El acero inoxidable, debido a sus excelentes propiedades y amplia gama de aplicaciones, juega un papel crucial en las industrias de la sociedad moderna, la construcción, la protección del medio ambiente, el saneamiento y otros sectores.
Debido a su versatilidad, durabilidad y rentabilidad, la producción de acero inoxidable ha ido aumentando año tras año en todo el mundo.
Aunque el acero inoxidable comparte algunas características comunes, sus componentes principales incluyen hierro, cromo, níquel, molibdeno y otros metales, y las fluctuaciones de precios del níquel y el cromo impactan significativamente en el precio del acero inoxidable.
El primer paso para elegir la mejor opción al utilizar acero inoxidable es identificar la aleación que mejor se adapta a su producto.
Echemos un vistazo a los tipos y consideraciones comunes.
Tipos de acero inoxidable
Acero inoxidable austenítico
- Características: Contiene una mayor cantidad de cromo (16%-26%) y níquel (normalmente más de 8%), y a veces incluye molibdeno, lo que le proporciona una excelente resistencia a la corrosión y tenacidad. No es magnético y puede reforzarse mediante trabajo en frío.
- Aplicaciones: Ampliamente utilizado en equipos de procesamiento de alimentos, equipos químicos, decoraciones de edificios, etc. Los grados comunes incluyen 304, 316 y 321.
Acero inoxidable ferrítico
- Características: Contiene una mayor cantidad de cromo (10.5%-30%) y generalmente no contiene níquel. Es rentable, con resistencia moderada a la corrosión y al magnetismo, y baja soldabilidad.
- Aplicaciones: Se utiliza en sistemas de escape de automóviles, lavadoras, utensilios de cocina, materiales decorativos, etc. Los grados comunes incluyen 430 y 409.
Acero inoxidable martensítico
- Características: Contiene más carbono, lo que le proporciona mayor resistencia y dureza, pero menor resistencia a la corrosión. Puede endurecerse mediante tratamiento térmico y es magnético.
Aplicaciones: Se utiliza principalmente para la fabricación de herramientas, cojinetes, instrumentos quirúrgicos, etc. Los grados comunes incluyen 410, 420 y 440C.
Acero inoxidable dúplex
- Características: Combina las características de los aceros inoxidables austeníticos y ferríticos, proporcionando alta resistencia y excelente resistencia a la corrosión, particularmente resistente al agrietamiento por corrosión bajo tensión por cloruro.
- Aplicaciones: Ampliamente utilizado en las industrias marina, petrolera y química. Los grados más comunes son el 2205 y el 2507.
Acero inoxidable endurecido por precipitación
- Características: Logra una resistencia y dureza extremadamente altas a través del tratamiento térmico manteniendo una buena resistencia a la corrosión.
- Aplicaciones: Ampliamente utilizado en las industrias aeroespacial y nuclear, dispositivos médicos y otras aplicaciones de alta resistencia. Los grados comunes incluyen 17-4PH y 15-5PH.
Estos tipos de acero inoxidable son adecuados para diferentes aplicaciones dependiendo de su composición química y características de rendimiento, satisfaciendo diversas necesidades desde la vida diaria hasta la producción industrial.
Grados de acero inoxidable
Los grados de acero inoxidable son números o nombres estandarizados que se utilizan para clasificar e identificar diferentes tipos de materiales de acero inoxidable. Los grados se distinguen según su composición química y características de rendimiento, lo que ayuda a los usuarios a comprender propiedades como la resistencia a la corrosión, la resistencia, la tenacidad y la soldabilidad para seleccionar el material adecuado para sus aplicaciones.
Sistema de denominación para grados de acero inoxidable:
Normas de EE. UU. (ASTM/SAE)
El sistema estadounidense normalmente utiliza tres o cinco dígitos, por ejemplo, 304, 316 y 410. Los primeros dos dígitos indican el tipo principal (por ejemplo, la serie 300 para acero inoxidable austenítico) y los últimos tres dígitos especifican la composición exacta del acero.
Ejemplo: 304 se refiere a un acero inoxidable austenítico con cromo 18% y níquel 8%.
Normas europeas (EN/ISO)
El sistema europeo utiliza una combinación de letras y números, que normalmente comienza con “X” seguida de números que indican la composición de la aleación.
Ejemplo: X5CrNi18-10 se refiere a acero inoxidable que contiene aproximadamente 18% de cromo y 10% de níquel.
Estándares chinos (GB)
El sistema chino utiliza un formato de “Número + Acero”, como 06Cr19Ni10, donde “06” indica un contenido de carbono inferior a 0,06%, “Cr” representa cromo 19% y “Ni” representa níquel 10%.
Series y grados comunes de acero inoxidable
Acero inoxidable serie 300 (austenítico)
Características: No magnético, con elementos de aleación principales como cromo y níquel, y en ocasiones molibdeno para mejorar la resistencia a la corrosión. Ofrece excelente resistencia a la corrosión, soldabilidad y conformabilidad, con una resistencia moderada. No se puede endurecer mediante tratamiento térmico, pero sí mediante trabajo en frío.
- 304: The most common austenitic acero inoxidable, containing 18% chromium and 8% nickel, suitable for general applications such as food processing equipment and building materials.
- 304L: Una versión baja en carbono del 304 con mejor soldabilidad, utilizada en equipos químicos.
