Aceros inoxidables austeníticos

By | 3 enero, 2014

Los aceros inoxidables son un producto típico del siglo XX, por lo general se sitúan las fechas de su nacimiento entre los años de 1912 y 1914. En efecto, en 1912 el metalurgista Pasel de la empresa Krupp solicita en Alemania dos patentes en las que se habla de aceros inoxidables austeníticos al 18% de cromo y 8% de níquel.

Los aceros inoxidables son aleaciones ferrosas que contienen cromo en una proporción mínima del 11%. Además de hierro y cromo estas aleaciones contienen carbono y otros elementos, principalmente, el níquel, el molibdeno, el manganeso, el silicio, el titanio, etc. Entre ellos destaca el cromo porque forma una pelicula en la superficie del acero que lo protege de la corrosión.

Aceros inoxidables austeníticos

Los aceros inoxidables austeníticos tienen una estructura austenítica estable independiente de la temperatura, tienen una estructura centrada en las caras ( CCC ), se obtienen agregando níquel a la aleación, por lo que la estructura cristalina del material se transforma en austenita y de aquí adquieren el nombre. Son aceros que además de contener cromo en proporción de 16-26% contienen níquel en proporción de 6-22%, y contenidos en carbono muy bajos, inferiores al 0,1 %, y que sólo pueden aumentarlo hasta el 0,25 % en casos de máximo contenido de cromo y níquel. Se incluyen en estas consideraciones aquellos aceros en los que la parte del níquel está ocupada por el manganeso, otro elemento austenizante.

 


En la familia de los aceros inoxidables austeníticos se distinguen dos grupos: el de los austeníticos al cromo-níquel, por una parte, y al cromo-manganeso-níquel, por otra. El primer grupo es el más importante, dado que a él pertenecen la mayor parte de los aceros inoxidables comúnmente empleados, y está compuesto por aleaciones hierro-carbono-cromo-níquel con aporte ocasional de otros elementos, como el molibdeno, el titanio, el niobio, etc. El segundo grupo, por el contrario, es cuantitativamente más modesto y está formado por aleaciones de hierro-carbono-cromo-manganeso-níquel.

Aceros inoxidables austeníticos al cromo-níquel

Contienen cantidades de carbono comprendidas entre valores inferiores a 0,03, y magnitudes maximas del orden de 0,25%, cromo en cantidades de entre 16 y el 26 %, y níquel de entre el 6 y el 22%, los demás elementos aditivos permiten obtener determinadas características, como por ejemplo el molibdeno que se añade en cantidades de entre 1,5 a 6% para mejorar la resistencia a la corrosión por picaduras. En la clasificación AISI figuran como “serie 300”.

-Propiedades mecánicas

Estos aceros son los más utilizados por su amplia variedad de propiedades, buena resistencia a la tracción, tenacidad y ductilidad. Es el acero que mejor resistencia tiene a la corrosión, no se endurece por tratamiento térmico y se puede utilizar tanto a temperaturas criogénicas como a temperaturas elevadas dependiendo del tipo de acero elegido. Es un acero no magnético y tiene una excelente soldabilidad. Se le puede adicionar: molibdeno, tungsteno, silicio, cobre, titanio para mejorar sus propiedades. La temperatura a la que empieza a formarse capas es de 850 a 1150º C.

-Aplicaciones

-industria química y nuclear (304, 309, 310, 316, 321, 347)
-industria alimentaria (301, 303, 304, 316, 321)
-accesorios domésticos y electrodomésticos (304, 316, 321)
-transportes (301, 302, 304, 305, 316, 321, 347)
-transportes marítimos (309, 310)
-transportes aéreos (302, 304, 316, 321, 347)
-arquitectura y escultura (301, 302, 304, 316)´
-hospitalarias y quirúrgicas (304, 316)

Aceros inoxidables austeníticos al cromo-manganeso-níquel

Son aceros definidos según AISI como “serie 200”, parte del níquel (aproximadamente el 4%) se sustituye por otros elementos austenitizantes, como el manganeso (presente en proporción aproximada del 7%) y el nitrógeno (contenido en proporción no superior al 0,25%).

-Aplicaciones

-industria alimentaria (201, 202)
-transportes (201, 202)
-arquitectura (201, 202)

Sensibilización

La sensibilización tiene lugar en los aceros inoxidables austeníticos a temperaturas compredidas entre los 450 ºC y los 950 ºC, en este intervalo de temperaturas dichos aceros sufren corrosión intergranular, precipitan carburos de cromo en los bordes de grano.
Este fenómeno es importante en soldadura ya que durante el ciclo térmico de soldado parte del material es mantenido en la franja crítica de temperaturas por lo tanto las zonas térmicamente afectadas por operaciones de soldado son particularmente sensibles a la corrosión.
Para evitar el inconveniente de la sensibilización, si no es posible redisolver los carburos de cromo con un tratamiento de solubilización a temperaturas elevadas (más de 1000 ºC) y posterior y rápido enfriamiento en agua, se recurre al uso de aceros austeníticos estabilizados como por ejemplo 321, 347 y 348 que derivan del 304 o bien al empleo de inoxidables austeníticos extra bajo carbono en los que el contenido en carbono es inferior al 0,03% como los aceros 304L, 316L y 317L. En el caso de los aceros estabilizados, el titanio o el niobio, presentes en la aleación en cantidades convenientes en función del contenido en carbono, impiden a este último unirse con el cromo, por formar ellos mismos carburos. Mientras que el titanio se adopta solamente como estabilizante del metal base, el niobio se emplea como estabilizante tanto del metal base como del de aporte. En el caso de aceros en bajo contenido en carbono este elemento se reduce a cantidades limitadas hasta el punto de que sea preciso un tiempo de permanencia muy grande en el intervalo 450 – 850 ºC para obtener la precipitación de los carburos.

One thought on “Aceros inoxidables austeníticos

  1. Angel

    Muy completo, ahora me hago una idea de la diferencia entre unos y otros inox . Gracias ¡

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