La chapa de acero inoxidable, un tipo de acero resistente a medios corrosivos débiles como el aire, el vapor y el agua, se denomina oficialmente acero inoxidable resistente a los ácidos. Su resistencia a la corrosión se debe a sus elementos de aleación únicos.

Según su estructura metalográfica, el acero inoxidable se divide principalmente en tres categorías: austenítico, ferrítico y martensítico. Además, existen tipos especiales como el acero inoxidable dúplex, el acero inoxidable endurecido por precipitación y el acero de alta aleación.

El acero inoxidable austenítico se caracteriza por una estructura austenítica cúbica centrada en las caras predominante y no es magnético. Este tipo de chapa de acero inoxidable puede reforzarse mediante trabajo en frío y puede adquirir ciertas propiedades magnéticas. El Instituto Americano del Hierro y el Acero (AISI) lo designa con las series 200 y 300, como por ejemplo el 304.

Los aceros inoxidables ferríticos se caracterizan por una microestructura predominantemente ferrítica con una estructura cristalina cúbica centrada en el cuerpo y son magnéticos. Generalmente, estos aceros inoxidables no se pueden endurecer mediante tratamiento térmico, pero el trabajo en frío puede fortalecerlos ligeramente. El Instituto Americano del Hierro y el Acero los designa como 430 y 446.

Los aceros inoxidables martensíticos poseen una matriz martensítica y son magnéticos. Sus propiedades mecánicas pueden ajustarse mediante tratamiento térmico. El Instituto Americano del Hierro y el Acero los designa con números como 410, 420 y 440. Cabe destacar que la martensita se transforma en austenita a altas temperaturas, y que una velocidad de enfriamiento adecuada permite mantener la estabilidad de la estructura austenítica.

La chapa de acero inoxidable dúplex, también conocida como acero inoxidable austenítico-ferrítico, combina las ventajas de las microestructuras bifásicas austenítica y ferrítica. Este tipo de acero inoxidable presenta alta resistencia y excelente resistencia a la corrosión, en particular a la corrosión intergranular, la corrosión bajo tensión por cloruros y la corrosión por picaduras. El Instituto Americano del Hierro y el Acero (AISI) lo designa con números como el 329.

Por último, los aceros inoxidables endurecidos por precipitación tienen una matriz austenítica o martensítica y su dureza puede incrementarse mediante un tratamiento de endurecimiento por precipitación. El Instituto Americano del Hierro y el Acero los designa con números de la serie 600, como 17-4PH. Estos aceros inoxidables tienen una amplia gama de aplicaciones en la industria aeroespacial y otros sectores.

En general, el acero inoxidable austenítico presenta una excelente resistencia a la corrosión, solo superada por las aleaciones. El acero inoxidable ferrítico es suficiente para entornos con baja corrosividad. Para entornos ligeramente corrosivos, donde se requieren tanto alta resistencia como alta dureza, el acero inoxidable martensítico y el acero inoxidable endurecido por precipitación son las opciones ideales.

Proceso de tratamiento de superficies

Al analizar la resistencia a la corrosión del acero inoxidable, es fundamental considerar sus tratamientos superficiales. Estos tratamientos pueden influir significativamente en dicha resistencia. Por ejemplo, el pulido aumenta la suavidad de la superficie, reduciendo así la posibilidad de corrosión. Asimismo, la aplicación de recubrimientos o revestimientos mejora aún más la resistencia a la corrosión, especialmente en aplicaciones que requieren condiciones ambientales específicas. Por lo tanto, al seleccionar acero inoxidable, es necesario considerar no solo su resistencia inherente a la corrosión, sino también el tratamiento superficial específico aplicado para evaluar integralmente su desempeño en este aspecto.

Variación de espesor

Durante el proceso de producción de acero inoxidable, las ligeras deformaciones causadas por el calentamiento de los rodillos dan como resultado variaciones en el espesor de la chapa de acero laminada, que suele ser más gruesa en el centro y más delgada en los bordes.

Para garantizar la precisión de las mediciones, las normas nacionales estipulan que, al medir el espesor de la chapa, se debe hacer hincapié en el centro de la cabeza de la chapa.

