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Calidades de acero inoxidable: La guía definitiva

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La siguiente información le proporcionará un conocimiento exhaustivo de los distintos grados de acero inoxidable, lo que le facilitará la elección del tipo adecuado para sus necesidades.

Actualmente, los aceros inoxidables más utilizados son 304 y 316.

En términos de coste, el acero inoxidable 304 es bastante más barato que el 316.

Puede seleccionar el tipo de acero inoxidable adecuado en función de sus necesidades específicas.

Calidades de acero inoxidable

Calidades de acero inoxidable

La siguiente tabla resume las distintas series de acero inoxidable y sus tipos específicos, junto con sus características clave y aplicaciones típicas.

SerieTipo Acero InoxidableCaracterísticas y aplicaciones
200GeneralContiene cromo, níquel, manganeso; acero inoxidable austenítico.
300GeneralContiene cromo, níquel; acero inoxidable austenítico.
301EspecíficoBuena maleabilidad, endurecimiento rápido, buena soldabilidad, resistencia superior a la abrasión y resistencia a la fatiga a 304.
302EspecíficoMisma resistencia a la corrosión que el 304, mayor resistencia gracias a la alta contenido en carbono.
303EspecíficoMecanizado más fácil que el 304, pequeñas cantidades de azufre y fósforo añadidas.
304EspecíficoModelo general, acero inoxidable 18/8, grado GB 0Cr18Ni9.
309EspecíficoMejor resistencia a la temperatura que el 304.
316EspecíficoUtilizado en la industria alimentaria y en equipos quirúrgicos, anticorrosivo, mejor resistencia a la corrosión por cloruros, "acero marino", utilizado en la recuperación de combustible nuclear.
321EspecíficoMenor riesgo de corrosión en las juntas de soldadura gracias al titanio, similar al 304.
400GeneralAcero inoxidable ferrítico y martensítico.
408EspecíficoBuena resistencia al calor, débil resistencia a la corrosión, 11% Cr, 8% Ni.
409EspecíficoBarato, utilizado como tubo de escape de automóviles, ferrítico (acero al cromo).
410EspecíficoMartensítico (acero al cromo de alta resistencia), buena resistencia al desgaste, escasa resistencia a la corrosión.
416EspecíficoMejores propiedades de transformación gracias al azufre añadido.
420EspecíficoAcero martensítico "Blade grade", utilizado para herramientas quirúrgicas, muy brillante.
430EspecíficoFerrítico, uso decorativo, buena propiedad de conformación, poca resistencia a la temperatura y a la corrosión.
440EspecíficoSe utiliza para hojas de afeitar, modelos 440A, 440B, 440C, 440F (fácilmente procesables).
500GeneralCromo resistente al calor acero aleado.
600GeneralAcero inoxidable endurecido por precipitación martensítica.
630EspecíficoTipo común endurecido por precipitación, 17-4; 17% Cr, 4% Ni.

Clasificación del acero inoxidable

Los principales composición química del acero inoxidable pueden dividirse en varias categorías: acero inoxidable al cromo, acero inoxidable al cromo-níquel, acero inoxidable al cromo-manganeso-nitrógeno, acero inoxidable al cromo-níquel-molibdeno, acero inoxidable de muy bajo contenido en carbono, acero inoxidable de alto contenido en molibdeno y acero inoxidable de gran pureza.

La clasificación basada en las propiedades del acero y su aplicación incluye el acero inoxidable para ácido nítrico (grado nítrico), el acero inoxidable resistente a la corrosión, el acero inoxidable para tensiones, el acero inoxidable de alta resistencia, entre otros.

En términos de características funcionales, el acero inoxidable puede dividirse en acero inoxidable de baja temperatura, acero inoxidable no magnético, acero inoxidable de fácil corte y acero inoxidable ultraplástico.

También se clasifica en función de su estructura metalográfica, que incluye el acero inoxidable ferrítico (F), el acero inoxidable martensítico (M), el acero inoxidable austenítico y el acero inoxidable dúplex austenítico-ferrítico (A-F), austenita-acero inoxidable dúplex martensítico (A-M), y acero inoxidable endurecido por precipitación (PH).

