Acero Inoxidable ¿Sólo hay uno?… No, conoce la clasificación

El acero inoxidable es el nombre común de todos los grados de acero que contienen por lo menos 10.5% de cromo. Es una aleación de hierro, cromo y carbono que se complementa con otros elementos, fundamentalmente con el níquel y molibdeno. Pero no existe un acero inoxidable, existen los aceros inoxidables y se clasifican en función de los distintos elementos que los componen.

La mayor parte de las aleaciones de acero inoxidable se desarrollaron entre 1912 y 1935 y se consideran tres familias básicas: martensíticos, ferríticos y austeníticos.

 

Estas familias de aceros inoxidables se encuentran comercialmente disponibles en México.

 

Posteriormente se desarrollaron aleaciones con mayor resistencia a la corrosión y propiedades mecánicas más elevadas, lo cual dio lugar a la creación de dos nuevas familias: dúplex y endurecidos por precipitación.

 

Estas familias de aceros inoxidables solo se consiguen en México mediante la importación.

 

¿Qué características tienen cada una de estas familias y en qué se utilizan?

 

Empecemos con los martensíticos que fueron los primeros que se desarrollaron industrialmente.

 

Son esencialmente aleaciones de cromo y carbono. Contienen cromo de 10.5 a 18% más carbono hasta 1.2%. Algunos de ellos son el 410, 416, 420,431, 440. Su resistencia a la corrosión es moderada, son magnéticos, no son muy aptos para la soldadura, su formabilidad es muy pobre y son endurecibles por tratamiento térmico por lo que pueden desarrollar altos niveles de resistencia mecánica y dureza. Por esta razón se utilizan en cuchillería, instrumentos quirúrgicos y dentales, discos de frenos, cabezas de palos de golf, partes para bombas y turbinas a gas y vapor, tuercas y tronillos, así como en todas aquellas aplicaciones que demanden una elevada resistencia a la fricción y al desgaste.

 

Existe un tipo de acero inoxidable específicamente para cuchillos de cocina: CPM®S30V. Es un acero inoxidable martensítico fabricado a partir de polvos con lo que se consigue una mejor resistencia al desgaste y mayor tenacidad. Al resultar un material más uniforme y fino, se mejora la facilidad de mecanización y los requerimientos para los tratamientos térmicos. Es considerado por muchos como uno de los aceros de cuchillería de alta calidad ya que se logran filos extremadamente finos, duros y resistentes al desgaste. https://iminox.org.mx/cual-es-la-herramienta-mas-importante-de-un-chef/

 

Los palos de golf están fabricados con acero inoxidable martensítico, el cual posee un alto nivel de resistencia mecánica y dureza. Con este material, conservarán su excelente apariencia, no se dañarán y durarán por muchos años.

 

Los ferríticos son esencialmente aleaciones con cromo que va del 10.5 a 30% y contienen un poco de carbono, del orden del 0.08%. Algunos grados pueden contener molibdeno, silicio, aluminio, titanio y niobio que aportan diferentes características. Ejemplos de ferríticos son el 409, 430, 434, 439, 441, 444, 446. Su resistencia a la corrosión es de moderada a buena. Son magnéticos, endurecibles, su formabilidad es buena, su soldabilidad también es buena, difunden el calor de manera más eficiente. Se utilizan en equipo de cocina y electrodomésticos, monedas, en silenciadores y convertidores catalíticos para automóviles, adornos y molduras automotrices, adornos arquitectónicos para interiores, en equipo para refinación de petróleo, puertas para cámaras frías, entre muchos otros usos.

 

El ferrítico 409 se utiliza ampliamente para la fabricación de silenciadores de los sistemas de escape para automóviles. https://iminox.org.mx/hablemos-un-poco-de-los-ferriticos-y-sus-aplicaciones/

 

El acero inoxidable utilizado para la fachada y techos del Centro de Convenciones de Songdo, Corea del Sur, es un ferrítico con alto contenido de cromo (446), el cual se caracteriza por su excelente resistencia a la oxidación, ya que Songdo tiene un ambiente marítimo. https://iminox.org.mx/convensia-convention-center-en-songdo-un-edificio-sustentable-con-fachada-y-techo-de-acero-inoxidable/

 

Un grado innovador de acero inoxidable fabricado por Outokumpu es el nuevo ferrítico 4622. Es un ferrítico alto en cromo, lo que mejora su resistencia a la corrosión. Entre sus características destacan, además de su resistencia a la corrosión, un precio competitivo, alta capacidad de alargamiento, facilidad de pulido y una excepcional capacidad de embutición profunda, lo que facilita la producción de artículos para la cocina tales como ollas, sartenes y tarjas. https://iminox.org.mx/un-ferritico-alto-en-cromo-que-puede-suplir-a-algunos-austeniticos-y-a-un-precio-competitivo-conocelo/

