Comprensión del acero inoxidable: una guía completa

¿Qué es el acero inoxidable?

El acero inoxidable, conocido por su capacidad para resistir la corrosión, es un acero de alta aleación con un atractivo estético distintivo. Su superficie no requiere tratamientos como pintura, lo que la distingue claramente del "material negro" (un término común para el acero normal), que necesita protección contra la oxidación. La resistencia del acero inoxidable a medios corrosivos débiles como el aire, el vapor y el agua le da su nombre, mientras que el acero que resiste la corrosión química (de ácidos, álcalis, sales, etc.) se denomina acero resistente a los ácidos. A pesar de que los dos se usan a menudo indistintamente, su composición química varía: no todos los aceros inoxidables son resistentes a los ácidos, pero la mayoría de los aceros resistentes a los ácidos son inherentemente inoxidables. La resistencia a la corrosión del acero inoxidable se debe en gran medida a sus elementos de aleación.

Características del acero inoxidable

La propiedad fundamental del acero inoxidable es su resistencia a la oxidación en condiciones atmosféricas y a la corrosión en diversos medios líquidos. Esta característica está directamente relacionada con su contenido de cromo, que forma una capa invisible en la superficie del acero, evitando la oxidación y haciendo que el material sea "pasivo" o resistente a la corrosión. Elementos adicionales como el níquel y el molibdeno mejoran su resistencia a la corrosión, solidez y resistencia a la temperatura.

La resistencia a la corrosión aumenta con un mayor contenido de cromo. Se produce un cambio fundamental cuando el contenido de cromo supera el 10.5%: el acero pasa de ser propenso a oxidarse a ser resistente a la corrosión y de susceptible a la corrosión a resistente a la corrosión. Esta mejora continúa a medida que el contenido de cromo supera el 10.5%, pero en general, el acero inoxidable no requiere más del 26% de cromo.

Clasificación del acero inoxidable

El acero inoxidable viene en muchas variedades, cada una con propiedades distintas. Los métodos de clasificación comunes incluyen:

  1. Por estructura cristalina: Aceros inoxidables martensíticos, ferríticos, austeníticos y dúplex.
  2. Por composición química: Acero inoxidable al cromo, Acero inoxidable al cromo-níquel, Acero inoxidable al cromo-níquel-molibdeno, Acero inoxidable con contenido ultrabajo en carbono, Acero inoxidable con alto contenido de molibdeno, Acero inoxidable de alta pureza, etc.
  3. Por propiedades y usos: Resistentes al ácido nítrico, Resistentes al ácido sulfúrico, Resistentes a las picaduras, Resistentes a la corrosión por tensión, Aceros inoxidables de alta resistencia, etc.
  4. Por características funcionales: Aceros inoxidables de baja temperatura, no magnéticos, de fácil corte, superplásticos, etc. La clasificación más común se basa en la composición estructural y química del acero.

Grados comunes de acero inoxidable: características y aplicaciones

Clasificaciones más simples dividen el acero inoxidable en tres tipos principales: series 200, 300 y 400. La serie 300 es la más utilizada, aunque las series 200 y 400 suelen servir como alternativas. En rigor, la serie 400 no es acero inoxidable sino ‘hierro inoxidable’ debido a su falta de níquel, lo que la hace magnética. Las series 200 y 300 contienen níquel y no son magnéticas. El grado 304, un tipo común de la serie 300, suele indicar la tendencia de los precios en todo el mercado del acero inoxidable. La serie 300 es la más afectada por los precios del níquel e incluye variedades como 304, 304L, 316, 316L, 321, 309S, 310S, etc., diferenciadas por su contenido y propiedades metálicas. Por ejemplo

, la diferencia entre 304 y 304L radica en su contenido de carbono, donde la "L" indica bajo contenido de carbono. De manera similar, la distinción entre 316 y 316L se basa en sus niveles de carbono.

Procesamiento de superficies de acero inoxidable

El acero inoxidable, conocido por su resistencia única, alta resistencia al desgaste, propiedades anticorrosión superiores y resistencia a la oxidación, se usa ampliamente en las industrias de protección ambiental, química, electromecánica, de electrodomésticos y decoración del hogar. El futuro de las aplicaciones del acero inoxidable parece cada vez más amplio y depende en gran medida del desarrollo de su tecnología de tratamiento de superficies.

Métodos de tratamiento de superficies

Los tratamientos superficiales de acero inoxidable comunes incluyen:

  • Tratamiento blanqueador de color natural.
  • Tratamiento superficial brillante tipo espejo.
  • Tratamiento superficial de color.

Tratamiento térmico de acero inoxidable

  1. Tratamiento térmico de acero inoxidable ferrítico El acero inoxidable ferrítico, normalmente estable en su singular estructura ferrítica, no sufre transiciones de fase durante el calentamiento o el enfriamiento. El tratamiento térmico, por tanto, no altera sus propiedades mecánicas sino que tiene como objetivo reducir la fragilidad y mejorar la resistencia a la corrosión intergranular.
  2. Tratamiento térmico de acero inoxidable austenítico En el acero inoxidable austenítico, los elementos de aleación como el cromo (Cr) y el níquel (Ni) reducen el punto Ms por debajo de la temperatura ambiente (-30 a -70°C). Esto garantiza la estabilidad de la estructura austenítica, lo que significa que no se produce ninguna transición de fase por encima de la temperatura ambiente durante el calentamiento o enfriamiento. El objetivo principal del tratamiento térmico del acero inoxidable austenítico no es modificar las propiedades mecánicas sino mejorar la resistencia a la corrosión.
  3. Tratamiento térmico martensítico de acero inoxidable La característica distintiva del acero inoxidable martensítico es su capacidad para ajustar las propiedades mecánicas en un amplio rango mediante tratamiento térmico, atendiendo a diversas condiciones de uso. Los diferentes métodos de tratamiento térmico también influyen en su resistencia a la corrosión.
  4. Tratamiento térmico de acero inoxidable dúplex ferrítico-austenítico El acero inoxidable dúplex, una incorporación relativamente nueva a la familia de los aceros inoxidables, ha ganado amplio reconocimiento e importancia debido a su composición (alto Cr, bajo Ni, Mo añadido, N) y estructura. Ofrece mayor resistencia y plasticidad que los aceros inoxidables austeníticos y ferríticos; resistencia a la corrosión comparable al acero austenítico; y una resistencia superior a las picaduras, la corrosión por grietas y el agrietamiento por corrosión bajo tensión en ambientes de cloruro y agua de mar.
  5. Tratamiento térmico de acero inoxidable de endurecimiento por precipitación El acero inoxidable endurecido por precipitación, que se desarrolló más adelante en la línea de tiempo del acero inoxidable, surgió a través de la experimentación, el resumen y la innovación. Los aceros inoxidables anteriores, como el ferrítico y el austenítico, tenían buena resistencia a la corrosión, pero no podían ajustar las propiedades mecánicas mediante tratamiento térmico. El acero inoxidable martensítico, aunque ajustable en propiedades mecánicas, tenía peor resistencia a la corrosión. El acero inoxidable endurecido por precipitación aborda estas limitaciones.

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