Propiedades mecánicas del acero inoxidable

Comparación de propiedades mecánicas del acero inoxidable

ClasificaciónComposición (%)EndurecimientoResistencia a la corrosiónMaquinabilidadSoldabilidadMagnetismo
CCrNi
ferrita<0.351627/BienBienBientiene
martensita<1.201115Autoendurecibletienetienemaltiene
austenita<0.25>167/BienBienBien/

La clasificación anterior sólo tiene en cuenta la estructura matricial.

Además de los tres tipos básicos de acero inoxidable, también incluye los aceros inoxidables compuestos, como la martensita-ferrita y la austenita-ferrita, así como los aceros inoxidables endurecidos por precipitación, como el acero inoxidable martensita-carburo.

Introducción detallada al acero inoxidable

La siguiente tabla ofrece una breve descripción de cada tipo de acero, destacando sus principales características, ejemplos y aplicaciones típicas.

Tipo de S.SCaracterísticas principalesEjemplosUtiliza
Acero ferrítico- Acero inoxidable al cromo de bajo contenido en carbono.
- Contenido en cromo > 14%.
- Contiene elementos como Mo, Ti, Nb, Si, Al, W, V.
- Elementos predominantemente formadores de ferrita.
- Resistente a la corrosión y a la oxidación.
- Propiedades mecánicas y procesabilidad deficientes.
Cr17, Cr17Mo2Ti, Cr25, Cr25Mo3Ti, Cr28Estructuras antiácidas, acero antioxidante.
Acero ferrítico-martensítico- En fase Y+A o δ a altas temperaturas.
- Se transforma en fase Y-M en frío.
- Se compone de ferrita y martensita.
- La cantidad de ferrita varía.
- El contenido de cromo suele oscilar entre 12-18%.
- Posibilidad de endurecimiento parcial.
0Cr13, 1Cr13, 2Cr13, Cr17Ni2, Cr17W4, Cr11MoV, etc.Varias aplicaciones, depende del grado específico.
Acero martensítico- En fase Y a temperaturas de enfriamiento.
- Se transforma en martensita al enfriarse.
- Propiedades similares a las del acero ferrítico-martensítico, pero mayores prestaciones mecánicas.
- No hay ferrita libre en la estructura.
2Cr13, 2Cr13Ni2, 3Cr13, 13Cr14NiWVBA, etc.Diversas aplicaciones similares a las del acero ferrítico-martensítico.
Acero al carburo de martensita- Aleación Fe-C de alto contenido en carbono.
- Contiene 12% o más de cromo.
- Calentado a la temperatura normal de enfriamiento.
- Endurecido estructura de la martensita y carburo.
- Resistencia a la corrosión equivalente al acero inoxidable al cromo 12-14%.
4Cr13, 9Cr18, 9Cr18MoV, 9Cr17MoVCoHerramientas de corte, rodamientos, muelles, instrumental médico.
Acero austenítico- Alta concentración de elementos estabilizadores.
- Amplia zona de fase Y a altas temperaturas.
- Estructura austenítica a temperaturas normales.
- Puede reforzarse mediante deformación en frío.
- Susceptible a la corrosión intercristalina y bajo tensión.
18-8, 18-12, 25-20, 20-25Mo, Cr18Mn10Ni5, etc.Diversas aplicaciones industriales, se beneficia del endurecimiento por deformación.
Acero austenítico-ferrítico- Elementos de austenita estables limitados.
- Estado de fase austenítico-ferrítico.
- La composición y la cantidad de ferrita varían.
- Superior límite elástico en comparación con el acero austenítico puro.
- Menos susceptible a la corrosión bajo tensión y al agrietamiento en caliente durante la soldadura.
- Bajo rendimiento de procesamiento a presión y alta susceptibilidad a la corrosión por picaduras.
Diversos aceros inoxidables al cromo-manganesoIndustrias que requieren un alto límite elástico y resistencia a la corrosión.
Acero austenítico-martensítico- Punto Ms inferior a la temperatura ambiente.
- Forma austenita tras el tratamiento con solución sólida.
- Se transforma en martensita durante los procesos de enfriamiento o calentamiento.
- Alta resistencia pero menor resistencia a la corrosión que el acero austenítico estándar.
- Desarrollado en los años 50, se conoce como acero inoxidable medio austenítico de endurecimiento por precipitación.
17Cr-7Ni-A1, 15Cr-9Ni-A1, 17Cr-5Ni-Mo, etc.Aviación, industria de misiles cohete; poco utilizado en la fabricación de maquinaria. Acero de ultra alta resistencia.

