otros elementos, se han establecido como aleaciones estándar varios componentes con diversas características de combinación.
El entorno específico, la temperatura, la resistencia requerida, la capacidad de fabricación y, en última instancia, el costo implican elegir qué tipo de acero inoxidable usar en una aplicación determinada.
El acero inoxidable se clasifica en austenita, ferrita, martensita, dúplex o de endurecimiento por precipitación según su estructura metalúrgica.
acero inoxidable austenítico
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Las series AISI 200 y 300... no pueden endurecerse mediante tratamiento térmico. HT depende de que la estructura cambie con la temperatura. Desde altas temperaturas de hasta 1900 grados C hasta temperaturas extremadamente bajas de 300 grados C, estos grados permanecen en estado austenítico. En condiciones normales, casi no hay reacción a los imanes. Trabajar en frío este material puede hacerlo ligeramente magnético. Los tipos comunes comúnmente denominados "18-8" (lo que significa que la cantidad nominal de CR es 18% y la cantidad nominal de Ni es 8%) son 303, 304 y 316. 316 también agrega molibdeno, que mejora el rendimiento contra la corrosión en muchos entornos en comparación con el 304. Además, el 316 tiene propiedades antioxidantes más fuertes a temperaturas más altas. La adición de azufre al acero inoxidable 303 mejora las características de procesamiento, pero sacrifica cierta resistencia a la corrosión. El estado recocido es el más resistente a la corrosión y el más utilizado. Presenta buena resistencia y tenacidad en aplicaciones de baja temperatura.
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Algunas aleaciones de la serie AISI 400 no se pueden endurecer mediante tratamiento térmico porque estos aceros inoxidables aún mantienen un estado de ferrita dentro del rango de temperatura crítico. Algunos aceros inoxidables reaccionan a los imanes de forma muy parecida al acero común. El grado "Cr puro" del acero inoxidable 405 y 409 tiene un contenido de Cr relativamente bajo, lo que lo hace adecuado para aplicaciones de escape de automóviles donde la apariencia no es importante. El acero inoxidable 430 y otras aleaciones con mayor contenido de cromo pueden resistir la corrosión a temperaturas más altas y mantener una mejor apariencia para aplicaciones como decoración de automóviles o electrodomésticos a un costo menor que el grado austenítico.
El estado recocido es el más resistente a la corrosión.
El acero inoxidable martensítico compuesto por tolerancias de la serie AISI 400 puede endurecerse mediante tratamiento térmico convencional. El tratamiento térmico es similar al tratamiento térmico del acero aleado. Tienen una estructura austenítica a altas temperaturas y se enfrían rápidamente para transformarse en una estructura martensítica. Por lo general, se utilizan en condiciones completamente endurecidas para lograr una resistencia óptima a la corrosión, al mismo tiempo que poseen alta resistencia y dureza. Según los diferentes tipos, el valor intermedio de HRc (dureza Rockwell) para el acero inoxidable 410 y 416 puede ser de 60 HRc para el acero inoxidable 440c, ya que la dureza máxima después del tratamiento térmico depende del contenido de carbono. La dureza alcanzable aumenta con el aumento del contenido de carbono. Estos aceros inoxidables también reaccionan a imanes como la ferrita.
Acero inoxidable endurecido por precipitación de PH
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PH significa "endurecimiento por precipitación". Esto significa que se pueden endurecer mediante tratamiento térmico. Por lo general, también reaccionan a los imanes. La aleación más común es el acero inoxidable 630, comúnmente denominado "17-4". El tratamiento térmico incluye un "tratamiento en solución" a alta temperatura (también conocido como recocido o recocido en solución), seguido de "envejecimiento" a temperaturas entre 900 F y 1150 F. A las 900 horas, la resistencia y el rendimiento general contra la corrosión son mayores. La resistencia disminuye con el aumento de la temperatura, mientras que la temperatura de envejecimiento aumenta pero la tenacidad aumenta. Para determinados entornos específicos, también se ha mejorado el rendimiento frente a la corrosión. En estas aplicaciones, la resistencia y el comportamiento frente a la corrosión son factores que deben tenerse en cuenta.
Por último, está el acero inoxidable dúplex, que es un tipo de acero inoxidable con estructura mixta de austenita y ferrita, utilizado para aplicaciones más específicas que en esta introducción del acero inoxidable. Muchos son nombres patentados, mientras que algunos, como 2205, se consideran nombres de acero inoxidable estándar o universal.