Sistema de numeración de aleaciones estándar para grados de acero
El sistema de grados de acero SAE es un sistema de numeración de aleaciones estándar (SAE J1086 – Numeración de metales y aleaciones) para grados de acero mantenido por SAE International .
En las décadas de 1930 y 1940, el Instituto Americano del Hierro y el Acero (AISI) y la SAE participaron en iniciativas para estandarizar dicho sistema de numeración para los aceros. Estas iniciativas fueron similares y se superpusieron significativamente. Durante varias décadas, los sistemas se unieron en un sistema conjunto denominado grados de acero AISI/SAE . En 1995, el AISI entregó el mantenimiento futuro del sistema a la SAE porque el AISI nunca redactó ninguna de las especificaciones. [1]
En la actualidad, las cotizaciones y certificaciones de acero suelen hacer referencia tanto a SAE como a AISI, no siempre con una diferenciación precisa. Por ejemplo, en el campo de las aleaciones/grados, un certificado puede hacer referencia a "4140", "AISI 4140" o "SAE 4140", y en la mayoría de las aplicaciones industriales ligeras, cualquiera de las anteriores se acepta como adecuada y se considera equivalente para el trabajo en cuestión, siempre que la especificación específica indicada por el diseñador (por ejemplo, "4140 bar según ASTM-A108" o "4140 bar según AMS 6349") esté certificada en el certificado. El número de aleación es simplemente un clasificador general, mientras que es la especificación en sí la que limita el acero a un estándar muy específico.
La correspondencia del sistema de grado de acero SAE con otros sistemas de numeración de aleaciones, como el sistema de numeración unificado ASTM-SAE (UNS), se puede ver en tablas de referencias cruzadas (incluidas las que se muestran a continuación).
El sistema AISI utiliza un prefijo con una letra para indicar el proceso de fabricación del acero . El prefijo "C" indica aceros para hornos de solera abierta , hornos de arco eléctrico u hornos de oxígeno básico , mientras que "E" especifica únicamente aceros para hornos de arco eléctrico. [2] [3] Una letra "L" dentro del nombre del grado indica plomo como ingrediente añadido; por ejemplo, 12L14 es un grado común que es 1214 con plomo añadido para maquinabilidad.
Se pueden agregar sufijos al grado de acero que especifiquen el proceso de conformado utilizado para crear una pieza. Estos pueden incluir el trabajo en frío (CDS), el trabajo en caliente (HR), el temple y revenido (Q&T) y otros métodos.
Acero carbono
Los aceros al carbono y los aceros aleados se designan con un número de cuatro dígitos, en el que el primer dígito indica el elemento o los elementos de aleación principales, el segundo dígito indica el elemento o los elementos tg (grado superior) y los dos últimos dígitos indican la cantidad de carbono, en centésimas de porcentaje ( puntos base ) en peso. Por ejemplo, un acero 1060 es un acero al carbono simple que contiene 0,60 % en peso de C. [4]
Se puede añadir un sufijo "H" a cualquier designación para indicar que la templabilidad es un requisito importante. Los requisitos químicos se flexibilizan, pero los valores de dureza se definen para varias distancias en una prueba de Jominy . [3]
Acero inoxidable
Los aceros inoxidables, por otro lado, se designan con números de tres dígitos. A diferencia de los grados de acero al carbono y de aleación, los dos últimos dígitos no representan el contenido de carbono.
Serie 100
Tipo 102: acero inoxidable austenítico de uso general
Serie 200: aleaciones austeníticas de cromo-níquel-manganeso
Tipo 201: austenítico que se puede endurecer
Serie 300: aleaciones austeníticas de cromo y níquel
Diagrama de Schaeffler
Tipo 301: muy dúctil, para productos formados. También se endurece rápidamente durante el trabajo mecánico. Buena soldabilidad. Mejor resistencia al desgaste y a la fatiga que el 304.
Tipo 302: misma resistencia a la corrosión que el 304, con una resistencia ligeramente mayor debido al carbono adicional.
Tipo 304 : el grado más común; el clásico acero inoxidable 18/8 (18 % cromo, 8 % níquel). Fuera de los EE. UU., se lo conoce comúnmente como "acero inoxidable A2", de acuerdo con la norma ISO 3506 (no debe confundirse con el acero para herramientas A2). [6] El grado equivalente japonés de este material es SUS304.
Tipo 304L: igual que el grado 304, pero con un menor contenido de carbono para aumentar la soldabilidad. Es ligeramente más débil que el 304.
Tipo 304LN: igual que el 304L, pero también se agrega nitrógeno para obtener un rendimiento y una resistencia a la tracción mucho mayores que el 304L.
Tipo 305: igual que el 304, pero con más níquel para disminuir el endurecimiento por trabajo.
Tipo 308: se utiliza como metal de relleno al soldar 304.
Tipo 309: mejor resistencia a la temperatura que el 304, también se utiliza a veces como metal de relleno al soldar aceros diferentes, junto con inconel .
Tipo 310 310S : es un acero inoxidable austenítico altamente aleado que se utiliza para aplicaciones a alta temperatura. El alto contenido de cromo y níquel le otorga al acero una excelente resistencia a la oxidación, así como una alta resistencia a altas temperaturas. Este grado también es muy dúctil y tiene buena soldabilidad, lo que permite su uso generalizado en muchas aplicaciones. [7]
Tipo 316 : el segundo grado más común (después del 304); para usos en alimentos y acero inoxidable quirúrgico ; la adición de molibdeno a la aleación evita formas específicas de corrosión. También se lo conoce como acero inoxidable de grado marino debido a su mayor resistencia a la corrosión por cloruro en comparación con el tipo 304. El 316 se utiliza a menudo para construir plantas de reprocesamiento nuclear .