1. Acero ferrítico

Bajo en carbono acero inoxidable al cromo con un contenido de cromo superior a 14%, acero inoxidable al cromo con un contenido de cromo igual o superior a 27%, y con elementos adicionales como molibdeno, titanio, niobio, silicio, aluminio, wolframio y vanadio.

En la composición química, los elementos que forman la ferrita ocupan una posición dominante, y la estructura de la matriz se basa principalmente en el hierro.

Este tipo de acero se conoce como ferrítico, con una forma templada (solución sólida), y pueden observarse pequeñas cantidades de carburo y compuestos intermetálicos en las estructuras de recocido y envejecimiento.

Algunos ejemplos de estos aceros son Cr17, Cr17Mo2Ti, Cr25, Cr25Mo3Ti y Cr28.

Acero inoxidable ferrítico es relativamente resistente a la corrosión y a la oxidación debido a su alto contenido en cromo, pero sus propiedades mecánicas y su procesabilidad son deficientes.

Se utiliza sobre todo en estructuras antiácidas y como acero antioxidante.

2. Acero ferrítico-martensítico

Este tipo de acero se encuentra en la fase Y+A (o δ) a altas temperaturas, y se transforma en la fase Y-M cuando se acerca a condiciones de frío.

Conserva la ferrita y existe como martensita y ferrita a temperaturas normales.

La cantidad de ferrita en la estructura puede variar de unos pocos por ciento a varias decenas por ciento, dependiendo de la composición y la temperatura de calentamiento.

Algunos ejemplos de este tipo de acero son el acero 0Cr13, el acero 1Cr13, el acero 2Cr13 con cromo cerca del límite superior y carbono cerca del límite inferior, el acero Cr17Ni2, el acero Cr17W4, así como muchos aceros modificados 12% al cromo resistentes al calor basados en el 1Cr13 (que también se conocen como aceros inoxidables resistentes al calor), como el Cr11MoV, el Cr12WMoV, el Cr12W4MoV, el 18Cr12WMoVNb, etc.

El acero ferrítico-martensítico puede presentar endurecimiento parcial y obtener propiedades mecánicas, pero éstas están muy influidas por el contenido y la distribución de la ferrita.

El contenido de cromo en este tipo de acero suele oscilar entre 12-14% y 15-18%.

El primero tiene la capacidad de resistir los medios atmosféricos y corrosivos débiles, y posee una buena amortiguación y un coeficiente de dilatación lineal pequeño.

Este último tipo tiene una resistencia a la corrosión comparable a la del acero ferrítico con el mismo contenido de cromo, pero conserva algunas de las desventajas del acero ferrítico con alto contenido de cromo.

3. Acero martensítico

A temperaturas normales de enfriamiento, el acero martensítico se encuentra en la fase Y, pero esta fase sólo permanece estable a altas temperaturas. La fase M suele ser estable en torno a 300℃ y se transforma en martensita al enfriarse.

Este tipo de acero incluye 2Cr13, 2Cr13Ni2, 3Cr13y algunos aceros al cromo 12% modificados y reforzados en caliente, como los aceros 13Cr14NiWVBA y Cr11Ni2MoWVB.

Las propiedades mecánicas, la resistencia a la corrosión, el rendimiento del proceso y las propiedades físicas de acero inoxidable martensítico son similares a los del acero inoxidable ferrítico-martensítico al cromo 2-14%.

