Aceru inoxidable
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En metalurxa, l'aceru inoxidable defínese como una aleación d'aceru (con un mínimu del 10 % al 12 % de cromu conteníu en masa).[1][2][nota 1] Tamién puede contener otros metales, como por casu molibdenu y níquel.

El aceru inoxidable ye un aceru d'elevada resistencia a la escomiu, yá que'l cromu o otros metales aleantes que contién, tienen gran afinidá pol osíxenu y reacciona con él formando una capa pasivadora, evitando asina l'escomiu del fierro (los metales puramente inoxidables, que nun reaccionen con osíxenu son oru y platín, y de menor pureza llámense resistentes al escomiu, como los que contienen fósforu). Sicasí, esta capa puede ser afeutada por dalgunos ácidos, dando llugar a que'l fierro seya atacáu y ferruñosu por mecanismos intergranulares o picadures xeneralizaes. Dellos tipos d'aceru inoxidable contienen amás otros elementos aleantes; los principales son el níquel y el molibdenu.

Un metal bien distinto

Como tolos tipos d'aceros, l'aceru inoxidable ye un material simple. Lo que tienen de mancomún tolos aceros ye que'l principal componente (elementu que forma l'aleación) ye'l fierro, al que s'añadir una pequeña cantidá de carbonu. L'aceru inoxidable foi inventáu a principios del sieglu XX cuando s'afayó qu'una pequeña cantidá de cromu (el mínimu pa consiguir propiedaes inoxidables ye del 12 %) agregu al aceru común, dába-y un aspeutu brillosu y facer altamente resistente a la suciedá y a la oxidación. Esta resistencia a la oxidación, denomada «resistencia al escomiu», ye lo que fai al aceru inoxidable distintu d'otros tipos d'aceru.

Nun ye un revestimiento

L'aceru inoxidable ye un material sólido y non un revestimiento especial aplicáu al aceru común pa da-y carauterístiques "inoxidables". Aceros comunes, ya inclusive otros metales, son de cutiu cubiertos o “bañaos” con metales blancos como'l cromu, níquel o cinc pa protexer les sos superficies o da-yos otres carauterístiques superficiales. Ente qu'estos baños tienen les sos propies ventayes y son bien utilizaos, el peligru anicia en que la capa puede ser estropiada o deteriorase de dalguna manera, lo qu'anularía'l so efeutu proteutor.

L'apariencia del aceru inoxidable puede, sicasí, variar y va depender de la manera en que tea fabricáu y del so acabáu superficial.

Tipos d'aceros inoxidables

Los aceros inoxidables que contienen cromu y níquel equivalente inferior al 8 % llámense ferríticos, yá que tienen una estructura metalográfica formada por ferrita, y con conteníos cimeros de níquel equivalente, este va ser de composición ferrítica n'amenorgamientu. Los aceros ferríticos son magnéticos (estrémense porque son atraíos por un imán). Con porcentaxes de carbonu inferiores al 0,1 % de C, estos aceros nun son endurecibles por tratamientu térmicu. Sicasí, aceros ente 0,1 % y 1 % en C sí son templables (tienen martensita dura, pos con porcentaxes inferiores hai bien pocu C como pa llograr endurecimientu). Llámense aceros inoxidables "martensíticos", por tener martensita na so estructura metalográfica siendo magnéticos, p'aceros altamente aleados inoxidables, l'aceru martensítico puru (ensin amiestu con austenítico y ferrítico) con Ni equivalente inferior al 18 % (Cr equivalente de 0 %) a "13 % de Cr equivalente y 7 % de Ni equivalente", y hasta 8 % de Cr equivalente y 0 % de Ni equivalente (esto pue ser fácilmente siguíu na diagrama de Schaeffler de Cr-Ni equivalentes).

