- noviembre 24, 2014
- Posted by: IMINOX
- Categoría: Información Técnica del Inoxidable
Y… ¿qué tipo de acero se utiliza para temperaturas que excedan los 500°C?… En dicho rango de temperatura -y hasta los 1,150°C – es donde la resistencia a la deformación por fatiga juega un papel muy importante y en donde ocurre la corrosión a altas temperaturas.
Cualquier aplicación en donde la temperatura exceda los 500 °C como por ejemplo, la industria cementera, las plantas de conversión de energía, equipos de tratamiento térmico y tubos radiantes requieren de aceros con alta resistencia a la deformación y a la erosión.
Para estas aplicaciones existen algunos aceros austeníticos que son resistentes a altas temperaturas, los cuales presentamos en la siguiente tabla:
Debido a su composición química, estos austeníticos poseen una excepcional resistencia a la deformación por fatiga, una alta resistencia a la corrosión a altas temperaturas, alta resistencia a la corrosión uniforme y una alta resistencia a la erosión; así como buena formabilidad y buena soldabilidad.
En la siguiente foto podemos observar un ejemplo de una aplicación que resultó defectuosa, un ducto de aire caliente fabricado con 310 S, el cual muestra una severa deformación:
Para evitar que suceda lo anterior en este tipo de aplicaciones, es mejor utilizar austeníticos 153 MATM o 253MA© – que debido a la adición de nitrógeno y a un alto contenido de carbono -, muestran una mejor resistencia a la deformación por fatiga como lo podemos observar en la siguiente gráfica:
Los aceros 153 MATM y 253MA© contienen además silicio y cerio los cuales generan una capa más delgada de óxido de cromo en comparación con otros aceros, que para el caso de exposición a temperaturas elevadas genera dos efectos:
1) Al ser la capa más delgada evita el desquebrajamiento de la misma.
2) Aunque la capa sea más delgada no hay una disminución en la protección que proporciona.
Ambos efectos se pueden observar en la imagen de abajo, en donde la pieza de la izquierda al tener una capa de óxido de cromo más delgada que la de la pieza de la derecha no sufre desquebrajamiento ni pierde protección.
En la gráfica de abajo se aprecia la ganancia en peso (gr/m2)por el incremento en espesor de la capa de óxido de cromo para diferentes tipos de inoxidable al ser expuestos a un ciclo semanal de 1,000o C. A mayor ganancia de peso mayor desquebrajamiento.
Al igual que otros aceros austeníticos, los aceros resistentes a altas temperatura pueden ser formados en frío. Sin embargo, como resultado de su alto contenido de nitrógeno, las propiedades mecánicas de algunos aceros son mayores y por consecuencia se requiere mayor esfuerzo para deformarlos.
Concluyendo, los aceros inoxidables austeníticos resistentes a altas temperaturas están diseñados principalmente para trabajar a temperaturas superiores a los 500 °C y hasta 1,150°C.
En la siguiente fotografía podemos observar una aplicación con acero 153 MA™ utilizado para fundir espejos de 23 ton de peso y diámetro de 8.2 m para un telescopio ubicado en el desierto de Atacama, Chile.
En la siguiente liga, mostramos un documento con comparativos entre austeníticos, dúplex, superaustenítico 254 SMO® y 253 MA® de elementos de aleación, propiedades mecánicas y resistencia a la corrosión por picaduras y por cavidades.
https://iminox.org.mx/wp-content/uploads/pdfblog/resistentesaltastemperaturas.pdf