Al no haber ferrita libre en la estructura, sus prestaciones mecánicas son superiores a las del acero mencionado, pero su sensibilidad térmica al tratamiento térmico es menor.

4. Acero al carburo de martensita

La aleación Fe-C contiene 0,83% de carbono.

En el acero inoxidable, los puntos S están desplazados hacia la izquierda debido al cromo. Los aceros con 12% de cromo y 0,4% o más de carbono, así como los aceros con 18% de cromo y 0,3% o más de carbono, pertenecen a los aceros hipereutectoides.

Este tipo de acero se calienta a la temperatura normal de temple, y el carburo secundario no puede disolverse completamente en la austenita, por lo que la estructura endurecida se compone de martensita y carburo.

No hay muchos grados de acero inoxidable que entren en esta categoría, pero algunos aceros inoxidables con más carbono, como el 4Cr139Cr18, 9Cr18MoV y 9Cr17MoVCo.

Si se templa a baja temperatura, el acero 3Cr13 con carbono próximo al límite superior también puede tener una estructura de este tipo.

Debido a su alto contenido en carbono, aunque los tres grados de acero anteriores contienen más cromo, su resistencia a la corrosión sólo es equivalente a la del acero inoxidable con cromo 12-14%.

Este tipo de acero se utiliza principalmente para piezas que requieren gran dureza y buena resistencia al desgaste, como herramientas de corte, cojinetes, muelles e instrumental médico.

5. Acero austenítico

Este tipo de acero tiene una alta concentración de elementos estabilizadores y una amplia zona de fase Y a altas temperaturas.

Al enfriarse, el Sra. Punto desciende por debajo de la temperatura ambiente, dando lugar a una estructura austenítica a temperaturas normales.

Esta categoría incluye los aceros inoxidables al cromo-níquel como 18-8, 18-12, 25-20 y 20-25Mo, así como los aceros inoxidables con bajo contenido en níquel que utilizan manganeso en lugar de parte del níquel y el nitrógeno, como Cr18Mn10Ni5, Cr13Ni4Mn9, Cr17Ni4Mn9N y Cr14Ni3Mn14Ti.

El acero inoxidable austenítico tiene muchas ventajas, entre ellas la capacidad de reforzarse mediante métodos de deformación en frío a través del endurecimiento por deformación, a pesar de las malas propiedades del tratamiento térmico.

Sin embargo, también es susceptible a la corrosión intercristalina y a la corrosión bajo tensión, que pueden mitigarse mediante el uso de aditivos de aleación y medidas de proceso.

6. Acero austenítico-ferrítico

Debido a la cantidad limitada de elementos de austenita estables, el acero no tiene una estructura austenítica pura a temperatura ambiente ni a altas temperaturas, lo que da lugar a un estado de fase austenítico-ferrítico. La composición y la cantidad de ferrita pueden variar mucho en función de la temperatura de calentamiento.

Muchos tipos de acero inoxidable entran en esta categoría, como el acero al cromo-níquel 18-8 con bajo contenido en carbono, el acero al cromo-níquel 18-8 con titanio, niobio y molibdeno, siendo la ferrita especialmente visible en la estructura del acero moldeado.

Otros ejemplos son los aceros inoxidables al cromo-manganeso con más de 14-15% de cromo y menos de 0,2% de carbono (como Cr17Mn11) y la mayoría de los aceros inoxidables al cromo-manganeso-nitrógeno que se han estudiado y aplicado en la industria.

En comparación con el acero inoxidable austenítico puro, este tipo de acero presenta varias ventajas, como un mayor límite elástico, una mayor resistencia a la corrosión intergranularLa resistencia a la corrosión bajo tensión, la menor tendencia a la fisuración en caliente durante la soldadura y la buena fluidez de la fundición.

Sin embargo, también presenta varias desventajas, como un rendimiento de procesamiento a presión deficiente, alta susceptibilidad a la corrosión por picaduras y tendencia a mostrar fragilidad en la fase c y magnetismo débil en condiciones de campo magnético intenso.

