Los aceros inoxidables son materiales con buena resistencia a la corrosión, resistentes y con buenas características para la fabricación. Pueden cumplir fácilmente una amplia gama de criterios de diseño, incluyendo carga, vida útil y bajo mantenimiento. Para seleccionar los grados de acero inoxidable adecuados en cada caso deben sopesarse en el siguiente orden de importancia, las siguientes cuatro cualidades:
- Corrosión o resistencia al calor, la principal razón para denominarse acero inoxidable. Es necesario conocer la naturaleza del ambiente en que se empleará y el grado de resistencia a la corrosión o al calor requerido.
- Propiedades mecánicas, particularmente resistencia tanto a temperatura ambiente, como a elevada o baja temperatura. La combinación de resistencia a la corrosión y la resistencia mecánica es la base para la selección del acero inoxidable adecuado.
- Operaciones de fabricación y cómo se fabricará el producto (por ejemplo, forja, mecanizado, conformado, soldadura, estampado, laminado, operaciones de cuatro correderas).
- Costo total, incluyendo el material y los costos de producción y considerando el ahorro acumulado de un producto libre de mantenimiento con longevidad.
La corrosión, la resistencia al calor y las propiedades mecánicas se ven afectadas por la composición química del acero inoxidable. A medida que se varía la composición del acero, también varían las propiedades. Los principales elementos de aleación de acero inoxidable incluyen:
Cromo
- Forma una película superficial pasiva que hace al acero inoxidable resistente a la corrosión.
- Aumenta la resistencia al escalado, resistencia a la tracción y resistencia al desgaste.
Manganeso
- Mejora las propiedades de trabajo en caliente.
- Hasta el 2% no tiene efecto sobre la resistencia, ductilidad y dureza.
- Por encima del 2% aumenta el límite elástico y la resistencia a la tracción (como en el grado 201).
- Importante como reemplazo parcial de níquel en el grado 201.
- Estabiliza la estructura austenítica.
Molibdeno
- Aumenta la resistencia a la fluencia; Resistencia a altas temperaturas; Y resistencia a la corrosión, particularmente en soluciones de sulfito, sulfato, ácido acético y acetato y en una atmósfera de agua salada.
- Expande el rango de pasividad y contrarresta la tendencia a la perforación.
Níquel
- Estabiliza la estructura austenítica.
- Aumenta la fuerza de alta temperatura; Ductilidad, que hace que el acero inoxidable sea más fácil de formar; Y la resistencia a la corrosión, particularmente en las atmósferas industriales y marinas y en las industrias químicas, alimenticias y textiles.
Silicio
- Aumenta la resistencia al escalado formando una escala inicial apretada que soportará cambios cíclicos de temperatura; También aumenta ligeramente la resistencia a la tracción y la dureza.
- Resiste la carburación a altas temperaturas.
- Cuando el 1% o más, mejora la resistencia al ácido sulfúrico fuerte y es desfavorable en ácido nítrico.
* Nota: La ductilidad disminuye a medida que aumenta el contenido de silicio.
Azufre
- Aumenta el trabajo en máquinas.
- Disminuye la ductilidad y la resistencia a la tracción transversal.
Titanio
Previene la corrosión intergranular estabilizando el carbono como carburos de titanio o carburos de niobio.
- Produce un tamaño de grano más fino.
- Reduce las tensiones de estiramiento del dibujo y la formación por su adición al tipo 430.