Las características del acero inoxidable austenítico
Los aceros austeníticos son aceros inoxidables no magnéticos que contienen altos niveles de cromo y níquel y bajos niveles de carbono. Conocidos por su formabilidad y resistencia a la corrosión , los aceros austeníticos son el grado más utilizado de acero inoxidable.
Definir características
Los aceros ferríticos tienen una estructura cúbica cúbica centrada en el cuerpo (BCC), pero el rango austenítico de los aceros inoxidables se define por su estructura cristalina cúbica centrada en la cara (FCC), que tiene un átomo en cada esquina del cubo y uno en el medio de cada cara.
Esta estructura de grano se forma cuando se agrega una cantidad suficiente de níquel a la aleación: 8 a 10 por ciento en una aleación estándar de cromo al 18 por ciento.
Además de ser no magnéticos, los aceros inoxidables austeníticos no son tratables térmicamente. Sin embargo, se pueden trabajar en frío para mejorar la dureza, la resistencia y el estrés. Una solución de recocido calentada a 1045 ° C seguida de temple o enfriamiento rápido restaurará la condición original de la aleación, incluida la eliminación de la separación de la aleación y el restablecimiento de la ductilidad después del trabajo en frío.
Los aceros austeníticos a base de níquel se clasifican como 300 series. El más común es el grado 304 , que generalmente contiene un 18 por ciento de cromo y un 8 por ciento de níquel.
El ocho por ciento es la cantidad mínima de níquel que se puede agregar a un acero inoxidable que contiene un 18 por ciento de cromo para convertir completamente la ferrita a austenita. El molibdeno también se puede agregar a un nivel de aproximadamente 2 por ciento para el grado 316 para mejorar la resistencia a la corrosión.
Aunque el níquel es el elemento de aleación más comúnmente utilizado para producir aceros austeníticos, el nitrógeno ofrece otra posibilidad. Los aceros inoxidables con bajo contenido de níquel y alto contenido de nitrógeno se clasifican como 200 series. Sin embargo, debido a que es un gas, solo se pueden agregar cantidades limitadas de nitrógeno antes de que surjan efectos nocivos, incluida la formación de nitruros y la porosidad del gas que debilitan la aleación.
La adición de manganeso , también un formador de austenita, combinado con la inclusión de nitrógeno permite que se agreguen mayores cantidades de gas. Como resultado, estos dos elementos, junto con el cobre, que también tiene propiedades de formación de austenita, a menudo se utilizan para reemplazar el níquel en los aceros inoxidables de la serie 200 .
La serie 200, también conocida como aceros inoxidables de cromo-manganeso (CrMn), se desarrolló en las décadas de 1940 y 1950, cuando el níquel escaseaba y los precios eran altos. Ahora se considera un sustituto rentable para los aceros inoxidables de la serie 300 que pueden proporcionar un beneficio adicional de resistencia a la fluencia mejorada.
Los grados rectos de aceros inoxidables austeníticos tienen un contenido máximo de carbono de 0.08 por ciento. Los grados bajos en carbono o grados "L" contienen un contenido máximo de carbono de 0.03 por ciento para evitar la precipitación de carburo.
Los aceros austeníticos no son magnéticos en estado recocido, aunque pueden volverse ligeramente magnéticos cuando trabajan en frío . Tienen buena conformabilidad y soldabilidad, así como una excelente dureza, particularmente a temperaturas bajas o criogénicas. Las leyes austeníticas también tienen un bajo límite elástico y una resistencia a la tracción relativamente alta.
Mientras que los aceros austeníticos son más caros que los aceros inoxidables ferríticos, en general son más duraderos y resistentes a la corrosión.
Aplicaciones
Los aceros inoxidables austeníticos se utilizan en una amplia gama de aplicaciones, que incluyen
- Ajuste automotriz
- Utensilios de cocina
- Equipo de alimentos y bebidas
- Equipo industrial
Aplicaciones por grado
304 y 304L (grado estándar):
- Tanques
- Recipientes de almacenamiento y tubos para líquidos corrosivos
- Minería, química, criogénica, alimentos y bebidas, y equipo farmacéutico
- Cuchillería
- Arquitectura
- Fregaderos
309 y 310 (altos grados de cromo y níquel):
- Componentes del horno, el horno y el convertidor catalítico
318 y 316L (altos grados de contenido de molibdeno):
- Tanques de almacenamiento de sustancias químicas, recipientes a presión y tuberías
321 y 316Ti (grados "estabilizados"):
- Postquemadores
- Súper calentadores
- Compensadores
- Fuelles de expansión
Serie 200 (grados bajos de níquel):
- Lavavajillas y lavadoras
- Cubiertos y utensilios de cocina
- Tanques de agua internos
- Arquitectura interior y no estructural
- Equipo de alimentos y bebidas
- Partes de automóvil