 

Los austeníticos constituyen la familia con el mayor número de aleaciones disponibles. Contienen Cromo del 16 al 26% y su contenido de carbono se mantiene bajo hasta 0.15% máximo. Se les adiciona níquel (Serie 300 AISI) y manganeso y nitrógeno (Serie 200 AISI). Ejemplos de austeníticos son el 201,301, 303, 304,308, 309, 310, 316, 317, 321, 347. Su resistencia a la corrosión es excelente. Poseen una excelente soldabilidad, difunden pobremente el calor, se caracterizan por tener un excelente factor de higiene y limpieza, su formabilidad también es excelente, tienen la habilidad de ser funcionales en temperaturas extremas (bajas y altas), son de fácil transformación y no son magnéticos. Se utilizan en la industria química y del petróleo, en la alimentaria, farmacéutica, aeronáutica, naval, del transporte, en la arquitectura y en la construcción civil.

 

El edificio Magnocentro en Huixquilucan, Estado de México es quizá la primera fachada de acero inoxidable en nuestro país (1997) y está recubierta de austenítico 316, seleccionado para que resistiera y no se deteriorara con el ambiente contaminado de la Ciudad de México. https://iminox.org.mx/edificio-magnocentro-plaza-quiza-la-primera-fachada-en-acero-inoxidable-en-mexico/

 

Los toboganes de la nueva área de juegos infantiles “Discovery Slides” del aeropuerto Jewel Changi en Singapur (2015), utilizan en su estructura también el austenítico 316. https://iminox.org.mx/el-area-de-juegos-del-aeropuerto-jewel-changi-en-singapur/

 

En quirófanos, unidades de cuidados intensivos y otras áreas donde las técnicas de control de infecciones y la higiene son muy elevadas y estrictas, los aceros inoxidables austeníticos 304 y 316 son los dos grados más utilizados. https://iminox.org.mx/el-acero-inoxidable-un-material-clave-en-la-desinfeccion-de-los-hospitales/

 

Los dúplex son los de más reciente desarrollo. Su contenido de cromo varía del 18 al 26% y el de níquel de 4.5 a 6.5%. Se le añaden elementos como nitrógeno, molibdeno, cobre, silicio y tungsteno que les confieren ciertas características de resistencia a la corrosión. El más conocido es el 2205. Son magnéticos, tienen buena soldabilidad, sus propiedades mecánicas superan a las de los austeníticos. La estructura dúplex mejora la resistencia a la corrosión de fractura bajo tensión en ambientes con cloruros. Se utilizan en la construcción de tubos de intercambiadores de calor, en refinerías, industrias químicas e industrias de procesos que utilizan agua como refrigerante. También en construcciones (puentes, techos, albercas) que requieran mayor resistencia a la corrosión y mecánica, así como en construcciones de plataformas marinas y barcos.

 

A la izquierda el puente Champlain y a la derecha el nuevo puente Samuel de Champlain inaugurado el 1 de julio de 2019, con una longitud de 3.4 km y 60.2 m de ancho. Los diseñadores se enfrentaron a muchos desafíos, principalmente al ambiente de Montreal y la necesidad de utilizar sal de deshielo para mantener el puente abierto en condiciones invernales. Por lo que especificaron tres tipos de acero inoxidable: austenítico 304, dúplex 2101 y 2304. https://iminox.org.mx/el-nuevo-puente-samuel-de-champlain-en-canada-durara-125-anos/

 

Los dúplex son utilizados en las aplicaciones sumergidas y externas de las Plantas Tratadoras de Aguas Residuales. https://iminox.org.mx/el-acero-inoxidable-en-las-plantas-tratadoras-de-aguas-residuales/

 

La Sagrada Familia de Barcelona, fotografiada desde el barrio de El Carmelo. Han utilizado varilla de refuerzo enla construcción de los niveles superiores de las seis torres centrales. El tipo de varilla elegido, fue dúplex 2205 ya que es resistente a la corrosión por picaduras en ambientes cercanos al mar con presencia de cloruros como el de Barcelona. https://iminox.org.mx/varilla-de-acero-inoxidable-en-las-seis-torres-centrales-del-templo-de-la-sagrada-familia-en-barcelona/

 

Los endurecibles por precipitación se desarrollaron después de la Segunda Guerra Mundial como una alternativa para elevar las características de resistencia mecánica. Son aleaciones de hierro-cromo-níquel que pasan por un proceso de endurecimiento por tratamiento térmico de envejecimiento. Están patentados y frecuentemente se les designa con las siglas de la empresa productora. Ejemplo de ellos son los 17-4 PH, 15-5 PH, 17-7 PH, PH 15-7 MO.Se utilizan cuando se desea asociar elevadas características mecánicas y de maquinidad.

 

Eje portahélice de barcos y de bombas.

 

Vástagos de válvulas.