ACEROS INOXIDABLES
a) En general, aceros inoxidables
Al igual que otros aceros, son aleaciones de hierro y carbono al que se añaden cromo y otros elementos para mejorar su resistencia. Para los no iniciados, el acero inoxidable es un término sencillo para designar un material indestructible, que no se oxida y resiste todas las formas de corrosión.
De hecho, su resistencia se debe a una fina capa de óxido que se forma en la superficie. Esta capa protectora retrasa enormemente el proceso de oxidación (formación de óxido*), lo que no ocurre con un material no aleado, que puede oxidarse o corroerse porque su capa de óxido es porosa.
Para ser clasificado como inoxidable, el acero debe contener al menos 10,5% de cromo y menos 1,2% de carbono. La mayoría de los aceros inoxidables utilizados cumplen las normas: europeas (norma EN 10088 en particular) y americanas (norma AISI)
Los aceros inoxidables desempeñan un papel en innumerables campos:
Vida cotidiana, Mecánica, Construcción, Alimentación, Química, Transporte, Náutica, Medicina, ....
* ver definiciones - último párrafo
b) Diferentes tipos de acero inoxidable
Los aceros inoxidables se clasifican en dos familias:
Aceros al cromo
(martensíticos y ferríticos) contienen entre un 12 y un 30% de cromo y un pequeño porcentaje de níquel.
Su estructura es :
- MartensíticoCombinan una buena resistencia a la corrosión con elevadas propiedades mecánicas. (ExInstrumental quirúrgico y cubertería)
- Ferrítico No se endurecen, son refractarios y son más económicos que los aceros al cromo-níquel (por ejemplo, arquitectura, utensilios de cocina)
Aceros al cromo-níquel
(austenítico y austeno-ferrítico). Su grado base contiene un 18% de cromo y un 10% de níquel.
Contienen poco carbono: del 0,02% al 0,15%, su estructura es :
- Austenítico*No se endurecen, son amagnéticos, tienen muy buena ductilidad y reaccionan muy bien a las temperaturas extremas.
- Austeno ferríticoSu estructura es bifásica*. Sus características son similares a las encontradas anteriormente y se utilizan principalmente para producir aceros fundidos, especialmente adecuados para la soldadura.
Es por su mayor resistencia a la corrosión y sus elevadas características mecánicas y químicas que SISTEMA INOX sólo comercializa y transforma acero inoxidable con grados austeníticos.
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c) Norma, composición y análisis químico de los aceros inoxidables austeníticos
El grado de acero inoxidable se refiere a la composición química del metal, no a su aspecto superficial. En función del entorno y las condiciones atmosféricas, se elige el grado adecuado.
Los aceros austeníticos son muy resistentes a la corrosión en caliente y en frío en ambientes agresivos. Esta resistencia se debe a la presencia de cromo (más del 15%), que protege la superficie de la aleación mediante pasivación.
La resistencia a la corrosión atmosférica es, por tanto, cien veces superior a la de los aceros convencionales.
Normas
Composición química
d) Análisis químico del acero inoxidable y papel de los aditivos
Valor representado en % de la masa.
Tomando como base el tipo 1.4301 (304), se observa que las propiedades mecánicas y la resistencia a la oxidación aumentan cuando se añaden Cromo y Níquel:
- Cromo (Cr, C)Añadir más del 13% hace que el acero sea inoxidable, pero demasiado duro.
- Níquel (Ni; N)La adición de níquel aumenta el rango de estabilidad, mejora la resistencia a la corrosión y la ductilidad y facilita el procesamiento.
Añadir más del 20% hace que el acero sea inoxidable pero demasiado blando.
La adición de cromo y níquel en las proporciones adecuadas garantiza unas buenas propiedades técnicas y mecánicas para el mecanizado.
La adición de wolframio y molibdeno (Mo, D) mejora la resistencia al desgaste y al calor, y aumenta la resistencia a la corrosión por picaduras en ambientes agresivos, así como la estabilidad de las películas de pasivado.
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e) Cualidades y usos del acero inoxidable:
Acero inoxidable 304 y 304L
Aleaciones sin molibdeno añadido, ofrecen una buena resistencia a la corrosión ambiental e intergranular. Con buena soldabilidad, son ideales para su uso en la industria alimentaria (equipos de cocina, restaurantes, cuberterías) y en entornos menos agresivos como la calderería y las tuberías.
Acero inoxidable 316 y 316L
Estas aleaciones tienen un bajo contenido en carbono y una fiable adición de molibdeno, lo que les confiere una muy buena resistencia a la corrosión por picaduras y las hace aptas para el trabajo en caliente. Deben utilizarse en ambientes muy agresivos, en particular los ambientes clorados y marinos.
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f) Tipos de corrosión
Los aceros inoxidables austeníticos son susceptibles a la corrosión superficial. La más frecuente es la aparición de óxido, bien como consecuencia de la presencia de polvo metálico externo, bien por simples arañazos o roces contra piezas de distinto tipo.
Además del óxido, existen otros tres tipos de corrosión de naturaleza electroquímica: la corrosión intragranular*, la corrosión por picaduras* y la corrosión bajo tensión*.
Estas marcas pueden eliminarse fácilmente con un limpiador de acero inoxidable comoWICHINOX ®
g) Definiciones - glosario
Acero inoxidable:Acero de alta aleación resistente a los agentes corrosivos
Acero austenítico:Acero que no se endurece y es amagnético. Combina una gran resistencia a la corrosión con una buena deformabilidad, lo que facilita su conformado. Son los aceros inoxidables más utilizados.
Aleación:Pproducto resultante de la mezcla de un metal con otros elementos metálicos o no metálicos.
Austenita:Constituyente micrográfico de los aceros. Existe de 900°C a 1300°C. Mezcla de hierro y carbono disuelto
Corrosión intragranular: 3 condiciones: al menos 0,035% de carbono, ambiente externo ácido y oxidante, mantenido a una temperatura entre 400 y 800°C.
Corrosión por picadura: presencia accidental de polvo metálico, que en un ambiente húmedo crea un sistema de pilas que corroe el acero.
Corrosión bajo tensión: un resultado poco frecuente, que se observa cuando el elemento se expone a un entorno corrosivo, como agua impura, soluciones de cloruro o sosa. En ese caso, el elemento se inutiliza rápidamente.
Carga de rotura:Es la carga estática que el material proporciona hasta la rotura total de una muestra en Newton/mm² cuando es nueva.
Carga de trabajo: indica el valor de carga estática para el que el producto seguirá funcionando sin desgaste.
Ductilidad: puede estirarse sin romperse
Límite elástico:Es la carga máxima que debe aplicarse a una muestra antes de que se deforme.
Pasivo: acero tratado para hacerlo menos susceptible a la corrosión
En remojo:Enfriamiento rápido de un material metalúrgico o de vidrio para obtener una estructura estable en caliente a temperatura ambiente
Óxido:Alteración del hierro y el acero en presencia de oxígeno y humedad.