ACEROS INOXIDABLES PARA MECANIZADOS CNC

El acero inoxidable es básicamente un acero de bajo contenido de carbono, con un mínimo del 10.5% de cromo, lo que le hace un material resistente a la corrosión.

Se pueden clasificar en cinco grupos; austeníticos, ferríticos, martensíticos, dúplex (austenita + ferrita) y por último los endurecidos por precipitación, que están basados más en el tipo de tratamiento térmico usado que en la estructura cristalina.

Es un material que a parte de ser resistente a la corrosión, tiene una buena resistencia mecánica, resistencia a la fatiga y al impacto incluso a altas temperaturas. Es higiénico debido a una superficie poco porosa. No necesitan ningún recubrimiento superficial, pueden ser fácilmente pulidos y generalmente permanece brillantes durante mucho tiempo. Algunas de sus aleaciones son no magnéticas.

SS 304 ( 1.4301) SS 316 (1.4401) 416 (1.4005) SS 440C (1.4125) SS 630 (17-4PH) (1.4542 )
Familia Austenítico Austenítico Martensítico Martensítico Martensítico PH
Densidad ρ [g/cm3] 7,9 7,9 7,7 7,7 7,8
E [GN/m2] 200 200 215 215 200
Límite elástico 0,2% [MPa] ≥200 ≥200 ≥450 ≥450 ≥750
Tensión de rotura [MPa] 500-700 500-700 650-850 ≥750 ≥850
Alargamiento a la rotura A5(%) ≥45 ≥40 ≥12 14 15
Dureza Brinell recocido [HB] ≤215 ≤215 ≤220 ≤285 ≤350
Dureza Rockwell templado [HRC] 40 60 ≤40
Resistividad eléctrica x10^-6 [Ω .m] 0,73 0,75 0,6 0,8 0,71
Conductividad térmica [W/m.k] 14,6 14,6 30 15 16
Soldabilidad Muy buena Muy buena Pobre Pobre Buena
Magnético No No Si Si Si
Resistencia a la corrosión Buena Muy buena Moderada Moderada Buena
Capacidad endurecido por tratamiento térmico No No Si Si Si

ACEROS INOXIDABLES AUSTENÍTICOS

Integran las series 200 y 300. Sus características generales son:

  • Excelente resistencia a la corrosión.
  • Altamente formables.
  • No magnéticos.
  • Endurecidos por trabajo en frío (No se pueden tratar con calor).
  • Excelente soldabilidad.
  • Tienen la habilidad de ser funcionales en temperaturas extrema.
  • Son propensos al agrietamiento por corrosión.

Composición:

Se obtienen añadiendo elementos tales como níquel, manganeso y nitrógeno.  El contenido de cromo generalmente varía entre el 16 y el 26%. El contenido de carbono es del rango de 0,03 al 0,08%. El cromo proporciona parte de la resistencia a la oxidación y también el molibdeno en algunas de sus aleaciones.

Se utilizan en:  

Ejes, válvulas, tornillos, casquillos, tuercas, equipos químicos, equipos para hospitales, aplicaciones marinas, componentes de aviación, equipos de procesamiento de alimentos y bebidas, adornos arquitectónicos, recipientes criogénicos, prótesis temporales, etc.

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Acero inox 304 vs inox 316

Son las opciones de acero inox más comunes. A nivel mecánico son bastante parecidos entre si.

El 316 se obtiene añadiendo Molibdeno, lo que mejora respecto al 304 la resistencia mecánica a altas temperaturas (aunque su punto de fusión es ligeramente inferior) y la resistencia a la corrosión frente a diversos químicos agresivos, ácidos y atmósfera salina. Sin embargo el 304 es un poco más económico (importante en la fabricación de grandes series).

Los tipo “L” que indican bajo carbono (304L y 316L) tienen mayor resistencia a la corrosión que los tipos básicos y reducen la posibilidad de agrietamiento por corrosión.También son más adecuados para soldadura pero menos resistentes mecánicamente. Los tipos “H” que indican mayor cantidad de carbono son más adecuados para altas temperaturas.

