¿Alguna vez se ha preguntado por qué el acero inoxidable, conocido por su resistencia a la oxidación, a veces sigue mostrando signos de óxido? Este artículo explora la ciencia que hay detrás de la composición del acero inoxidable y los factores que afectan a su durabilidad. Aprenderás consejos prácticos para prevenir la oxidación y mantener su brillo.
Definición de acero inoxidable
El acero inoxidable es un tipo de acero que contiene menos de 2% de carbono (C) y más de 2% de hierro.
En el proceso de fabricación del acero inoxidable se utilizan elementos de aleación como cromo (Cr), níquel (Ni), manganeso (Mn), silicio (Si), titanio (Ti), y molibdeno (Mo) se añaden para mejorar su rendimiento y hacerlo resistente a la corrosión, o libre de óxido. Esto es lo que da nombre al acero: "inoxidable".
El proceso de fabricación del acero inoxidable implica la adición de diferentes tipos y cantidades de elementos de aleación para producir diversos niveles de rendimiento.
Para distinguir entre estos distintos niveles, el acero inoxidable se clasifica en diferentes grados.
La siguiente tabla enumera los elementos de aleación comunes utilizados en el acero inoxidable decorativo y se proporciona únicamente con fines de referencia.
Composición química del acero inoxidable Gráfico (porcentaje %)
| Calidades de acero | C | Si | Mn | P | S | Cr | Ni |
|---|---|---|---|---|---|---|---|
| 304 | ≤0.08 | ≤1.00 | ≤2.00 | ≤0.045 | ≤0.03 | 18-20 | 8-10 |
| 301 | ≤0.15 | ≤1.00 | ≤2.00 | ≤0.045 | ≤0.03 | 16-18 | 6-8 |
| 202 | ≤0.15 | ≤1.00 | 7.5-10 | ≤0.05 | ≤0.03 | 17-19 | 4-6 |
| 201 | ≤0.15 | ≤1.00 | 5.5-7.5 | ≤0.05 | ≤0.03 | 16-18 | 3.5-5.5 |
Contenido de elementos de aleación
Por lo general, si el contenido de cromo es de 10,5%, el acero inoxidable tiene menos probabilidades de oxidarse.
Cuanto mayor sea el contenido de cromo-níquel, mayor será la resistencia a la corrosión.
Por ejemplo, el acero inoxidable 304 con un contenido de níquel de 8-10% y un contenido de cromo de 18-20% no suele oxidarse.
El proceso de fabricación del acero inoxidable puede influir en su resistencia a la corrosión.
Las grandes fábricas de acero inoxidable con tecnología, equipos y técnicas de fundición avanzados controlan mejor los elementos de aleación, la eliminación de impurezas y las temperaturas de enfriamiento de los tochos, lo que se traduce en una calidad del producto más estable y fiable. Como resultado, el acero inoxidable producido por estas fábricas tiene menos probabilidades de oxidarse.
En cambio, las pequeñas acerías con equipos y tecnología deficientes suelen tener dificultades para eliminar las impurezas durante el proceso de fundición, por lo que su acero inoxidable es más propenso a oxidarse.
Entorno exterior
El acero inoxidable en un entorno seco y bien ventilado tiene menos probabilidades de oxidarse.
Sin embargo, en condiciones de alta humedad, lluvia continua o entornos con alta acidez o alcalinidad, el acero inoxidable es más susceptible a la oxidación.
Incluso el acero inoxidable de grado 304 puede oxidarse si el entorno es lo suficientemente pobre.
Muchos clientes van al mercado con un pequeño imán en el bolsillo para comprobar si el acero inoxidable es magnético, creyendo que el acero inoxidable no magnético no se oxida.
Sin embargo, se trata de un malentendido común. La propiedad magnética del acero inoxidable viene determinada por su estructura, no por su resistencia a la oxidación.
Las diferentes temperaturas de solidificación durante el proceso de fabricación dan lugar a diferentes estructuras del acero inoxidable, como la ferrita, austenitay martensítico. Los aceros inoxidables ferríticos y martensíticos son magnéticos, mientras que los austeníticos tienen buenas propiedades mecánicas y... soldabilidad pero no es tan resistente a la corrosión como el acero inoxidable ferrítico.
