Tipos y Familias de acero inoxidable

El acero inoxidable es un material con unas cualidades increíbles, como bien sabéis. Se caracteriza por ser altamente resistente a la corrosión, gracias a su composición, la cual le permite tener un bajo porcentaje en carbono.

Sin embargo, existen diferentes tipos de acero inoxidable que, en función del porcentaje de cromo y de carbono, además del uso de otro tipo de componentes, les otorgan una serie de cualidades dispares entre sí.

Así, añadiendo un poco más del 10% de cromo a la aleación, se forma una película de óxido de cromo que, al sufrir algún daño, se repara de forma automática en contacto con el oxígeno. Es este componente el que le confiere esa particular característica.

Por eso, hoy os vamos a hablar de estos tipos de aceros inoxidables, de su composición y de sus propiedades, para saber donde pueden ser más eficaces en su uso.

Clasificación de los Tipos de Aceros Inoxidables

En total, hay 5 tipos de aceros inoxidables, pertenecientes a 4 familias. Los aceros martensítico, eferrítico, ausenítico y dúplex conforman las 4 familias de acero inoxidable, mientras que el acero endurecible es otro tipo muy utilizado, pero no una familia en sí, como comprobaremos más adelante. Vamos a ver, en concreto, cada uno de ellos y los usos para los que se recomiendan.

Acero inoxidable martensítico

La composición básica del acero inoxidable martensítico es de cromo y carbono, conteniendo aproximadamente entre un 10,5% y un 18% de cromo, con un 1,2% de carbono, marcando los estándares mínimos de cromo y máximos de carbono que marca la propia Unión Europea para que un material se considere acero inoxidable.

Gracias a su composición, se trata de un material con una resistencia moderada a la corrosión y endurecible a través de procesos términos. Esto hace que tenga una alta resistencia mecánica. También es magnético. Por el lado contrario, se trata de un acero de muy poca soldabilidad. Los aceros martensíticos más comunes son el 403, 410, 416, 420, 422, 431 y 440.

Este tipo de acero puede tener numerosos usos. Por ejemplo, el 410 es muy utilizado para multitud de componentes, gracias a su bajo coste, desde tornillos, tuercas o cubiertos, hasta partes de turbinas. Por otro lado, el 420 se utiliza para instrumentos dentales o quirúrgicos, o el 431, que se usa para flechas para bombas, cerraduras o conectores.

Acero inoxidable ferrítico

El cromo es el principal componente del acero inoxidable ferrítico. Entre el 10,5% y el 30% de todo el acero es cromo, con un bajo porcentaje de carbono (0,08%). Estas aleaciones se pueden realizar con otros componentes como aluminio, titanio o silicio.

El ferrítico es un acero inoxidable que se caracteriza por su buena resistencia a la corrosión y que se endurecen por trabajo en frío, no así térmico. Además, es magnético. En la parte negativa, hay que decir que es de pobre dureza y soldabilidad. Los aceros inoxidables ferríticos más conocidos son el 405, 409, 430, 434 y el 446.

El 430 es el acero que más uso tiene, gracias a su ductilidad, por el cual sirve como múltiples adornos para muebles y decoración de interiores. También está presente en molduras y aparatos científicos. Mientras, el 409, por ejemplo, también tiene altas cualidades estéticas, por lo que es muy útil para la fabricación de cajas de tráiler, convertidores catalíticos o silenciadores para vehículos.

Acero inoxidable austenítico

En cuanto al acero austenítico, la composición de cromo de este material varía entre un 16% y un 26%. Por su parte, presenta un porcentaje muy bajo de carbono, entre un 0,03% y un 0,08%. En este tipo de aleaciones, se suelen añadir otros elementos como níquel, nitrógeno o manganeso.

El acero inoxidable austenítico tiene grandes cualidades, entre las que destaca su excelente resistencia a la corrosión y soldabilidad, así como su alto valor higiénico. Se endurecen por trabajo en frío, y no térmico, ni es magnético. Los aceros austeníticos más comunes son el 301, 303, 304, 309, 310, 316 y 321.

