El acero inoxidable es un material versátil y ampliamente utilizado en numerosas industrias debido a su excelente resistencia, durabilidad y resistencia a la corrosión.
Entre los diversos tipos de acero inoxidable, dos de las categorías más utilizadas son los aceros inoxidables austeníticos y ferríticos. Si bien ambos pertenecen a la familia de los aceros inoxidables, presentan propiedades, microestructuras y características de rendimiento distintas que los hacen adecuados para diferentes aplicaciones.
En este artículo, exploraremos las diferencias clave entre el acero inoxidable austenítico y ferrítico, incluidas sus composiciones de aleación, propiedades magnéticas, resistencia a la corrosión y usos comunes.
Acero inoxidable austenítico: Los principales elementos de aleación son altos niveles de níquel (8-10%) y cromo (16-26%), lo que le confiere una excelente resistencia a la corrosión y buena conformabilidad. Algunos grados también contienen molibdeno y manganeso.
Acero inoxidable ferrítico: contiene menores cantidades de níquel (normalmente menos de 1%), y el cromo (10,5-30%) proporciona la principal resistencia a la corrosión.
Grados de acero inoxidable austenítico
- 304 – El acero inoxidable austenítico más común, ampliamente utilizado en el procesamiento de alimentos, equipos químicos y construcción.
- 316 – Un acero inoxidable austenítico que contiene molibdeno, que ofrece una resistencia superior a la corrosión, especialmente en entornos de cloruro, y se utiliza ampliamente en las industrias marinas y químicas.
- 304L: una versión con bajo contenido de carbono del 304, que proporciona una mejor soldabilidad y se utiliza comúnmente en aplicaciones que requieren soldadura.
- 316L: una versión con bajo contenido de carbono del 316, que ofrece mejor resistencia a la corrosión y soldabilidad.
- 321 – Un acero inoxidable austenítico que contiene titanio, que ofrece buena resistencia a la corrosión y a altas temperaturas, adecuado para entornos de alta temperatura.
- 347 – Un acero inoxidable austenítico que contiene niobio, que ofrece una excelente resistencia a la corrosión intergranular, adecuado para entornos de alta temperatura.
- 310 – Un acero inoxidable austenítico con alto contenido de cromo y níquel con excelente resistencia a la oxidación a altas temperaturas, ampliamente utilizado en condiciones de alta temperatura.
- 904L – Un acero inoxidable austenítico que contiene cobre, que proporciona una excelente resistencia a la corrosión, particularmente en ambientes ácidos.
Grados de acero inoxidable ferrítico
- 430 – El acero inoxidable ferrítico más común, que ofrece buena resistencia a la corrosión, ampliamente utilizado en electrodomésticos y piezas de automóviles.
- 434 – Un acero inoxidable ferrítico que contiene molibdeno, que ofrece una resistencia mejorada a la corrosión, adecuado para las industrias marinas y químicas.
- 441 – Un acero inoxidable ferrítico que contiene titanio, que ofrece buena resistencia a la corrosión y soldabilidad, adecuado para sistemas de escape de automóviles.
- 444 – Un acero inoxidable ferrítico con alto contenido de cromo que ofrece una resistencia superior a la corrosión, adecuado para entornos marinos y químicos.
- 409 – Un acero inoxidable ferrítico con bajo contenido de níquel, ampliamente utilizado en sistemas de escape de automóviles y otras aplicaciones de bajo costo.
Estos grados representan diferentes aceros inoxidables austeníticos y ferríticos con diferentes composiciones de aleación y características de rendimiento, adecuados para diferentes necesidades industriales.
Microestructura
Acero inoxidable austenítico: tiene una estructura cristalina cúbica centrada en la cara (FCC), que proporciona alta tenacidad, ductilidad y formabilidad tanto a temperatura ambiente como a temperatura alta.
Acero inoxidable ferrítico: tiene una estructura cristalina cúbica centrada en el cuerpo (BCC), que ofrece mayor resistencia pero menor ductilidad y tenacidad en comparación con el acero inoxidable austenítico.
Magnetismo
Austenítico: No magnético en el estado recocido, pero algunos grados pueden exhibir un ligero magnetismo después del trabajo en frío.
Ferrítico: Magnético tanto en estado recocido como trabajado en frío debido a su estructura cristalina cúbica centrada en el cuerpo.
Resistencia a la corrosión
Austenítico: Ofrece una excelente resistencia a la corrosión, especialmente en ácidos oxidantes y entornos corrosivos en general. Su alto contenido de níquel le confiere un rendimiento excepcional en entornos con cloruros.
Ferrítico: Ofrece buena resistencia a la corrosión, pero no tan alta como la de los aceros inoxidables austeníticos. Los aceros ferríticos son más propensos a la corrosión bajo tensión, especialmente en entornos con cloruros a altas temperaturas.
Fuerza y dureza
Austenítico: Ofrece mayor tenacidad, especialmente a bajas temperaturas, y buena resistencia al impacto. Si bien su resistencia es menor que la de los aceros ferríticos, puede reforzarse mediante trabajo en frío.
Ferrítico: Tiene buena resistencia y resistencia a la tensión a temperatura ambiente, pero menor tenacidad y resistencia en comparación con los aceros austeníticos.
Soldabilidad
Austenítico: Fácil de soldar y moldear, y generalmente no requiere precalentamiento. Sin embargo, la soldadura a altas temperaturas puede provocar sensibilización (formación de carburos de cromo).
Ferrítico: Más difícil de soldar, propenso a formar fases frágiles, por lo que se requiere un control cuidadoso de las temperaturas de calentamiento para evitar el agrietamiento.
Costo
Austenítico: Generalmente más caro debido al alto contenido de níquel y al proceso de fabricación más complejo.
Ferrítico: Generalmente más rentable, con menor contenido de níquel y procesos de fabricación más simples.
Aplicaciones
Austenítico: Adecuado para aplicaciones que requieren resistencia a la corrosión y conformabilidad superiores, como procesamiento químico, producción de alimentos, equipos médicos y construcción. Los grados comunes incluyen 304 y 316.
Ferrítico: Adecuado para aplicaciones que requieren buena resistencia a la corrosión bajo tensión y conformabilidad, pero con menores requisitos de resistencia y tenacidad. Los grados comunes incluyen 430 y 444.
Resumen
El acero inoxidable austenítico ofrece una excelente resistencia a la corrosión, mayor tenacidad y mejor soldabilidad, lo que lo hace adecuado para aplicaciones que requieren alta resistencia a la corrosión y resistencia.
El acero inoxidable ferrítico es más rentable, proporciona buena resistencia y resistencia a la tensión con propiedades magnéticas, pero su rendimiento en entornos corrosivos es inferior al del acero inoxidable austenítico.
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