El acero inoxidable es un acero aleado que tiene propiedades de resistencia a la oxidación y corrosión. El acero inoxidable es una aleación de varios elementos metálicos combinados con ciertas composiciones que son ampliamente utilizados en la industria química, de alimentos y bebidas, industrias relacionadas con el agua de mar y todas las industrias que requieren resistencia a la corrosión.
¿Qué es el acero inoxidable?
El acero inoxidable se obtiene añadiendo al acero el elemento Cromo (Cr), un mínimo del 12%. El Cromo (Cr) que es un metal pesado reaccionará con el oxígeno del aire (atmósfera) y formará una capa muy delgada de óxido de cromo. Esta capa es impermeable y fuerte para que funcione como una superficie protectora para el metal debajo, esta capa evitará que continúe el proceso de corrosión (óxido). Se puede decir que esta capa es permanente, porque si la capa se daña, por ejemplo debido a un rasguño, se formará inmediatamente una nueva capa de óxido de cromo.
El uso del acero inoxidable está aumentando debido a sus ventajosas características. Las características funcionales del acero inoxidable incluyen que no requiere tratamiento adicional, como tratamiento superficial, pintura, revestimiento, etc. Hay un agregado de características materiales para la industria, donde se fabrica acero inoxidable con una apariencia atractiva, bajo mantenimiento y alta resistencia. Sin embargo, el acero inoxidable suele ser más caro que el acero al carbono simple.
Características acero inoxidable
El acero inoxidable es una aleación de varios elementos metálicos combinados con una determinada composición. La combinación de estos metales dan como resultado un nuevo metal con propiedades o características superiores a los elementos metálicos anteriores. Las características que posee el acero inoxidable son las siguientes:
Alto porcentaje de cromo
El acero inoxidable tiene un contenido del 12% de cromo, el elemento cromo contenido es el principal protector de los síntomas causados por las condiciones ambientales.
Inoxidable
Mientras que otros metales requieren galvanización para protegerse contra la corrosión, el acero inoxidable es naturalmente resistente a la corrosión sin ningún método de fabricación adicional. La resistencia a la corrosión del acero inoxidable se debe a la presencia de un elemento con alto contenido de cromo. El acero inoxidable tiene una capa de óxido estable en su superficie para que sea resistente a los efectos del oxígeno. Esta capa de óxido se autorrepara y permanece intacta incluso si la superficie del objeto se corta o manipula.
Mínimo mantenimiento y muy duradero
Los equipos fabricados en acero inoxidable no requieren un mantenimiento complejo. Las características resistentes a la oxidación del acero inoxidable lo hacen más duradero y no se daña fácilmente debido a la oxidación.
Alta dureza y resistencia
En comparación con el acero dulce, el acero inoxidable tiende a tener una alta resistencia. El acero inoxidable dúplex tiene mayor resistencia que el acero inoxidable austenítico. Las mayores resistencias se observaron en los grados de martensita (431) y endurecimiento por precipitación (17,4 PH). Estos grados pueden tener el doble de resistencia que los tipos 304 y 316, que son los grados de acero inoxidable más utilizados.
Resistencia a baja temperatura (resistencia criogénica)
La resistencia a bajas temperaturas/resistencia criogénica se mide por ductilidad o tenacidad a temperaturas bajo cero. A bajas temperaturas, la resistencia del acero inoxidable es sustancialmente mayor que la temperatura ambiente. Los aceros martensíticos, ferríticos y de endurecimiento por precipitación no deben usarse a temperaturas bajo cero porque la tenacidad disminuye significativamente a bajas temperaturas. En algunos casos la disminución se produjo a temperaturas cercanas a la temperatura ambiente.
Buena apariencia
El acero inoxidable es de color plateado brillante para que los artículos hechos de acero inoxidable se vean más atractivos. La característica del acero inoxidable que tiene una apariencia atractiva hace que a menudo se use para equipos en varios campos de la vida humana.
Contenido de acero inoxidable
El acero inoxidable es un acero aleado que contiene un mínimo de 10,5% Cromo (Cr). Algunos aceros inoxidables contienen más del 30 % de Cromo (Cr) o menos del 50 % de Hierro (Fe). La resistencia del acero inoxidable a la alta oxidación en el aire a temperatura ambiente se consigue normalmente añadiendo al menos un 13% (en peso) de cromo (Cr). El cromo forma una capa inactiva, óxido de cromo (III) (Cr2O3) cuando se encuentra con oxígeno.
