Existen más de 250 tipos de acero inoxidable. Por su belleza y rendimiento, tiene valor económico y se utiliza en muchas industrias.
El acero inoxidable se divide principalmente en cinco categorías. Cada categoría combina elementos químicos específicos y propiedades mecánicas únicas, como el acero inoxidable austenítico de la serie 300 y el acero inoxidable ferrítico y martensítico de la serie 400.
En este artículo se explican las diferencias entre los aceros inoxidables de las series 300 y 400.
El acero inoxidable de la serie 300 es austenítico. Es una combinación de carbono, cromo, níquel y molibdeno. Debido a su alto contenido en níquel, es amagnético, tiene una gran resistencia a la corrosión y funciona bien a altas temperaturas. Sus características son muy variadas y su uso está muy extendido. Es excelente en entornos de alta temperatura, pero no puede someterse a tratamiento térmico.
304 y 316 son los grados de acero inoxidable de la serie 300 más populares del mercado.
El acero inoxidable de la serie 400 es una mezcla de acero inoxidable martensítico y ferrítico. Está compuesto de carbono, cromo y manganeso. En comparación con la serie 300, tiene muy poco o nada de níquel. Tiene una dureza, resistencia al desgaste y resistencia excelentes. Es magnético, puede someterse a tratamiento térmico y es duradero. Sin embargo, no resiste la oxidación tan bien como la serie 300.
El 410 es un grado popular de la serie 400 de acero inoxidable.
Diferencias entre las series 300 y 400 de acero inoxidable
Composición química
Serie 300: Contiene cromo 18% - 30%, níquel 6% - 20% y molibdeno. El cromo forma una capa protectora, el níquel estabiliza la estructura austenítica y aumenta la tenacidad, y el molibdeno ayuda a resistir la corrosión por picaduras. Esto hace que el acero inoxidable de la serie 300 sea adecuado para entornos corrosivos, como el acero inoxidable 316, que tiene una excelente resistencia a la corrosión en instalaciones marinas.
Serie 400: Contiene cromo y manganeso 11% - 12%, con poco o nada de níquel y un mayor contenido de carbono. El cromo proporciona resistencia básica a la corrosión, el manganeso aumenta la resistencia y el alto contenido en carbono mejora la dureza y la resistencia al desgaste. Por ejemplo, el acero inoxidable 430 se utiliza en decoración de interiores, equilibrando coste y rendimiento.
Resistencia a la corrosión
Serie 300: Debido a su alto contenido en níquel y cromo, forma una película pasiva estable que proporciona una excelente resistencia a muchos tipos de corrosión. Se utiliza ampliamente en equipos de procesamiento de alimentos, médicos y químicos. Por ejemplo, el acero inoxidable 304 se utiliza en equipos de procesamiento de alimentos y no se oxida fácilmente cuando se expone a ingredientes ácidos o alcalinos, lo que garantiza la higiene y la seguridad.
Serie 400: Tiene menor resistencia a la corrosión. Puede oxidarse en ambientes muy corrosivos. Sin embargo, el acero inoxidable 430 puede utilizarse en entornos corrosivos más débiles. El alto contenido de carbono le confiere una excelente resistencia al desgaste, por lo que es ideal para bordes de herramientas y superficies de fricción mecánica, reduciendo el desgaste y alargando la vida útil.
Propiedades mecánicas
Serie 300: La estructura austenítica le confiere una excelente ductilidad, lo que le permite sufrir grandes deformaciones. Es fácil de conformar mediante trabajo en frío, pero su resistencia disminuye a altas temperaturas. Por ejemplo, las piezas de carrocería de los automóviles mantienen bien su forma tras la estampación, pero los componentes de alta temperatura necesitan tratamientos especiales.
Serie 400: El mayor contenido de carbono le confiere una gran dureza y resistencia. Por ejemplo, el acero inoxidable martensítico 440, tras el tratamiento térmico, se vuelve muy duro, lo que lo hace adecuado para herramientas y piezas resistentes al desgaste. Sin embargo, su ductilidad es limitada y hay que tener cuidado durante el procesado para evitar grietas.
Rendimiento del procesamiento
Serie 300: Tiene excelentes propiedades de transformación. Es fácil de conformar mediante procesamiento en frío, como estampado, doblado y estirado. También se procesa bien en caliente y puede forjarse o laminarse a temperaturas adecuadas para producir diversas formas, como chapas, tubos y barras.
Serie 400: Los aceros inoxidables ferríticos de la serie 400 tienen buenas propiedades de trabajo en caliente, pero su comportamiento en frío es ligeramente peor que el de la serie 300. Los aceros inoxidables martensíticos son más difíciles de procesar debido a su mayor dureza y resistencia. Los aceros inoxidables martensíticos, debido a su mayor dureza y resistencia, son más difíciles de procesar, pero a los grados más fáciles de procesar (como el 416) se les añade azufre para mejorar su mecanizabilidad.