El tipo 316L es un grado de acero 316 con muy bajo contenido de carbono que se utiliza generalmente en relojes de acero inoxidable y aplicaciones marinas, así como exclusivamente en la fabricación de recipientes a presión para reactores de agua en ebullición , debido a su alta resistencia a la corrosión. También se lo denomina "A4" de acuerdo con la norma ISO 3506. [6]
Tipo 316LN: igual que el 316L con nitrógeno agregado para obtener un mayor rendimiento y resistencia a la tracción que el 316L.
Tipo 316Ti: variante del tipo 316 que incluye titanio para resistencia al calor. Se utiliza en revestimientos de chimeneas flexibles.
Tipo 347, [8] con adición de niobio para desensibilización durante la soldadura.
Serie 400: aleaciones de cromo ferrítico y martensítico
Tipo 405: ferrítico para aplicaciones de soldadura
Tipo 408: resistente al calor, poca resistencia a la corrosión, 11 % cromo, 8 % níquel.
Tipo 409: el tipo más económico; se utiliza para escapes de automóviles ; ferrítico (sólo hierro/cromo).
Tipo 410: martensítico (hierro/cromo de alta resistencia). Resistente al desgaste, pero menos resistente a la corrosión. [9]
Tipo 416: fácil de mecanizar gracias al azufre adicional
Tipo 420: acero martensítico de calidad para cuchillería, similar al acero inoxidable original de Brearley. Excelente capacidad de pulido.
Tipo 430: decorativo, por ejemplo, para molduras de automóviles; ferrítico. Buena conformabilidad, pero con menor resistencia a la temperatura y a la corrosión.
Tipo 439: grado ferrítico, una versión de mayor grado del 409 que se utiliza para las secciones de escape del convertidor catalítico. Mayor contenido de cromo para una mejor resistencia a la corrosión y oxidación a altas temperaturas.
Acero inoxidable tipo 440: un acero para cuchillería de mayor calidad, con más carbono, que permite una mejor retención del filo cuando se trata térmicamente de forma adecuada. Se puede endurecer hasta alcanzar una dureza Rockwell de aproximadamente 58, lo que lo convierte en uno de los aceros inoxidables más duros. Debido a su dureza y a su costo relativamente bajo, la mayoría de las espadas o cuchillos de exhibición y réplicas están hechos de acero inoxidable 440. Disponible en cuatro grados:
Tipo 440A: tiene la menor cantidad de carbono, lo que lo convierte en el más resistente a las manchas.
Tipo 440B: un poco más de carbono que el 440A.
Tipo 440C : tiene la mayor cantidad de carbono de las variantes del tipo 440. Es la más resistente y se considera más deseable en la fabricación de cuchillos que la variante Tipo 440A [ cita requerida ] , excepto para buceo u otras aplicaciones en agua salada. Esta variante también está más disponible que otras variantes del tipo 440. [10]
Tipo 440F: una variante de mecanizado libre. Contiene el mismo alto contenido de carbono que el tipo 440C.
Tipo 446: ferrítico diseñado para servicio a temperaturas elevadas y capaz de tolerar cobre y latón fundidos. [11]
Serie 500: aleaciones de cromo resistentes al calor
Serie 600: creada originalmente para aleaciones patentadas (que ya no tienen números de grado SAE)[12]
601 a 604: Aceros martensíticos de baja aleación.
610 a 613: Aceros martensíticos de endurecimiento secundario.
^ abcde Bringas, John E. (2004). Manual de normas comparativas mundiales de acero: Tercera edición (PDF) (3.ª ed.). ASTM International. pág. 14. ISBN 0-8031-3362-6. Archivado desde el original (PDF) el 27 de enero de 2007.
^ desde Jeffus 2002, pág. 635.
^ desde Degarmo, Black y Kohser 2003, pág. 115.
^ Degarmo, Black y Kohser 2003, pág. 113.
^ Oberg 2004, pág. 443.
^ abc "Elementos de sujeción de acero inoxidable". Asociación Australiana de Desarrollo del Acero Inoxidable. Archivado desde el original el 29 de septiembre de 2007. Consultado el 13 de agosto de 2007 .
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^ ab Guiraldenq, Pierre; Hardouin Duparc, Olivier (2017). "La génesis del diagrama de Schaeffler en la historia del acero inoxidable". Investigación y tecnología metalúrgica . 114 (6): 613. Bibcode :2017MetRT.114..613G. doi :10.1051/metal/2017059.
^ "ACERO INOXIDABLE AL CROMO ENDURECIBLE 440A, 440B, 440C, 440F, 440F SE". Recursos de AMS. 16 de marzo de 2014. Consultado el 12 de junio de 2015 .
^ "Acero inoxidable 446 - ASMG Trading" www.asmgtrading.com . Consultado el 15 de noviembre de 2021 .
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^ Oberg 2004, págs. 448–49.
^ "¿Qué es el acero inoxidable?". Instituto del Níquel. Archivado desde el original el 2005-12-31 . Consultado el 2007-08-13 .
^ "Sección 2, parte A: Especificación estándar para placas, láminas y tiras de acero inoxidable al cromo y al cromo-níquel para recipientes a presión y para aplicaciones generales". ASTM A SA-240/SA-540M . 2007. pág. 385.
^ "Acero inoxidable endurecido por precipitación tipo 17-4PH (S17400)" (PDF) .
Bibliografía
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Jeffus, Larry F. (2002). Soldadura: principios y aplicaciones. Cengage Learning. ISBN 1-4018-1046-2.
Oberg, E.; et al. (2004). Manual de maquinaria (27.ª edición). Industrial Press Incorporated.
Cobb, Harold (septiembre de 2007). "La denominación y numeración de los aceros inoxidables". Materiales y procesos avanzados : 39–44.