Esta capa es demasiado delgada para ver, por lo que el metal seguirá siendo brillante. El metal se vuelve resistente al agua y al aire, protegiendo el metal debajo del revestimiento. Este fenómeno se denomina pasivación y se puede observar en otros metales, como el aluminio y el titanio.
Básicamente, para fabricar hierro resistente a la oxidación, el cromo es uno de los materiales de aleación más importantes. Para obtener hierro aún mejor, entre otras cosas, se agregan las siguientes sustancias; La adición de molibdeno (Mo) tiene como objetivo mejorar la resistencia a la corrosión por picaduras en entornos de cloruro y la corrosión por grietas de elementos con bajo contenido de carbono, y la adición de un estabilizador de carburo (titanio o niobio) tiene como objetivo suprimir la corrosión del límite de grano en materiales que se someten a un proceso de sensibilización.
La adición de cromo (Cr) tiene como objetivo aumentar la resistencia a la corrosión mediante la formación de una capa de óxido (Cr2O3) y la resistencia a la oxidación a alta temperatura. La adición de níquel (Ni) tiene como objetivo aumentar la resistencia a la corrosión en medios corrosivos neutros o débiles.
El níquel también aumenta la ductilidad y mejora la resistencia a la corrosión bajo tensión. El Aluminio Elemental (Al) favorece la formación de capas de óxido a altas temperaturas.
Tipos de acero inoxidable
El acero inoxidable se pueden clasificar en varios tipos, ac inoxidable martensítico, acero inoxidable de ferrita, acero inoxidable austenítico, acero inoxidable dúplex y acero inoxidable con endurecimiento por precipitación. La explicación es la siguiente:
El acero austenítico
Este tipo de fertilizante generalmente contiene cromo, níquel y manganeso que se encuentran en el hierro. No son magnéticos y tienen una excelente resistencia a la corrosión, pero son propensos al agrietamiento por corrosión bajo tensión. El acero austenítico se endurece mediante temple. Este acero es el más dúctil de todos los demás tipos de acero inoxidable y puede formarse fácilmente.
Este tipo de acero es ampliamente utilizado en diversos usos como: electrodomésticos de cocina, muebles, construcción de soldadura, equipo de transporte ligero, hornos de combustión y partes de intercambiadores de calor.
Acero inoxidable de ferrita
Este acero tiene un alto contenido de cromo de más del 27%. Son magnéticos y tienen buena resistencia a la corrosión, pero tienen menor plasticidad en comparación con los aceros inoxidables austeníticos. Los aceros inoxidables de ferrita se trabajan en frío y no se pueden tratar térmicamente. En general se utiliza para algo que no es estructural, como por ejemplo: equipamiento de cocina y decoración automotriz.
Acero inoxidable martensítico
La mayoría de los aceros inoxidables martensíticos no contienen níquel y pueden endurecerse mediante tratamiento térmico. El contenido de cromo es de alrededor del 15%. Este acero es magnético y tiene alta resistencia, dureza, buena resistencia a la fatiga, buena plasticidad y moderada resistencia a la corrosión. El acero inoxidable martensítico se usa generalmente para herramientas de corte como; cuchillos, tijeras, herramientas quirúrgicas, instrumentos, válvulas y resortes.
Acero inoxidable dúplex (doble fase)
Este acero es una mezcla de austenita y ferrita. Tienen buena resistencia, alta resistencia a la corrosión (en la mayoría de las condiciones ambientales) y mejor resistencia al agrietamiento por corrosión bajo tensión que los aceros inoxidables austeníticos. El uso de este tipo de acero es en componentes de intercambiadores de calor.
Acero inoxidable endurecido por precipitación
Estos aceros contienen cromo y níquel, además de cobre, aluminio, titanio o molibdeno. Tienen buena resistencia a la corrosión y ductilidad, y tienen alta resistencia a altas temperaturas. El principal uso de este acero es en la industria aeronáutica y en los componentes estructurales de naves espaciales.