Los diferentes tipos de acero inoxidable más usados en mecanizado

El acero inoxidable es una aleación de acero muy popular que es muy apreciada por su resistencia a la corrosión y se usa en una variedad de formas para fabricar gran diversidad de productos, incluyendo cubiertos, medicinas y joyas. A nivel industrial, es muy utilizado en la fabricación de bridas y tubos.

Existen diferentes tipos de acero inoxidable y el tipo dependerá de lo que se le haya agregado. El hecho de que se puedan formar diferentes variedades le da a esta aleación una inmensa versatilidad que explica su popularidad e idoneidad para un gran número de aplicaciones.

Los diferentes tipos de acero inoxidable se dividen en grados, y cada uno de ellos tiene propiedades distintas en cuanto a su maleabilidad, su dureza, su resistencia a la corrosión, etc. Porque, a diferencia de lo que pueda parecer por su nombre, el acero inoxidable no es “inoxidable” de forma literal. Lo que hace que se le llame así es que, en comparación con el acero normal, puede soportar mucho más tiempo y uso antes de mostrar signos de desgaste.

Y los distintos aceros inoxidables son “inoxidables” pero no lo son en el mismo grado.

Existen hasta cinco tipos de acero principales (aunque una de las familias —la de endurecimiento por precipitación— suele incluirse dentro de otras tres), también llamados familias o categorías, según su estructura cristalina, es decir, la forma sólida como se ordenan y agrupan sus átomos, moléculas, o iones.

Acero inoxidable austenítico

Los aceros inoxidables austeníticos constituyen la familia con el mayor número de
aleaciones disponibles, integrando las series 200 y 300 AISI. Se forma añadiendo un 18% de cromo, un 8% de níquel y un contenido muy bajo en carbono.

Su popularidad se debe a su excelente formabilidad, soldabilidad y superior resistencia a la corrosión.

Sus principales características son las siguientes:

• Excelente resistencia a la corrosión.
• Endurecidos por trabajo en frío y no por tratamiento térmico.
• Excelente soldabilidad.
• Excelente factor de higiene y limpieza.
• Formado sencillo y de fácil transformación.
• Tienen la habilidad de ser funcionales en temperaturas extremas.
• Son no magnéticos

Más del 70% de la producción de acero inoxidable es para acero austenítico, siendo muy utilizado en cocinas y equipos de procesamiento de alimentos debido a sus excelentes propiedades de higiene.

Se emplea en una amplia gama de industrias, entre las que podemos citar la química, farmacéutica, textil, de alimentos y bebidas, y de pulpas y papeles.

Acero inoxidable ferrítico

Los aceros inoxidables ferríticos suelen ser más baratos y, a menudo, tienen mejores cualidades de ingeniería que los austeníticos. Pueden contener hasta 27% de cromo y su alta resistencia a la corrosión significa que pueden usarse en ambientes severos, como sumergirse en agua de mar durante períodos prolongados de tiempo, aunque el austenítico es aún más duradero.

Estos aceros inoxidables de la serie 400 AISI (American Iron & Steel Institute) mantienen una estructura ferrítica estable desde la temperatura ambiente hasta el punto de fusión

Las características  de los aceros inoxidable ferríticos son:

• Resistencia a la corrosión de moderada a buena, la cual se incrementa con el contenido de cromo y algunas aleaciones de molibdeno.
• Endurecidos moderadamente por trabajo en frío: no pueden ser endurecidos por tratamiento térmico.
• Son magnéticos.
• Su soldabilidad es pobre por lo que generalmente se eliminan las uniones por soldadura a calibres delgados.
• Usualmente se les aplica un tratamiento de recocido con lo que obtienen mayor suavidad, ductilidad y resistencia a la corrosión.
• Debido a su pobre dureza, el uso se limita generalmente a procesos de formado en frío

Los aceros inoxidables ferríticos son esencialmente aleaciones con cromo. El contenido de cromo es usualmente de 10.5 a 30%, pero contenidos limitados de carbono del orden de 0.08% que los hace económicos y con unas propiedades de resistencia a la corrosión y dureza razonablemente buenas. Además, a diferencia de los austeníticos, son magnéticos. 