Además, las tolerancias también son un factor importante que afecta al espesor de las chapas de acero, y se clasifican en función de los requisitos del mercado y del cliente, como tolerancias amplias y tolerancias reducidas.

En general, el acero inoxidable con un contenido de cromo superior al 10,51% presenta una buena resistencia a la corrosión. Además, cuanto mayor sea el contenido de cromo y níquel, mayor será la resistencia a la corrosión del acero inoxidable.

Por ejemplo, acero inoxidable 304 Tiene un contenido de níquel de aproximadamente 8% a 10% y un contenido de cromo de 18% a 20%, y dicho acero inoxidable mantiene una excelente resistencia a la corrosión en la mayoría de los entornos.

Las acerías de gran escala con tecnología avanzada y equipos sofisticados pueden controlar mejor los elementos de aleación, eliminar las impurezas y garantizar temperaturas de enfriamiento estables para las palanquillas de acero, produciendo así productos de acero inoxidable con una calidad constante y características internas superiores.

Por el contrario, las pequeñas acerías, debido a sus equipos y tecnología obsoletos, a menudo tienen dificultades para evitar que sus productos se oxiden.

El acero inoxidable no se oxida fácilmente en ambientes secos y bien ventilados; sin embargo, es susceptible a la corrosión en ambientes con alta humedad, lluvia continua o alta acidez/alcalinidad. Incluso el acero inoxidable 304 puede oxidarse en condiciones ambientales extremas.

Si el acero inoxidable desarrolla manchas de óxido, se pueden utilizar métodos químicos para su tratamiento. Se puede emplear pasta o aerosol decapante para ayudar a la repavimentación de las zonas oxidadas, formando una película de óxido de cromo que restaura su resistencia a la corrosión.

Tras el tratamiento, debe enjuagarse con agua limpia para eliminar todos los contaminantes y residuos ácidos, y luego pulirse y sellarse. Para pequeñas manchas de óxido localizadas, también se puede usar una mezcla de gasolina y aceite de motor para eliminarlas.

Además, también se pueden utilizar métodos mecánicos como el arenado, el desbarbado, el cepillado y el pulido para tratar las superficies de acero inoxidable.

Sin embargo, cabe señalar que la limpieza mecánica solo elimina los contaminantes superficiales y no modifica la resistencia inherente a la corrosión del material. Por lo tanto, se recomienda volver a pulir con equipo de pulido y aplicar un tratamiento de sellado después de la limpieza mecánica.

En la industria de fabricación de instrumentos, el acero inoxidable 304 es un material de uso común. Presenta un buen comportamiento en embutición profunda y resistencia a la corrosión, lo que lo hace idóneo para la fabricación de diversos cuerpos de instrumentos y tuberías para el transporte de ácidos.

Simultáneamente, también puede utilizarse para fabricar equipos y componentes criogénicos no magnéticos para satisfacer diversos requisitos de aplicación.

Este acero inoxidable se desarrolló para abordar la marcada tendencia a la corrosión intergranular del acero inoxidable 304 en determinadas condiciones. Al reducir el contenido de carbono, mejora significativamente la resistencia a la corrosión intergranular en estado sensibilizado.

Si bien su resistencia es ligeramente inferior a la del acero inoxidable 304, sus demás propiedades son similares a las del acero inoxidable 321. Resulta especialmente adecuado para equipos y componentes resistentes a la corrosión que no pueden someterse a un tratamiento de solubilización posterior a la soldadura, como los cuerpos de instrumentos.

Como sucursal de 304 acero inoxidable, 304H tiene una fracción de masa de carbono ligeramente aumentada, alcanzando de 0,04% a 0,10%, mejorando así su rendimiento a altas temperaturas.

Al incorporar molibdeno al acero 10Cr18Ni12, el acero inoxidable 316 presenta una excelente resistencia a los medios reductores y a la corrosión por picaduras. Su resistencia a la corrosión supera la del acero inoxidable 304 en agua de mar y en diversos otros medios, lo que lo hace especialmente adecuado para aplicaciones que requieren resistencia a la corrosión por picaduras.

