Acero inoxidable ferritico

Los aceros con un contenido en cromo superior al 16% no se pueden someter a calentamientos a temperaturas intermedias, por el peligro de aparición de la fase Sigma (FeCr), que provoca una baja en la ductilidad del acero y en la resistencia a la corrosión, razón por la que la soldadura presenta problemas. El contenido de carbono en estos aceros es mucho menor ue en los martensíticos, con el fin de obtener una estructura totalmente ferrítica. Además, cuando el contenido de carbono es grande, se forman carburos de cromo, dando lugar a un empobrecimiento de cromo en la matrizy disminuyendo por lo tanto su resistencia a la corrosión.

Este carburo provoca una fragilización en la estructura de la aleación. En relación a su comportamiento frente a la corrosión, ocupan un lugar intermedio entre los martensíticos y austeníticos. Características mecánicas y tratamientos térmicos 0 Una característica mecá r, común mecánicas y tratamientos térmicos Una característica mecánica a destacar, común a los aceros ferriticos y martensiticos, es que al tener una estructura cúbica centrada en el cuerpo (BCC), poseen una temperatura de transición dúctil-frágil, por debajo de la cual la tenacidad se hace muy pequeña.

La estampabilidad es buena, aunque insuficiente en aplicaciones que requieren estampado profundo. Estos aceros no responden a los tratamientos térmicos (no toman el temple y el revenido, su estructura permanece ferrtica sin que ella sea afectada por la velocidad de enfriamiento desde altas temperaturas). Las elevadas resistencias o durezas solo se ueden alcanzar por trabajo en frío (laminado o estirado), aunque en forma bastante limitada. Como se ha especificado antes son, en general, por su constitución, frágiles; y su tenacidad, que en gran parte es función del tamaño de grano, depende del proceso de trabajo seguido en su fabricacion.

Si en éste se ha procurado afinar el grano por trabajo en frío, el acero tendrá mucha más tenacidad que si el material en el último tratamiento ha experimentado un calentamiento a alta temperatura, que ha hecho crecer el grano. Aunque estos aceros son frágiles en frío, tienen en cambio uena tenacidad en caliente y la resiliencia de estos aceros aumenta extraordinariamente con simple calentamiento a 1 50-2000C. Éstos tienen gran importancia cuando se emplean para fabricar piezas que deban trabajar a elevada temperatura.

También esta cualidad es importante para poder realizar a veces ciertos trabajos en caliente a 1 50-2000C, ya que a esa temperatura, al ser el m realizar a veces ciertos trabajos en caliente a 150-2000C, ya que a esa temperatura, al ser el material más tenaz, resiste mejor muchas deformaciones sin romperse. Aceros ferríticos con Nitrógeno, Columbio, Titanio y Níquel El efecto del nitrógeno en las propiedades de los aceros es, en cierto modo, parecido al del carbono, favorece la templabilidad y por lo tanto el endurecimiento del material.

Además, la acción del nitrógeno mejora la tenacidad, retarda el crecimiento del grano en los calentamientos a elevada temperatura, lo que tiene también gran importancia por que amplla mucho las posibilidades de utillzación de estos aceros para trabajos en calientes. Otro método para mejorar la tenacidad de los aceros ferríticos es la adición de pequeñas cantidades de columbio y titanio, pudiéndose decir que actúa de forma en cierto modo inversa al itrógeno, ya que tienden a disminuir la templabilidad de estos aceros. Una gran mejor(a en muchas propiedades es conseguida con la introducción de níquel como elemento de aleación.

Entre estas propiedades se pueden distinguir el aumento de su resistencia y limite de elasticidad, sin disminuir la tenacidad. Con determinados tenores de níquel es posible conseguir un cambio de la estructura ferrítica hacia austenítica. Tipos de aceros ferríticos [pic] Aplicaciones 40F 10 en entornos libres o poco corrosivos, en los que una ligera corrosión localizada puede ser aceptable. El 409 se diseñó riginalmente para los silenciadores de los sistemas de escape. El 41 OL se utiliza más para contenedores, autobuses y autocares, recientemente, para bastidores de monitores LCD.