ACEROS INOXIDABLES MARTENSÍTICOS

Representan una porción de la serie 400 (la otra porción corresponden a los ferríticos).

Sus características principales son:

  • Pueden ser endurecidos por tratamiento térmico por lo tanto se pueden desarrollar altos niveles de resistencia mecánica y dureza superficial.
  • Tienen mayor resistencia mecánica, al desgaste y a la fatiga que los austeníticos.
  • Moderada resistencia a la corrosión (menor que la de los austeníticos).
  • Buena capacidad de ser mecanizados.
  • Son magnéticos.
  • Debido al alto contenido de carbono y a la naturaleza de su dureza, es de pobre soldabilidad.

Composición:

Son esencialmente aleaciones de cromo y carbono. El contenido de cromo es generalmente de 10.5 a 18% y el contenido de carbono es alto, alcanzando valores de hasta 1.2%.

Se utilizan en:

Piezas de maquinaria, ejes de bombas, tornillos, casquillos, cubiertos, ferretería, piezas de motores a reacción, maquinaria de minería, rifles, válvulas, accesorios de aviones, insertos para extintores de incendios, partes para turbinas a gas o vapor, remaches, etc

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Acero inox 416

Es una versión del tipo 410 (inox martensítico más común), donde se añade  azufre y fósforo para conseguir mejores características de mecanizado (la serie 400 es ya de por si más fácil de mecanizar que la serie 300). Tiene menor ductilidad y formabilidad que el 410. Es más económico que la serie 300. Son para uso en ambientes moderadamente corrosivos.Puede desarrollar una excelente combinación de resistencia mecánica y dureza mediante adecuado tratamiento térmico.

Acero inox 440C

Se consigue incrementar la dureza respecto al 410 añadiendo Carbono y se incrementa la resistencia a la corrosión gracias al cromo. Por lo tanto tienen una alta dureza, resistencia a la abrasión y desgaste y buena resistencia a la corrosión. De baja maquinabilidad. Este acero inox consigue la mayor dureza una vez templado y la mayor resistencia al desgaste de cualquier acero resistente a la corrosión o al calor. Es muy utilizado para fabricar cuchillos, rodamientos, instrumentos de medida, asientos de válvulas, etc.

ACEROS INOXIDABLES ENDURECIDOS POR PRECIPITACIÓN

Esta familia  ofrece una alternativa a los aceros inoxidables austeníticos cuando se desea asociar elevadas características mecánicas, buena resistencia a la corrosión y buena capacidad de mecanización . Los aceros endurecibles por precipitación están patentados y frecuentemente se les designa con las siglas de la empresa productora.

Sus características principales son:

  • Buena resistencia a la corrosión.
  • Buena soldabilidad.
  • Son magnéticos.
  • Muy alta resistencia mecánica obtenida a partir del endurecimiento por tratamiento térmico de envejecimiento.
  • Mantienen una alta resistencia mecánica incluso a altas temperaturas.

Composición:

Son aleaciones principalmente de hierro-cromo-níquel. El contenido de cromo es generalmente de 12 a 18% y el de níquel está entre 4% y 9%.

Se utilizan en:

Principalmente en la industria aeroespacial y militar (misiles) para componentes estructurales y en ejes de motor, instrumentos, engranajes, etc

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Acero inox 630 (17-4PH)

Ofrece una alta resistencia mecánica y dureza con una excelente resistencia a la corrosión. Puede ser endurecido por envejecimiento de forma simple y a baja temperatura lo que evita deformaciones. Es fácil de mecanizar antes de ser tratado térmicamente.

Presenta un mejor comportamiento en todos los ambientes corrosivos que los aceros inox de la serie 400, y parecido a los inox 304. Puede ser soldado. Puede perder la alta resistencia mecánica si se calienta por encima de la temperatura de endurecido por precipitación ( 495-620ºC).