- 316: Contiene molibdeno (aproximadamente 2-3%), lo que proporciona una mayor resistencia a la corrosión por cloruro, adecuado para las industrias marinas, químicas y farmacéuticas.
- 316L: Una versión baja en carbono del 316, con mejor soldabilidad, adecuada para entornos altamente resistentes a la corrosión.
- 321: Contiene titanio para evitar la precipitación de carburo durante la soldadura, adecuado para entornos de alta temperatura.
Acero inoxidable serie 400 (ferrítico y martensítico)
Características: Generalmente alto en cromo y bajo o nulo en níquel, lo que lo hace más rentable. El acero inoxidable ferrítico es magnético y presenta una resistencia moderada a la corrosión, ideal para entornos con menor corrosión. El acero inoxidable martensítico puede endurecerse mediante tratamiento térmico, lo que ofrece alta resistencia pero menor resistencia a la corrosión.
Calificaciones comunes:
- 410 (Martensítico): Alta resistencia y buena resistencia al desgaste, utilizado en herramientas, instrumentos quirúrgicos, válvulas, etc.
- 420 (Martensítico): Alto contenido de carbono y fuerte dureza, utilizado en cuchillos e instrumentos quirúrgicos.
- 430 (ferrítico): resistencia moderada a la corrosión y rentable, comúnmente utilizado en electrodomésticos, utensilios de cocina y decoraciones de automóviles.
- 409 (ferrítico): buena resistencia a altas temperaturas, utilizado principalmente en sistemas de escape de automóviles.
Acero inoxidable serie 200 (austenítico)
Características: Generalmente alto en cromo y bajo o nulo en níquel, lo que lo hace más rentable. El acero inoxidable ferrítico es magnético y presenta una resistencia moderada a la corrosión, ideal para entornos con menor corrosión. El acero inoxidable martensítico puede endurecerse mediante tratamiento térmico, lo que ofrece alta resistencia pero menor resistencia a la corrosión.
Calificaciones comunes:
- 410 (Martensítico): Alta resistencia y buena resistencia al desgaste, utilizado en herramientas, instrumentos quirúrgicos, válvulas, etc.
- 420 (Martensítico): Alto contenido de carbono y fuerte dureza, utilizado en cuchillos e instrumentos quirúrgicos.
- 430 (ferrítico): resistencia moderada a la corrosión y rentable, comúnmente utilizado en electrodomésticos, utensilios de cocina y decoraciones de automóviles.
- 409 (ferrítico): buena resistencia a altas temperaturas, utilizado principalmente en sistemas de escape de automóviles.
Acero inoxidable serie 200 (austenítico)
Características: Sustituye el níquel por manganeso y nitrógeno, lo que lo hace más rentable. Su resistencia a la corrosión es ligeramente inferior a la de la serie 300, con una resistencia moderada, ideal para entornos corrosivos menos agresivos.
Calificaciones comunes:
- 201: Contiene menos níquel, con una resistencia a la corrosión ligeramente menor, ampliamente utilizado en alternativas de bajo costo al 304, como utensilios de cocina y vajilla.
- 202: Similar al 201 pero con una resistencia ligeramente superior y resistencia a la corrosión, se utiliza en aplicaciones similares.
Acero inoxidable dúplex
Características: Combina las propiedades de los aceros inoxidables austeníticos y ferríticos, ofreciendo mayor resistencia y excelente resistencia a la corrosión. Particularmente resistente a la corrosión bajo tensión por cloruro, con buena soldabilidad. Su resistencia es el doble que la de la serie 300, pero su coste es mayor.
Calificaciones comunes:
- 2205: El acero inoxidable dúplex más común, con excelente resistencia a las picaduras y al agrietamiento por corrosión bajo tensión, adecuado para las industrias marina, química y de construcción naval.
- 2507: Acero inoxidable súper dúplex con resistencia a la corrosión aún mejor, utilizado en entornos altamente corrosivos.
Acero inoxidable endurecido por precipitación
Características: Alcanza una resistencia muy alta mediante tratamiento térmico, manteniendo una buena resistencia a la corrosión. Ideal para aplicaciones que requieren materiales de alta resistencia y más ligeros.
Calificaciones comunes:
- 17-4PH (630): Alta resistencia y buena resistencia a la corrosión, ampliamente utilizado en las industrias aeroespacial, nuclear y de petróleo y gas.
- 15-5PH: Similar al 17-4PH, pero con mejor tenacidad, comúnmente utilizado en las industrias aeroespacial, química y marina.
Acero inoxidable de alta aleación
Características: Contiene altos niveles de cromo, níquel y otros elementos (como molibdeno y titanio), específicamente diseñado para entornos extremadamente corrosivos o de alta temperatura.
Calificaciones comunes:
- 254 SMO: Un acero inoxidable superaustenítico que contiene molibdeno 6%, que ofrece una excelente resistencia a la corrosión por picaduras y grietas, ideal para el tratamiento de agua de mar y entornos altamente corrosivos.
- Aleación 904L: Contiene alto contenido de cromo, níquel y molibdeno, ofreciendo una excelente resistencia a la corrosión ácida, adecuada para el procesamiento químico.
Conclusión
Las diferentes series y grados de acero inoxidable, según sus composiciones de aleación y métodos de procesamiento, presentan distintos grados de resistencia a la corrosión, resistencia y propiedades físicas, lo que los hace adecuados para diversas aplicaciones industriales. La elección del grado de acero inoxidable adecuado depende de las condiciones de uso específicas, el entorno y el coste.
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