El Grupo 2 (tipo 430) es la familia de aleaciones ferríticas de uso más generalizado. Con un contenido de cromo más elevado, el grupo 2 ofrece una mayor resistencia a la corrosión y su comportamiento es prácticamente igual al del 304. En algunas aplicaciones, estos resultan adecuados para reemplazar al 304. Los usos típicos son tambores de lavadoras y paneles interiores. Con frecuencia se sustituye el 430 por el 304 en lavaplatos, azuelas y sartenes. Uno de los mayores problemas del inoxidable 430 es la pérdida de ductilidad en las regiones soldadas, que normalmente son frágiles y de menor resistencia a la corrosión.

El elevado crecimiento del tamaño de grano, la formación parcial de martensita y la precipitación de carbonitruros de cromo, son las principales causas generadoras de este problema. El Grupo 3 incluye los tipos 430Ti, 439, 441, etc. En comparación con el grupo 2, estos ofrecen una mejor soldabilidad y conformabilidad. En muchos casos, su comportamiento es incluso mejor que el del 304. Las aplicaciones típicas son fregaderos, ubos de intercambiadores, sistemas de escape (vida de servicio más larga que el tipo 409) y piezas soldadas de lavadoras.

El grupo 3 puede incluso reemplazar al tipo 304 en aquellas aplicaciones en las que las especificaciones de este tipo seas superiores a las 304 en aquellas aplicaciones en las que las especificaciones de este tipo seas superiores a las necesidades reales. El Grupo 4 incluye los tipos 434, 436, 444, etc. Estos incorporan molibdeno para aumentar la resistencia a la corrosión. Las aplicaciones típicas son depósitos de agua caliente, calentadores solares, sistemas de escape, hervidores eléctricos y hornos icroondas, guarniciones de automóviles y paneles exteriores.

La resistencia a la corrosión del tipo 444 puede ser similar al 316. El Grupo 5 (tipos 446, 445/447 etc. ). Lleva cromo adicional y molibdeno para aumentar la resistencia a la corrosión y a la formación de cascarilla (oxidación). Este grupo es superior al tipo 316 en lo relativo a estas propiedades. Los usos típicos incluyen aplicaciones en entornos costeros y otros entornos altamente corrosivos. La resistencia a la corrosión del 447 es igual a la del titanio. Ventajas 1 . Los aceros ferríticos son magnéticos. 2. Presentan una dilatación térmica baja (se dilatan menos que los austeníticos cuando se calientan). 3.

Ofrecen una excelente resistencia a la oxidación a altas temperaturas (son menos propensos a la formación de cascarilla). 4. Ofrecen una elevada conductividad térmica (transmiten el calor de manera más uniforme que los austeníticos). 5. Los estabilizados con niobio ofrecen una excelente resistencia a la fluencia (menor deformación frente a tensiones de larga duración) 6. Son más fáciles de corta ue los austenfticos (que herramientas especiales y máquinas más potentes, generando un mayor desgaste de las herramientas). . Son menos propensos a la recuperación elástica que los austeniticos durante la conformación en frio. . Ofrecen un mayor límite elástico (similar al de los aceros al carbono habituales) que los austeniticos del tipo 304. 9. No sufren fisuración por corrosión bajo tensión. Desventajas 1 . Excesivo crecimiento de grano: la falta de recristalización del cambio alotrópico de ferrita a austenita de estos aceros hace que por encima de 9500C se intensifique el crecimiento de grano dando lugar a un grano grueso con menor ductilidad y tenacidad que el grano fino. La única manera de afinar el tamaño de grano s con un tratamiento de recristalización precedido de un proceso de deformación plástica.

En el caso de las soldaduras este es un problema serio pues no puede realizarse este tratamiento. 2. Sensibilización: los aceros inoxidables ferriticos pueden generar durante el calentamiento a más de 9000C algo de austenita en el borde de grano fer (tico, ya sea por segregación del cromo o por estar próximos al bucle gamma. Si esta transformación va seguida de un enfriamiento rápido, la austenita se transforma en martensita, disminuyendo la plasticidad y sobre todo la resistencia a la corrosión en el borde de grano.

Por este motivo para estos aceros, debe tener lugar un enfriamiento lento a partir de 10000C. 3. Pérdida de ductilidad por presencia de fases: a medida que aumenta la proporción de cromo de estos aceros, se acercan a la transformación de Fe-alfa a carburo sigma. Esta fase S es dura y f ágil, y se aceros, se acercan a la transformación de Fe-alfa a carburo sigma. Esta fase S es dura y frágil, y se forma durante el intervalo de enfriamiento de 870 a 5300C, lo cual fragiliza la estructura.

