El acero inoxidable austenítico es una de las cinco clases de acero inoxidable por estructura cristalina (junto con el ferrítico , martensítico , dúplex y endurecido por precipitación [1] ). Su estructura cristalina primaria es austenita ( cúbica centrada en las caras ) e impide que los aceros sean endurecibles mediante tratamiento térmico y los hace esencialmente no magnéticos. [2] Esta estructura se logra agregando suficientes elementos estabilizadores de austenita como níquel, manganeso y nitrógeno. [ cita necesaria ] La familia de aleaciones Incoloy pertenece a la categoría de aceros inoxidables súper austeníticos. [3]
Hay dos subgrupos de acero inoxidable austenítico. Los aceros inoxidables de la serie 300 logran su estructura austenítica principalmente mediante la adición de níquel, mientras que los aceros inoxidables de la serie 200 sustituyen el níquel por manganeso y nitrógeno, aunque todavía hay un pequeño contenido de níquel, lo que convierte a la serie 200 en un acero inoxidable de tipo austenítico de níquel-cromo rentable.
Los aceros inoxidables de la serie 300 son el subgrupo más grande. El acero inoxidable austenítico más común y el más común de todos los aceros inoxidables es el tipo 304, también conocido como 18/8 o A2. El tipo 304 se utiliza ampliamente en artículos como utensilios de cocina, cubiertos y equipos de cocina. El tipo 316 es el siguiente acero inoxidable austenítico más común. Algunas series 300, como el Tipo 316, también contienen algo de molibdeno para promover la resistencia a los ácidos y aumentar la resistencia a ataques localizados (por ejemplo, corrosión por picaduras y grietas).
La mayor adición de nitrógeno en la serie 200 les confiere una mayor resistencia mecánica que la serie 300. [8]
Alloy 20 (Carpenter 20) es un acero inoxidable austenítico que posee una excelente resistencia al ácido sulfúrico caliente y muchos otros ambientes agresivos que atacarían fácilmente al acero inoxidable tipo 316. Esta aleación exhibe una resistencia superior al agrietamiento por corrosión bajo tensión en ácido sulfúrico hirviendo al 20-40%. La aleación 20 tiene excelentes propiedades mecánicas y la presencia de niobio en la aleación minimiza la precipitación de carburos durante la soldadura.
Los grados resistentes al calor se pueden utilizar a temperaturas elevadas, generalmente por encima de 600 °C (1100 °F). [9] [10]
Deben resistir la corrosión (generalmente oxidación) y conservar las propiedades mecánicas, principalmente resistencia (límite elástico) y resistencia a la fluencia.
La resistencia a la corrosión la proporciona principalmente el cromo, con adiciones de silicio y aluminio. El níquel no resiste bien en ambientes que contienen azufre. Esto generalmente se soluciona agregando más Si y Al, que forman óxidos muy estables. Los elementos de tierras raras como el cerio aumentan la estabilidad de la película de óxido.
Los tipos 309 y 310 [11] se utilizan en aplicaciones de alta temperatura superiores a 800 °C (1500 °F).
Nota: los aceros inoxidables ferríticos no conservan su resistencia a temperaturas elevadas y no se utilizan cuando se requiere resistencia.
El acero inoxidable austenítico se puede probar mediante pruebas no destructivas utilizando el método de inspección con tintes penetrantes , pero no con el método de inspección con partículas magnéticas . También se pueden utilizar pruebas de corrientes parásitas .
El grado EN 1.4980 (también conocido como A286) no se considera estrictamente un acero resistente al calor en las normas, pero es un grado popular por su combinación de resistencia y resistencia a la corrosión. [12] [13] [14]
Se utiliza para temperaturas de servicio de hasta 700 °C (1300 °F) en aplicaciones tales como: