Tipos y propiedades de los aceros inoxidables

A principios del siglo pasado se descubrió que, añadiendo algo más de un 10 % de cromo al acero, este dejaba de presentar herrumbre en condiciones normales. Esto ocurre porque el cromo se une en primer término con el oxígeno del aire, formando una delgada película transparente de óxido de cromo sobre la superficie de este metal, excluyendo por ello la oxidación. Esta “capa pasiva” tiene, además, la facultad de que, en el caso de sufrir un daño mecánico o químico, se auto repara cuando hay oxígeno en el ambiente.

La variedad y clasificación de aceros inoxidables vendrán determinadas por el tipo de aleación, distinguiéndose 5 familias básicas que corresponden a las particulares estructuras cristalinas que se forman por la combinación de los distintos elementos. Estas son; austenita, ferrita, martensita y dúplex (austenita más ferrita); la quinta se produce por aleaciones endurecidas por precipitación, que están basadas más en el tipo de tratamiento térmico usado que en la estructura cristalina.

Aceros Inoxidables Martensíticos

Pertenecientes a los aceros inoxidables con una aleación exclusivamente con cromo, forman parte de la serie 400 en AISI.

Poseen características como una moderada resistencia a la corrosión, se endurecen por tratamiento térmico y, por lo tanto, desarrollan altos niveles de resistencia mecánica y dureza. También son magnéticos, pero de poca soldabilidad debido a su alto contenido en carbono y a la naturaleza de su dureza. Su contenido en cromo se establece generalmente entre el 10,5 y el 18 %, con una cantidad de carbono alto, llegando hasta el 1,2 %.

Aceros Inoxidables Ferríticos

Estos aceros también pertenecen a la serie 400 de la American Iron & Steel Institute (AISI) y son capaces de mantener una estructura ferrítica estable desde la temperatura ambiental hasta su punto de fusión.

Se diferencian del resto por su resistencia a la corrosión, que se mueve entre moderada a buena, incrementándose gracias al contenido de cromo y algunas aleaciones de molibdeno. También se encuentran endurecidos moderadamente por trabajo en frío mientras que no pueden ser endurecidos por tratamiento térmico.

También son magnéticos, su soldabilidad es bastante pobre y esto provoca que, generalmente, se eliminen las uniones por soldadura a calibres más delgados. A este tipo de acero inoxidable es bastante habitual aplicarle un tratamiento de recocido para que obtenga una mayor ductilidad, suavidad y resistencia a la corrosión. Como tiene una dureza muy pobre, su uso está limitado a procesos de formado en frío.

El contenido de cromo se establece entre el 10,5 y el 30 %, pero a diferencia de los Martensíticos, la cantidad de carbono es bastante menor, aproximadamente del 0,08 %. En algunos grados se pueden incluir elementos como el molibdeno, silicio, aluminio, titanio y niobio, que añadirán diferentes características a este acero inoxidable.

Aceros Inoxidables Austeníticos

En este caso se trata de los aceros inoxidables que constituyen la familia con el mayor número de aleaciones disponibles, ya que integra las series 200 y 300 AISI. Su fama se debe a su fabulosa formabilidad y resistencia a la corrosión, superior al resto de tipos de aceros inoxidables. Son endurecidos por trabajo en frío y no por tratamiento térmico. Ofrecen excelente soldabilidad, elevado nivel de higiene y limpieza, se forma y se transforma fácilmente, son funcionales a temperaturas extremas, pero no son magnéticos.

Se obtienen añadiendo elementos formadores de austenita, como son níquel, manganeso y nitrógeno. Su porcentaje de cromo varía entre el 16 al 26% y su contenido de carbono es del rango de 0.03 al 0.08%. El cromo puede llegar a ofrecer al acero inoxidable una resistencia a la oxidación en valores de 650 ºC en diferentes ambientes.

Los aceros Austeníticos se dividen en las series 300 AISI (aleaciones cromo-níquel) y en la 200 AISI (cromo-magnesio-nitrógeno).

Aceros Inoxidables Dúplex

Producido con aleaciones cromo-níquel-molibdeno, sus características son el magnetismo, su inviabilidad para ser endurecidos mediante proceso térmicos y buena soldabilidad. La estructura dúplex mejora notablemente la resistencia a la corrosión de fractura bajo tensión en ambientes con iones de cloruro.

Este tipo de acero inoxidable tienen un contenido de cromo de entre 18 y 26% y de níquel de 4.5 a 6.5%. También pueden tener añadidos elementos de nitrógeno, molibdeno, cobre, silicio y tungsteno, que le confieren otras características de resistencia a la corrosión.

Aceros Inoxidables Endurecidos por Precipitación

Esto aceros se consideran una alternativa a los inoxidables cuando se quiere asociar elevadas características mecánicas con otras de maquinabilidad. Son aleaciones de hierro-cromo-níquel caracterizados por la elevada resistencia mecánica que se consigue gracias al endurecimiento por tratamiento térmico de envejecimiento.