1. Propiedades mecánicas del acero inoxidable
Las propiedades mecánicas requeridas suelen indicarse en las especificaciones de compra del acero inoxidable. Las propiedades mecánicas mínimas también se especifican en las diversas normas aplicables al material y la forma del producto. El cumplimiento de estas propiedades mecánicas estándar indica que el material se ha fabricado correctamente según un sistema de calidad adecuado. Los ingenieros pueden entonces utilizar el material con confianza en estructuras que cumplen con las cargas y presiones de trabajo seguras.
Las propiedades mecánicas especificadas para productos laminados planos suelen ser la resistencia a la tracción, el límite elástico (o límite elástico de prueba), la elongación y la dureza Brinell o Rockwell. Los requisitos de propiedades para barras, tubos, tuberías y accesorios suelen indicar la resistencia a la tracción y el límite elástico.
2. Límite elástico del acero inoxidable
A diferencia de los aceros dulces, el límite elástico del acero inoxidable austenítico recocido representa una proporción muy baja de la resistencia a la tracción. El límite elástico del acero dulce suele ser del 65-70 % de la resistencia a la tracción. En la familia de los aceros inoxidables austeníticos, esta cifra suele ser solo del 40-45 %.
El trabajo en frío aumenta rápidamente y considerablemente el límite elástico. Algunos tipos de acero inoxidable, como el alambre templado para resortes, pueden trabajarse en frío para elevar el límite elástico hasta el 80-95 % de la resistencia a la tracción.
3. Ductilidad del acero inoxidable
La combinación de altas tasas de endurecimiento por deformación y alta elongación/ductibilidad facilita la fabricación del acero inoxidable. Gracias a esta combinación de propiedades, el acero inoxidable puede sufrir deformaciones severas en operaciones como la embutición profunda.
La ductilidad se mide normalmente como el porcentaje de elongación antes de la fractura durante ensayos de tracción. Los aceros inoxidables austeníticos recocidos presentan elongaciones excepcionalmente altas. Las cifras típicas son del 60-70%.
4. Dureza del acero inoxidable
La dureza es la resistencia a la penetración en la superficie del material. Los durómetros miden la profundidad a la que se puede introducir un penetrador muy duro en la superficie de un material. Se utilizan máquinas Brinell, Rockwell y Vickers. Cada una de estas máquinas tiene una forma de penetrador diferente y un método de aplicación de la fuerza conocida. Por lo tanto, las conversiones entre las diferentes escalas son solo aproximadas.
Los grados martensíticos y de endurecimiento por precipitación pueden endurecerse mediante tratamiento térmico. Otros grados pueden endurecerse mediante trabajo en frío.
5. Resistencia a la tracción del acero inoxidable
La resistencia a la tracción es generalmente la única propiedad mecánica necesaria para definir los productos de barras y alambres. Se pueden utilizar materiales de calidades idénticas con diferentes resistencias a la tracción para aplicaciones completamente diferentes. La resistencia a la tracción suministrada por los productos de barras y alambres está directamente relacionada con su uso final tras la fabricación.
El alambre para resortes suele tener la mayor resistencia a la tracción después de su fabricación. Esta alta resistencia se logra mediante el trabajo en frío en resortes helicoidales. Sin esta alta resistencia, el alambre no funcionaría correctamente como resorte.
No se requieren resistencias tan altas a la tracción para el uso de alambre en procesos de conformado o tejido. El alambre o la barra que se utiliza como materia prima para elementos de fijación, como pernos y tornillos, debe ser lo suficientemente blando como para formar una cabeza y una rosca, pero a la vez lo suficientemente resistente para un rendimiento óptimo en servicio.
Las diferentes familias de acero inoxidable suelen presentar diferentes resistencias a la tracción y al límite elástico. Estas resistencias típicas para el material recocido se detallan en la Tabla 1.
Tabla 1. Resistencia típica del acero inoxidable recocido de diferentes familias
Resistencia a la tracción | Fuerza de fluencia | |
Austenítico | 600 | 250 |
Dúplex | 700 | 450 |
Ferrítico | 500 | 280 |
Martensítico | 650 | 350 |
Endurecimiento por precipitación | 1100 | 1000 |
6. Propiedades físicas del acero inoxidable
● Resistencia a la corrosión
● Resistencia a altas y bajas temperaturas
● Facilidad de fabricación
● Alta resistencia
● Atractivo estético
● Higiene y facilidad de limpieza
● Largo ciclo de vida
● Reciclable
● Baja permeabilidad magnética
7. Resistencia a la corrosión del acero inoxidable
Todos los aceros inoxidables se caracterizan por una buena resistencia a la corrosión. Los grados de baja aleación pueden resistir la corrosión en condiciones normales. Las aleaciones más altas resisten la corrosión causada por la mayoría de los ácidos, soluciones alcalinas y entornos con cloruros.
La resistencia a la corrosión del acero inoxidable se debe a su contenido de cromo. En general, el acero inoxidable contiene un mínimo de alrededor del 10,5 % de cromo. El cromo presente en la aleación forma una capa protectora de óxido transparente autorreparadora que se forma espontáneamente en contacto con el aire. Esta capacidad autorreparadora de la capa de óxido garantiza que la resistencia a la corrosión se mantenga intacta independientemente del método de fabricación. Incluso si la superficie del material se corta o se daña, se autorreparará y mantendrá la resistencia a la corrosión.
8. Resistencia a temperaturas extremas
Algunos grados de acero inoxidable resisten la descamación y conservan una alta resistencia a temperaturas muy altas. Otros grados mantienen altas propiedades mecánicas a temperaturas criogénicas.
Alta resistencia del acero inoxidable
Los diseños de componentes y los métodos de fabricación pueden modificarse para aprovechar el endurecimiento por acritud de los aceros inoxidables que se produce al trabajarlos en frío. Las altas resistencias resultantes permiten el uso de material más delgado, lo que se traduce en menores pesos y costos.
Jindalai Steel Group es un fabricante y exportador líder de bobinas, láminas, placas, flejes y tubos de acero inoxidable. Con más de 20 años de experiencia en mercados internacionales, actualmente cuenta con dos fábricas con una capacidad de producción de más de 400.000 toneladas anuales. Si desea más información sobre los materiales de acero inoxidable, contáctenos hoy mismo o solicite un presupuesto.
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Fecha de publicación: 19 de diciembre de 2022