Estas ventajas e inconvenientes están directamente relacionados con la presencia de ferrita en la estructura.

7. Acero austenítico-martensítico

El punto Ms de este acero es inferior a la temperatura ambiente, lo que facilita la formación y soldadura de austenita tras el tratamiento de solución sólida.

Por lo general, la transformación martensítica puede lograrse mediante dos procesos.

  • Tras el tratamiento con solución sólida, el calentamiento a 700-800℃ hace que el cuerpo austenítico se transforme en un estado metaestable debido a la precipitación de cromo carbonizado. A continuación, el punto Ms se eleva por encima de la temperatura ambiente, lo que provoca la transformación de la austenita en martensita durante el proceso de enfriamiento.
  • El enfriamiento directo entre los puntos Ms y Mf tras el tratamiento con solución sólida provoca también la transformación de la austenita en martensita.

El segundo método proporciona una mejor resistencia a la corrosión, pero el tratamiento con solución sólida y el tiempo de intervalo criogénico no deben ser demasiado largos, de lo contrario, el efecto de refuerzo en frío se reducirá debido a la estabilidad al envejecimiento de la austenita.

Tras el tratamiento, se realiza un proceso de envejecimiento a 400-500 grados para potenciar el compuesto intermetálico.

Ejemplos de calidades de acero que entran en esta categoría son 17Cr-7Ni-A1, 15Cr-9Ni-A1, 17Cr-5Ni-Mo, y 15Cr-8Ni-Mo-A1.

El acero austenítico-martensítico, también conocido como acero inoxidable austenítico-martensítico, es un nuevo tipo de acero inoxidable desarrollado y aplicado a partir de la década de 1950.

También se denomina acero inoxidable medio austenítico de endurecimiento por precipitación debido a la presencia de ferrita además de austenita y martensita en su estructura.

Estos aceros se caracterizan por su elevada resistencia (C puede alcanzar 100-150) y su buen comportamiento de refuerzo térmico, pero su resistencia a la corrosión es inferior a la de los aceros inoxidables austeníticos estándar debido al bajo contenido en cromo y a la precipitación de carburo de cromo durante el tratamiento térmico.

La alta resistencia se obtiene sacrificando parte de la resistencia a la corrosión y otras propiedades, como el no magnetismo.

El acero austenítico-martensítico se utiliza sobre todo en la industria aeronáutica y de misiles cohete, pero no está muy extendido en la fabricación de maquinaria y a veces se clasifica como un tipo de acero de ultra alta resistencia.

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17 comentarios en “Stainless Steel Grades: The Ultimate Guide”

  1. Muchas gracias por desglosar los grados de acero inoxidable de una manera tan fácil de entender; mi jefe está tratando de averiguar qué grado de acero inoxidable que necesitamos para conseguir un proyecto de fabricación que estamos empezando y creo que esto realmente le ayudaría. El hecho de que el acero inoxidable 303 sea más fácil de mecanizar que el 304, pero igual de versátil que el modelo general de 304, me hace pensar que ése es el grado al que probablemente apuntemos, aunque mi jefe sabrá más que yo al respecto. La guía sobre los distintos tipos de acero, como el ferrítico y el martensítico, también será de gran ayuda.

  2. SRIKUMAR CHAKRABORTY

    Es realmente una buena manera de clasificar el acero inoxidable, al menos para los fabricantes de acero, los controladores de procesos y la gestión de las unidades de fabricación de acero inoxidable. Señor, ¿puede enviarme una copia a mi cuenta de correo electrónico? Saludos

  3. Es interesante saber que el acero austenítico-ferrítico es muy resistente a la corrosión. Estoy pensando en buscar un proveedor de acero pronto porque la barandilla del balcón de mi dormitorio empieza a ser demasiado inestable. Quizá si las sustituyera por un material más resistente volvería a sentirme seguro al salir al balcón.

  4. ¿Es el acero inoxidable 106A bueno para hacer cuchillos y cosas así? También me gustaría saber si necesita tratamiento térmico y a qué temperatura. Gracias.

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