Puede ser redisuelta con calentamientos del orden de 11000C o también se puede evitar su formación con enfriamientos rápidos que etengan la fase alfa. Aceros inoxidables endurecibles por precipitación Los aceros inoxidables endurecibles por precipitación o PH (Precipitation Hardening) son aleaciones de hierro, carbono, cromo y níquel que se caracterizan por la resistencia obtenida a partir del endurecimiento por tratamiento térmico de envejecimiento. El primer acero inoxidable austenltico PH comercial, fue el denominado Stainless W. Este acero se comenzó a fabricar en el año 1946.

Desde entonces, se han desarrollado muchos aceros PH, en parte debido a los requerimientos exigidos por las industrias aeronáutica y aeroespacial, las cuales demandaban ceros que tuviesen una buena relación entre peso y alta resistencia a la corrosión. Estos aceros pueden ser martensiticos, austenticos o intermedios entre ambos, dependiendo de la proporción CM Ni. Lo que realmente distingue a estos aceros es la adición de ciertos elementos tales como Al, Ti, Mo y Cu, que dan lugar a la aparición de compuestos intermetálicos de manera controlada.

Así, el endurecimiento por medio de estos compuestos se puede realizar por precipitación desde una matriz martensítica. Para ello se somete al material a un tratamiento de solubilización a una temperatura de unos 10500C con posterior nfriamiento al aire, dando lugar a una 10 enfriamiento al aire, dando lugar a una matriz mafiensítica sobresaturada. A continuación, se envejece el acero a una temperatura comprendida entre 4550C y 5650C, que da lugar a la precipitación de los compuestos intermetálicos endurecedores.

El endurecimiento se logrará si se obtienen los precipitados en el interior de los granos homogéneamente distribuidos y que cada uno constituya un obstáculo eficaz para el deslizamiento de las dislocaciones. Como aspecto negativo debe destacarse que estas aleaciones trabajan mal en frío, cuando en vez de una matriz martensítica obresaturada, se parte de una matriz austenítica sobresaturada se obtienen, después de la precipitación por envejecimiento, menores resistencias mecánicas pero una considerable mejoría de la ductilidad.

Los aceros inoxidables endurecibles por precipitación son aceros que contienen cantidades suficientes de Cry Ni, que les confieren las propiedades de los austeníticos y de los martensíticos. Al igual que los martensíticos, poseen la capacidad de adquirir alta resistencia mediante tratamientos térmicos, y al igual que los austenlticos poseen una alta resistencia a la corrosión. Uno de los aceros inoxidables PH más populares es el acero 17-4PH. Esta designación se debe al contenido de 17% de Cr y 4% de Ni. Además contiene 4% de Cu y 0,3% de Nb.

También se conoce como un acero de grado 630. Se pueden clasificar en función de su estructura en estado de recocido, y del comportamiento resultante después del tratamiento térmico de envejecimiento, en austeníticos, martens resultante después del tratamiento térmico de envejecimiento, en austen(ticos, martensíticos y semiausteníticos. Son aceros que se encuentran patentados y normalmente se les designa por su nombre comercial. Propiedades El límite elástico de los aceros inoxidables PH está comprendido entre 515 y 1415 MPa. La resistencia mecánica entre 860 y 1 520MPa.

Cuando son trabajados en frío antes de ser sometidos a los tratamientos de envejecimiento, se consiguen aún mayores resistencias. Las propiedades de los aceros inoxidables endurecibles por precipitaclón se basan en los tratamientos térmicos a los que son sometidos. Además de su gran inoxidabilidad a la temperatura ambiente y a elevadas temperaturas, las principales propiedades de este nuevo grupo de aceros son: • Muy alta resistencia a la tensión en caliente: Estas ropiedades permiten emplear con éxito estos aceros para la fabricación de álabes de turbina y para otras piezas de motores de aviacion. ?? Gran dureza, gran resistencia mecánica y elevado límite de elasticidad a la temperatura ambiente. BIBLIOGRAFIA: • http://wvw/. obtesol. es/index2. php? option=com_content& do_pdf=l • http://w’W/. worldstainless. org/ISSF/Files/ISSF%20The %20Ferritic%20Solution%20Spanish. pdf • http://wwv„’. obtesol. es/index2. php? option-com_content& do_pdf=l &id=1 50 «ACEROS ESPECIALES Y OTRAS ALEACIONES», Jose Apraiz Barreiro- capitulo XIX- Apéndice «MANUAL DE LOS Capitulo III ARLES», George Istrati-