La chapa de acero inoxidable 316L es un acero de ultra bajo carbono que también ofrece un excelente rendimiento en estado sensibilizado, mostrando una buena resistencia a la corrosión intergranular.

Resulta ideal para la fabricación de componentes y equipos soldados con secciones transversales gruesas, como materiales resistentes a la corrosión en equipos petroquímicos.

Como otra rama de acero inoxidable 316, El acero 316H también tiene una mayor fracción de masa de carbono, lo que mejora su rendimiento a altas temperaturas.

La chapa de acero inoxidable 317 tiene mejor resistencia a la corrosión por picaduras y a la fluencia, es superior a la del acero inoxidable 316L, lo que la hace particularmente adecuada para la fabricación de equipos petroquímicos y equipos resistentes a la corrosión por ácidos orgánicos.

La lámina de acero inoxidable 321 es un tipo de acero inoxidable austenítico estabilizado con titanio que presenta una mayor resistencia a la corrosión intergranular y excelentes propiedades mecánicas a altas temperaturas gracias a la adición de titanio.

Sin embargo, su uso generalmente no se recomienda excepto en aplicaciones especializadas que requieren altas temperaturas o resistencia a la corrosión por hidrógeno.

El acero inoxidable 347 es un acero inoxidable austenítico estabilizado con niobio, al que se le añade niobio para mejorar su resistencia a la corrosión intergranular. En medios corrosivos como ácidos, álcalis y sales, su resistencia a la corrosión es comparable a la del acero inoxidable 321, además de presentar una buena soldabilidad.

Puede utilizarse como material resistente a la corrosión y como acero resistente al calor. Tiene un amplio uso en las industrias termoeléctrica y petroquímica, por ejemplo, en la fabricación de contenedores, tuberías y componentes de intercambiadores de calor.

La lámina de acero inoxidable 904L es un acero inoxidable austenítico súper perfecto, meticulosamente desarrollado por Outokumpu de Finlandia, tiene un contenido de níquel controlado entre 24% y 26%, mientras que su contenido de carbono es estrictamente inferior a 0,02%.

Presenta una excepcional resistencia a la corrosión, especialmente en ácidos no oxidantes como el sulfúrico, el acético, el fórmico y el fosfórico. Además, este acero posee buena resistencia a la corrosión por hendidura y a la corrosión bajo tensión.

Mantiene una excelente resistencia a la corrosión en ácido sulfúrico de diversas concentraciones por debajo de 70 °C, así como en mezclas de ácido acético y ácido fórmico de cualquier concentración y temperatura a presión normal.

Aunque la nueva norma lo clasifica como acero inoxidable, anteriormente se clasificaba como una aleación a base de níquel en la norma ASME SB-625.

Actualmente, China solo cuenta con un grado similar, el acero 015Cr19Ni26Mo5Cu2, mientras que algunos fabricantes de instrumentos europeos, como los medidores de flujo másico E+H y los relojes Rolex, han adoptado el acero inoxidable 904L para componentes clave.

El acero inoxidable 440C es un acero inoxidable martensítico que cuenta con la mayor dureza entre los aceros inoxidables, alcanzando HRC57. Se utiliza comúnmente para fabricar boquillas, cojinetes y componentes de válvulas como núcleos de válvulas, asientos, manguitos y vástagos.

Como representante del acero inoxidable de endurecimiento por precipitación martensítica, el acero inoxidable 17-4PH tiene una dureza de HRC44, combinando alta resistencia, dureza y resistencia a la corrosión.

Sin embargo, cabe señalar que no es adecuado para entornos con temperaturas superiores a 300 °C. A temperatura ambiente, presenta una buena resistencia a la corrosión atmosférica y a ácidos o sales diluidos, comparable a la del acero inoxidable 304 y 430.

Por lo tanto, se utiliza con frecuencia para fabricar componentes críticos como núcleos de válvulas, asientos, camisas y vástagos para plataformas marinas, álabes de turbinas y válvulas.

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