Soldabilidad
Serie 300: Tiene una buena soldabilidad con un excelente rendimiento de unión. La zona afectada por el calor es pequeña y la distorsión es mínima. Se pueden utilizar varios métodos de soldadura, como la soldadura TIG para tubos de acero inoxidable, lo que garantiza soldaduras de alta calidad. Se utiliza ampliamente en la fabricación de componentes estructurales.
Serie 400: Especialmente los aceros inoxidables martensíticos, son poco soldables. Son propensos al agrietamiento y requieren precalentamiento, postcalentamiento y un control cuidadoso de los parámetros del proceso. Por ejemplo, al soldar acero inoxidable 410, el precalentamiento reduce la tensión y el revenido mejora la tenacidad, garantizando una buena calidad de soldadura.
Coste
Serie 400: Debido a su bajo o nulo contenido en níquel, es más rentable. Se utiliza en aplicaciones en las que el coste es una preocupación, como la decoración arquitectónica, el equipamiento industrial general y los electrodomésticos. Por ejemplo, la serie 400 se utiliza en barandillas de edificios, ofreciendo unas prestaciones básicas a un coste inferior.
Serie 300: El precio del níquel es elevado y fluctúa, lo que repercute en el coste. Los aceros inoxidables de la serie 300 se utilizan en aplicaciones críticas que requieren una gran resistencia a la corrosión y un alto rendimiento, como las tuberías químicas y los equipos médicos. Aunque son más caros, garantizan un rendimiento fiable a largo plazo.
Microestructura
Serie 300: Tiene una estructura cúbica centrada en la cara (FCC), con una disposición atómica regular y muy compacta. Esto le confiere una buena tenacidad y conformabilidad, y sus cristales no se rompen fácilmente durante el procesamiento, lo que lo hace ideal para el trabajo en frío. Por ejemplo, el acero inoxidable 304 puede moldearse en finos diseños para cuchillería.
Serie 400: Tiene una estructura cúbica centrada en el cuerpo (BCC), con un espaciado atómico relativamente mayor, lo que le confiere mayor resistencia y dureza. Tras un tratamiento térmico adecuado, su resistencia aumenta considerablemente. Por ejemplo, el acero inoxidable 440 se utiliza para herramientas, donde puede mantener un borde afilado.
Magnetismo:
Serie 300: Debido a su estructura austenítica, los espines de los electrones están desordenados, por lo que suele ser no magnético o débilmente magnético. Se utiliza mucho en dispositivos electrónicos y zonas sensibles a los campos magnéticos, como los equipos médicos de resonancia magnética, para evitar interferencias con instrumentos sensibles y garantizar un funcionamiento sin problemas.
Serie 400: Los aceros inoxidables ferríticos y martensíticos contienen más electrones no apareados y son magnéticos. Se suelen utilizar en motores, generadores y abrazaderas magnéticas. Las propiedades magnéticas ayudan a mejorar la eficacia de la conversión electromagnética y satisfacen las necesidades de adsorción y fijación.
Endurecimiento
Serie 300: La estructura austenítica es estable, por lo que no se endurece bien con el calentamiento. Sin embargo, puede reforzarse mediante el trabajo en frío, al aumentar las dislocaciones. Por ejemplo, el acero inoxidable 304 se fortalece tras el estirado en frío, lo que lo hace adecuado para piezas estructurales que requieren una resistencia moderada y formas complejas.
Serie 400: Puede sufrir una transformación martensítica mediante calentamiento y enfriamiento, aumentando considerablemente su dureza. Por ejemplo, el acero inoxidable 410, tras el temple, se vuelve muy duro y es adecuado para fabricar piezas resistentes al desgaste, cumpliendo los requisitos de alta dureza de herramientas y componentes mecánicos.
Aplicaciones
Serie 300: Debido a su excelente resistencia a la corrosión, sus propiedades no magnéticas y su buena conformabilidad, se utiliza comúnmente en la elaboración de alimentos (por ejemplo, cubiertos), en medicina (por ejemplo, instrumentos), en decoración arquitectónica y en componentes resistentes a la corrosión química.
Serie 400: Con alta resistencia, resistencia al desgaste y propiedades magnéticas, es adecuado para herramientas, piezas de desgaste mecánico, componentes de automoción (por ejemplo, tubos de escape, interiores) y aplicaciones relacionadas con el magnetismo.
Si desea más información sobre los aceros inoxidables 300 y 400, no dude en ponerse en contacto con nosotros.
Manek Casting se especializa en el suministro de piezas de fundición por inversión de alta calidad hechas de metales con ventajas significativas. Nos adherimos a las normas más exigentes de fundición de metales y a estrictos procesos de prueba e inspección, ofreciendo servicios de fundición de precisión fiables y de alta calidad a diversas industrias. Manek Casting es su socio de confianza.