Algunos grados pueden contener molibdeno, silicio, aluminio, titanio y niobio que les confieren diferentes características.

Acero inoxidable martensítico

Son la primera rama de los aceros inoxidables, simplemente al cromo. Representan una
porción de la serie 400.

Su microestructura de martensita tetragonal centrada en el cuerpo, lo hace endurecible por tratamiento térmico (por enfriamiento), le proporciona dureza y resistencia.

Menos duradero que los aceros ferríticos y austeníticos, el acero inoxidable martensítico fue uno de los primeros en ser producido comercialmente y sigue siendo muy fuerte.

Los martensíticos son esencialmente aleaciones de cromo y carbono. El contenido de
cromo es generalmente de 10.5 a 18% y el de carbono es alto, alcanzando valores de
hasta 1.2%. También contiene una cantidad muy baja de níquel y molibdeno.

Las altas temperaturas pueden hacerlo más duro y se ha usado comúnmente en la fabricación de cubiertos, así como alfileres e instrumentos médico-quirúrgicos (escalpelos, máquinas de afeitar y pinzas internas).

Las características de los aceros inoxidables martensíticos son:

• Moderada resistencia a la corrosión.
• Endurecibles por tratamiento térmico y por lo tanto se pueden desarrollar altos
  niveles de resistencia mecánica y dureza.
• Son magnéticos.
• Debido al alto contenido de carbono y a la naturaleza de su dureza, es de pobre soldabilidad.

La martensita sin templar es baja en dureza y, por lo tanto, quebradiza.

Aceros inoxidables duplex

Los aceros inoxidables dúplex son una mezcla de austenítico y ferrítico, o al menos los componentes que los componen. La mezcla suele ser mitad y mitad, aunque puede ser un poco más ponderada en una división de 60/40, y tiene un alto contenido de cromo de hasta 32%, así como bajo contenido de níquel y, por lo general, alrededor de 5% de molibdeno.

Su microestructura mixta proporciona una resistencia mejorada al agrietamiento por corrosión bajo tensión de cloruro en comparación con los aceros inoxidables austeníticos tipos 304 y 316. Esto lo hace más costoso.

Las mejores cualidades de cada tipo se muestran en esta versión, que es altamente resistente a la corrosión, más que cualquier otra variedad, así como fuerte y, a veces magnético.

El acero inoxidable dúplex estándar es la variedad más utilizada, pero también existe un súper dúplex que se considera la mejor calidad de acero inoxidable.

Las características del acero inoxidable duplex son las siguientes:

• Son magnéticos.
• No pueden ser endurecidos por tratamientos térmicos.
• Buena soldabilidad.
• La estructura dúplex mejora la resistencia a la corrosión de fractura bajo tensión en ambientes con iones de cloruro.
• Los dúplex tienen un contenido de cromo de entre 18 y 26% y de níquel de 4.5 a 6.5%.
• La adición de elementos de nitrógeno, molibdeno, cobre, silicio y tungsteno aportan ciertas características de resistencia a la corrosión.

Aceros inoxidables endurecidos por precipitación

Tienen cromo y níquel, que proporcionan una combinación óptima de las propiedades de los aceros inoxidables martensíticos y austeníticos. Con los primeros comparten su capacidad para ganar alta resistencia a través del tratamiento térmico, y de los segundos tienen la gran resistencia a la corrosión. Esto se logra tras la adición de uno o más de los elementos de cobre, aluminio, titanio, niobio y molibdeno a una matriz martensítica o austenítica sometida a un proceso de tratamiento térmico que conduce a su endurecimiento.

Cuadro comparativo de características de los aceros inoxidables

 

En Kuzu llevamos muchos años mecanizando piezas por decoletaje de precisión en diferentes materiales —entre ellos el acero inoxidable—, con calidad, fiabilidad  y seriedad en la entrega, que son nuestras señas de identidad.

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