  •  % Ni equivalente = % Ni + 30 * (C + N) + 0,5 Mn
  •  % Cr equivalente = % Cr + Mo + 1,5 * Si + 0,5 * (Ti + Nb)

Los aceros inoxidables que contienen:

  • más d'un 12 % de Ni equivalente al 17 % de Cr equivalente,
  • más d'un 25 % de Ni equivalente a 0 % de Cr equivalente, y
  • menos d'un 34 % de Cr equivalente a 30 % de Ni equivalente, llámense [[Aceros

austeníticos]], yá que tienen una estructura formada básicamente por austenita a temperatura ambiente (el níquel ye un elementu "gammágeno" qu'estabiliza'l campu de la austenita). Nun son magnéticos.

Los aceros inoxidables austeníticos pueden endurecer por deformación, pasando la so estructura metalográfica a contener martensita (el carbonu estabilizáu de manera metaestable en forma d'hierro gamma, tresformar a la forma estable d'hierro alfa y martensita, pos el carbonu ye menos soluble na matriz d'hierro alfa, y este espulsa'l C). Convertir en parcialmente magnéticos (tanto como porcentaxe de carbonu fuera convertíu en martensita), lo qu'en dellos casos enzanca'l trabayu nos artefautos llétricos.

Tamién esisten los aceros dúplex (20 % < Cr < 30 %), (5 % < Ni < 8 %), (C < 0,03 %), non endurecibles por tratamientu térmicu, bien resistentes al escomiu por picadura y con bon comportamientu so tensión. Estructura de ferrita y austenita.

A tolos aceros inoxidables puede añadíse-yos un pequeñu porcentaxe de molibdenu, p'ameyorar la so resistencia al escomiu por cloruros y otres propiedaes.

Aceros inoxidables comerciales

Aleaciones d'aceru inoxidable comerciales más comunes:

  • Aceru inoxidable extrasuave: contién un 13 % de Cr y un 0,15 % de C. Tien una resistencia mecánica de 80 kg/mm² y una durez de 175-205 HB. Utilizar na fabricación d'elementos de máquines, álabes de turbinas, válvules, etc.
  • Aceru inoxidable 16Cr-2Nin: tien un 0,20 % de C, un 16 % de Cr y un 2 % de Ni. Tien una resistencia mecánica de 95 kg/mm² y una durez de 275-300 HB. Se suelda con dificultá, y utilízase pa la construcción d'álabes de turbinas, exes de bombes, instrumentos de cocina, cuchillería, etc.
  • Aceru inoxidable al cromu níquel 18-8: tien un 0,18 % de C, un 18 % de Cr y un 8 % de Ni. Tien una resistencia mecánica de 60 kg/mm² y una durez de 175-200 HB. Ye un aceru inoxidable bien utilizáu porque aguanta bien el calor hasta 400 °C
  • Aceru inoxidable al Cr-Mn: tien un 0,14 % de C, un 11 % de Cr y un 18 % de Mn. Algama una resistencia mecánica de 65 kg/mm² y una durez de 175-200 HB. Ye soldable y aguanta bien altes temperatures. Ye amagnético. Utilizar en colectores d'escape.

Families de los aceros inoxidables

La forma orixinal del aceru inoxidable inda ye bien utilizada, los inxenieros tienen agora munches opciones tocantes a los distintos tipos. Tán clasificaos en distintes “families” metalúrxiques:

  • Aceru inoxidable ferrítico
  • Aceru inoxidable martensítico
  • Aceru inoxidable austenítico
  • Aceru inoxidable Dúplex (austenítico-ferrítico)

Esta distribución de les families metalúrxiques pue ser fácilmente reconocida al traviés del Diagrama de Schaeffler (Diagrama p'aceros bien aleados inoxidables de Cromu y Níquel equivalente, o diagrama de Cr-Ni equivalente)

Cada tipu d'aceru inoxidable tien les sos carauterístiques mecánicu y físicu y va ser fabricáu acordies cola normativa nacional o internacional establecida.