En el mercado circulan también aceros inoxidables con bajo contenido en níquel y alto contenido en manganeso de las series 200 y 300, que son amagnéticos pero tienen un rendimiento inferior al del acero inoxidable 304 con alto contenido en níquel.
Además, el acero inoxidable 304 puede presentar ligeras propiedades magnéticas después de someterse al estirado, recocidoprocesos de pulido y fundición.
Por lo tanto, utilizar las propiedades magnéticas para juzgar la calidad del acero inoxidable no es un método científico y puede dar lugar a malentendidos.
Muchos clientes acuden al mercado con un pequeño imán en el bolsillo para determinar si el acero inoxidable es magnético, dando por sentado que el acero inoxidable no magnético no se oxida.
Sin embargo, se trata de una interpretación errónea. La propiedad magnética del acero inoxidable viene determinada por su estructura, no por su resistencia a la oxidación.
Cuando los clientes ven manchas marrones de óxido en la superficie del acero inoxidable, a menudo se sorprenden, pensando que "el acero inoxidable no se oxida, si lo hace, entonces la calidad del acero debe tener un problema".
En realidad, se trata de una visión parcial y mal informada del acero inoxidable.
El acero inoxidable puede oxidarse en determinadas condiciones. Tiene la capacidad de resistir la oxidación atmosférica, pero su resistencia a la corrosión en ambientes ácidos, alcalinos y salinos puede cambiar en función de su composición química, estado de interacción, condiciones de uso y tipo de medio ambiental.
Por ejemplo, el acero inoxidable 304 tiene excelentes propiedades anticorrosión en un ambiente seco y limpio, pero si se traslada a una zona costera, se oxidará rápidamente en la niebla marina, rica en sal.
Por lo tanto, no todos los tipos de acero inoxidable pueden resistir la corrosión y el óxido en todo momento.
El acero inoxidable forma una capa muy fina y estable de óxido de cromo en su superficie, que impide que el oxígeno se infiltre y oxide, y resiste la corrosión. Pero si esta película protectora se daña continuamente, los átomos de aire, líquido y oxígeno se infiltrarán continuamente y separarán los átomos de hierro metálico, provocando la oxidación continua de la superficie.
Hay muchas formas de dañar la película protectora de las superficies de acero inoxidable, entre ellas:
Las condiciones mencionadas pueden dañar y corroer la película protectora de la superficie de acero inoxidable.
Para mantener una superficie metálica brillante y sin óxido, recomendamos:
El uso de pasta o spray de decapado para ayudar a eliminar el óxido y reformar una película de óxido de cromo puede restaurar la resistencia a la corrosión del acero inoxidable.
Es crucial lavar adecuadamente el acero inoxidable con agua después del decapado para eliminar cualquier contaminante y residuo de ácido.
Después de todos los procesos, utilice un equipo de pulido para repulir el acero inoxidable y sellarlo con cera de pulido.
Para las manchas de óxido pequeñas y leves, también se puede utilizar una mezcla de gasolina y aceite de motor 1:1 para eliminarlas.
Limpieza con chorro de arena, limpieza con partículas de vidrio o cerámica, esmerilado, limpieza y pulido.
Es posible borrar materiales aplicados anteriormente, pulir materiales o cubrir zonas contaminadas por medios mecánicos.
Sin embargo, todas las formas de contaminación, especialmente las partículas exóticas de hierro, pueden ser una fuente de corrosión, sobre todo en ambientes húmedos.
Por lo tanto, es mejor limpiar la superficie del metal por medios mecánicos cuando está seco.
Tenga en cuenta que la limpieza mecánica sólo puede limpiar la superficie del metal, no modificar su capacidad anticorrosiva.
Recomendamos utilizar un equipo de pulido para repulir la superficie tras la limpieza mecánica y sellarla con cera de pulido.
Como fundador de MachineMFG, he dedicado más de una década de mi carrera a la industria metalúrgica. Mi amplia experiencia me ha permitido convertirme en un experto en los campos de la fabricación de chapa metálica, mecanizado, ingeniería mecánica y máquinas herramienta para metales. Estoy constantemente pensando, leyendo y escribiendo sobre estos temas, esforzándome constantemente por mantenerme a la vanguardia de mi campo. Deje que mis conocimientos y experiencia sean un activo para su empresa.
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