Los aceros austeníticos tienen diferentes usos. Por ejemplo, el 309, gracias a su alta resistencia, se usan para turbinas de gas, intercambiadores de calor o calentadores de aire. Por otro lado, el 301 se utiliza para adornos arquitectónicos y el 304 para equipo de hospitales, accesorios para aviones o equipos químicos.

Acero inoxidable dúplex

Este tipo de acero inoxidable también es conocido como austenítico-ferrítico, teniendo una composición de entre un 18% y un 26% de cromo y entre un 4,5% y un 6,5% de níquel, además de otros elementos como el nitrógeno, molibdeno o cobre.

Con la misma proporción de ferritos y austenitas, crean una microestructura doble que le proporciona una alta resistencia a la fractura de corrosión, pero es que además le permite tener una mejor soldabilidad. De igual manera, son magnéticos, pero no se pueden endurecer por tratamiento térmico.

Gracias a la adaptabilidad que ofrece este tipo de acero inoxidable, el acero dúplex es uno de los más utilizados en el sector industrial. Es muy frecuente en la fabricación de piezas de lo más variopintas y que se basan en necesidades muy específicas, como podrían ser ejes, ventiladores o rotores, además de refinerías o como elementos de grandes infraestructuras, como puentes.

Acero inoxidable endurecible por precipitación

Este tipo de acero inoxidable surge de fundición y forjado para formar una aleación alternativa al acero austenítico para mejorar sus características y propiedades. La aleación resultante es de cromo, hierro y níquel, mediante la cual se permite una mayor resistencia mecánica, tanto a la corrosión, como a las temperaturas ambientes y elevadas.

Es decir, la diferencia de este acero inoxidable reside en un tratamiento térmico adicional, no en la estructura cristalina de la aleación. En este caso, el endurecimiento térmico se produce en acero martensítico. Por lo tanto, no pertenece exactamente a una de las familias de acero inoxidable, pero sí es un tipo por su demandada utilización y adaptabilidad.

La idea, como hemos comentado, es que el tratamiento térmico mejore la resistencia del componente, mediante la liberación controlados de sus constituyentes. Algunos de los aceros pertenecientes a este tipo son el 15-5 PH, 17-4 PH o 17-7 PH.

Propiedades, según el tipo de acero inoxidable

Una vez hemos visto los diferentes tipos de acero inoxidable, vamos a analizar aquellos más puros, como son los martensíticos, ferríticos y austeníticos, en una comparativa acerca de las principales propiedades que presenta cada uno de ellos.

Resistencia a la Corrosión

La resistencia a la corrosión es la principal característica de los aceros inoxidables. Ahora bien, dependiendo de la composición, el material puede ofrecer mayor o menor resistencia. En este caso, el acero martensítico tiene una resistencia moderada, pero inferior al acero ferrítico, por ejemplo. Por el otro lado, el acero austenítico es el que ofrece mejor resistencia a la corrosión.

Dureza

En función de la pieza que se necesite fabricar, la dureza también puede ser una propiedad interesante. En este sentido, el acero martensítico ofrece una elevada dureza, al igual que el acero austenítico, al ser trabajado en frío. Por si fuera poco, el acero martensítico se puede endurecer mediante tratamientos térmicos, como hemos señalado antes con el acero endurecible por precipitación. Por su parte, el ferrítico es el acero inoxidable que tiene una menor dureza.

Magnetismo

El hecho de que un acero sea magnético o no puede ser de gran utilidad en muchos procesos de fabricación, como en el sector industrial. Los aceros martensíticos y ferríticos destacan por ser magnéticos. Por otro lado, el austenítico también puede conseguir cierto magnetismo, si es trabajado en frío.

Soldabilidad

Cuando hablamos de piezas de mecanizados, puede ser realmente útil que las piezas de acero inoxidable tengan una buena capacidad para soldarse. Los principales tipos de aceros, el austenítico presenta una excelente soldabilidad, mientras que en el caso de los ferríticos está mucho más limitada y, en el caso de los martensíticos, es más pobre.

Como has podido observar, cada tipo guarda una serie de propiedades que le hacen óptimo para una serie de usos. Y es que este tipo de material está en tantos elementos que le hace imprescindible para nuestro desarrollo, ¿verdad?