Cosas interesantes sobre el acero inoxidable.

Características generales

El acero inoxidable es una aleación compleja resistente a la corrosión bajo la influencia de la humedad atmosférica y del suelo, así como en entornos agresivos. En 1913, Harry Brearley, que experimentó con diferentes tipos de aleaciones, descubrió la capacidad del acero con alto contenido de cromo para resistir la corrosión ácida.

Composición química

Al seleccionar la composición química de una aleación resistente a la corrosión, se aplica la siguiente regla. Si se añade un metal que no es corrosivo (p. ej., hierro) a un metal que forma una solución sólida con él y es resistente a la corrosión (p. ej., cromo), el efecto protector no es uniforme. Si se agrega un segundo metal, la resistencia a la corrosión aumenta no en proporción a la cantidad del componente de aleación, sino en pasos. El principal elemento de aleación del acero inoxidable es el cromo Cr (12-20%); Además del cromo, el acero contiene elementos que acompañan al hierro (C, Si, Mn, S, P) y elementos introducidos en el acero para darle las propiedades físicas, mecánicas y de resistencia a la corrosión necesarias (Ni, Mn, Ti, Nb, Co, Mes).

Cromo

La resistencia a la corrosión está directamente relacionada con el contenido de cromo de la aleación. Con un contenido de 13% y más, el metal se vuelve inoxidable en condiciones normales y en ambientes levemente agresivos. Más del 17 % de Cr lo hace resistente a la corrosión en entornos oxidantes más agresivos y otros. En particular, en ácido nítrico de concentración hasta 50%. El motivo de la resistencia a la corrosión es que se forma una fina película de óxidos insolubles en la superficie de la pieza que contiene cromo en contacto con medios agresivos. En este caso es de gran importancia el estado de la superficie del material, la ausencia de tensiones internas y defectos cristalinos. En ácidos fuertes (sulfúrico, clorhídrico, fosfórico y sus mezclas) se utilizan aleaciones complejas con alto contenido de Ni y aditivos Mo, Cu, Si.

Clasificación:

Según la composición química, los aceros inoxidables al cromo se dividen en: martensíticos, semiferríticos (martensíticos-ferríticos), ferríticos. Los aceros al cromo-níquel se dividen en austenítico, austenítico-ferrítico, austenítico-martensítico, austenítico-carburo. La clasificación de los aceros al cromo-manganeso-níquel coincide con la de los aceros inoxidables al cromo-níquel.

Aceros inoxidables austeníticos.

Se dividen en aquellos propensos a la corrosión intergranular y estabilizados, con adiciones de Ti y Nb. Se consigue una reducción significativa de la susceptibilidad a la corrosión intergranular reduciendo el contenido de carbono al 0,03 %. Los aceros inoxidables que son propensos a la corrosión intergranular generalmente se tratan térmicamente después de la soldadura. Están muy extendidas las aleaciones Fe + Ni, en las que gracias al níquel se estabiliza la estructura austenítica del hierro y la aleación adquiere propiedades débilmente magnéticas.

Aceros martensíticos y martensítico-ferríticos

Tienen buena resistencia a la corrosión al aire libre y en ambientes poco agresivos (soluciones débiles de sales y ácidos) y tienen altas propiedades mecánicas. Se utilizan principalmente para productos de desgaste, como herramientas de corte como cuchillos, para elementos y estructuras elásticas y en la industria alimentaria y química para piezas en contacto con medios ligeramente agresivos. Esto incluye aceros como 30X13, 40X13 , etc.

Aceros ferríticos.

Los aceros ferríticos se utilizan en la fabricación de piezas utilizadas en entornos oxidantes (por ejemplo, soluciones de ácido nítrico), electrodomésticos, alimentos, industria ligera y equipos de intercambio de calor en maquinaria eléctrica. Dichos aceros tienen una alta resistencia a la corrosión en ácido nítrico, soluciones acuosas de amoníaco, en nitrato de amonio, en una mezcla de ácidos nítrico, fosfórico y fluorhídrico y en otros ambientes agresivos. Este tipo incluye los aceros de la serie 400.

Aceros austeníticos

Las altas características de servicio (resistencia, ductilidad, resistencia a la corrosión en la mayoría de los entornos de trabajo) y la buena procesabilidad son las ventajas de los aceros de esta clase. Es por eso que los aceros austeníticos resistentes a la corrosión se utilizan ampliamente como material estructural en varias ramas de la ingeniería mecánica. Los aceros de la serie 300 pertenecen a esta clase.

Aceros austenítico-ferríticos

La ventaja de los aceros de este grupo es la mejora del límite elástico en comparación con los aceros austeníticos monofásicos, la ausencia de tendencia al crecimiento del grano mientras se conserva la estructura bifásica, el menor contenido de níquel severamente deficiente y la buena soldabilidad. Dichos aceros se utilizan ampliamente en varias ramas de la tecnología moderna, especialmente en ingeniería química, construcción naval y aviación. Este tipo de acero incluye 08Cr22Ni6T, 08Cr21Ni6M2T, 08Cr18G8Ni2T.

Aceros austenítico-martensíticos.

Las demandas de las nuevas ramas de equipos modernos en aceros resistentes a la corrosión de mayor resistencia y adaptabilidad han dado como resultado el desarrollo de aceros tipo transición. Estos son aceros de tipo 07Cr16Ni6, 09Cr15Ni9U, 08Cr17Ni5M3.

Aleaciones en base hierro-níquel y níquel

En la fabricación de equipos químicos, especialmente para trabajos en ácido sulfúrico y clorhídrico, es necesario utilizar aleaciones con mayor resistencia a la corrosión que los aceros austeníticos. Para estos fines, utilice aleaciones a base de hierro-níquel tipo 04ChN40MTDTU y aleaciones a base de níquel-molibdeno H70MF, a base de cromo-níquel XN58V y a base de cromo-níquel-molibdeno XN65MV, XN60MB

Producción y aplicación

Según ISSF, en 2010 la producción mundial de acero inoxidable fue de unos 25 millones de toneladas. Los aceros al cromo se utilizan principalmente en prensas hidráulicas, álabes de turbinas, equipos de craqueo, resortes, filos de cuchillos y electrodomésticos.

Los aceros austeníticos estabilizados se utilizan en equipos de soldadura que operan en ambientes agresivos y en productos que operan a altas temperaturas de 550-800°C. Los aceros al cromo-níquel y al cromo-manganeso-níquel se utilizan en la producción de artículos para el hogar, en particular vajillas (aceros de calidad alimentaria). En la industria alimentaria;
El acero inoxidable se utiliza tanto en estado deformado como fundido.

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