L'aceru inoxidable clasificar en cinco families distintos, hai cuatro que correspuenden a particulares estructures cristalines como: austetina, ferrita, martensita y dúplex. Y tocantes a la quinta son les aleaciones endurecíes por precipitaciones alteriaes pol mediu onde s'atope.

  • Primer familia: Aceros inoxidables martensíticos, compuestos por cromu y carbonu.
  • Segunda familia: Aceros inoxidables ferríticos, son compuestos de cromu.
  • Tercer familia: Aceros inoxidables austeníticos.
  • Cuarta familia: Los austeníticos derívase amestando elementos formadores d'austenita, tales como nitróxenu, níquel y manganesu.
  • Quinta familia: Son aleaciones níquel-cromu-molibdenu. La adición d'elementos de nitróxenu, molibdenu, cobre y siliciu, cunten con ciertes carauterístiques de resistencia al escomiu.

Usos del aceru inoxidable

Los aceros inoxidables utilícense principalmente en cinco tipos de mercaos:

  • Electrodomésticos: grandes electrodomésticos y pequeños aparatos pal llar.
  • Automoción: especialmente tubos d'escape.
  • Construcción: edificios y moblame urbanu (fachaes y material).
  • Industria: alimentación, productos químicos y petroleu.
  • Vistimienta: fabricación de xoyes (cadenes, aretes, etc.)

La so resistencia al escomiu, les sos propiedaes hixéniques y les sos propiedaes estétiques faen del aceru inoxidable un material bien curioso pa satisfaer diversos tipos de demandes, como lo ye la industria médico.

Aceru inoxidable na industria médico

Esiste una diversidá de composiciones químiques pal aceru inoxidable, que otorgar cualidaes particulares y deseyaes; dende'l grau d'implante médicu, hasta la facilitación de manufactura d'instrumentos quirúrxicos. Ente los aceros emplegaos na industria médico atópense comúnmente los siguientes:

  • 17-4
  • 304
  • SAE 316
  • SAE 316L
  • 455
  • 589

Munchos d'estos pueden ser sometíos a un tratamientu térmicu col fin de modificar les sos cualidaes físiques. Por casu, l'aceru inoxidable 17-4 pue ser tratáu al calor, por una duración determinada, col fin de llograr ciertu grau de durez y asina, faer que l'oxetu funcione afechiscamente por más llargu tiempu. Ye importante que les condiciones sían controlaes, dende la temperatura y tiempu d'enfornáu, hasta la llimpieza de l'atmósfera del fornu y del aceru en sí. La durez del aceru inoxidable pue ser midida na escala Brinell, Rockwell o otres.

Adicionalmente, una capa pasiva pue ser aplicada pa la inhibición del óxidu o de reacciones con dalgún elementu, pero non siempres ye'l casu pos non siempres ye nin necesariu nin riquíu, por razones de costu o porque non tolos aceros inoxidables pueden ser trataos.

Aceru inoxidable serie 200

Mientres la Segunda Guerra Mundial, una gran falta de níquel llevó a un grupu de científicos a buscar otres víes pa fabricar aceru inoxidable con un menor conteníu de níquel. Desenvolviéronse nueves calidaes (l'aceru inoxidable serie 200) que quedaron n'espera al rematar el conflictu bélicu. Esti aceru tien propiedaes amagnéticas como l'aceru inoxidable 304, pero propiedad bien distintos tocantes a escomiu.

Ver tamién

Notes

  1. ↑ Otros testos señalen en 10,5 % el conteníu mínimo de cromu. «The Stainless Steel Family» (inglés). International Stainless Steel Forum (ISSF). Consultáu'l 4 d'avientu de 2013.

Referencies

  1. ↑ Kalpakjian, Serope; Schmid, Steven R. (2002). Manufactura, Inxeniería y Teunoloxía, 4, Méxicu: Pearson Educación, páx. 148. ISBN 970-26-0137-1. Consultáu'l 4 d'avientu de 2013.
  2. ↑ Steel Glossary. American Iron and Steel Institute (AISI) (n'inglés).

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