El acero inoxidable austenítico es una de las cinco clases de acero inoxidable por estructura cristalina (junto con el ferrítico , el martensítico , el dúplex y el endurecido por precipitación [1] ). Su estructura cristalina primaria es la austenítica ( cúbica centrada en las caras ) y evita que los aceros se puedan endurecer mediante tratamiento térmico y los hace esencialmente no magnéticos. [2] Esta estructura se logra añadiendo suficientes elementos estabilizadores de la austenita, como níquel, manganeso y nitrógeno. [ cita requerida ] La familia de aleaciones Incoloy pertenece a la categoría de aceros inoxidables superausteníticos. [3]
Durante la Segunda Guerra Mundial, el diagrama de Schaeffler fue inventado por Anton, quien entonces era un metalúrgico en ciernes empleado por dos fabricantes estadounidenses de electrodos de soldadura, Harnischfeger Company y AO Smith Corporation . [4]
Los aceros inoxidables de la serie 300 se dividen en subgrupos de la serie 300 y de la serie 200. En los aceros inoxidables de la serie 300, la estructura austenítica se obtiene principalmente mediante la adición de níquel. En los aceros inoxidables de la serie 200, la estructura se obtiene mediante la adición de manganeso y nitrógeno, con una pequeña cantidad de 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 usa ampliamente en artículos como utensilios de cocina, cubertería y equipos de cocina. El Tipo 316, también conocido como A4, es el siguiente acero inoxidable austenítico más común. Algunos aceros de la serie 300, como el Tipo 316, también contienen algo de molibdeno para promover la resistencia a los ácidos y aumentar la resistencia al ataque localizado (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. [9]
La aleación 20 (Carpenter 20) es un acero inoxidable austenítico que posee una excelente resistencia al ácido sulfúrico caliente y a muchos otros entornos agresivos que atacarían fácilmente al acero inoxidable tipo 316. Esta aleación exhibe una resistencia superior al agrietamiento por corrosión bajo tensión en ácido sulfúrico al 20-40 % en ebullición. 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 superiores a 600 °C (1100 °F). [10] [11]
Deben resistir la corrosión (generalmente la oxidación) y conservar las propiedades mecánicas, principalmente la resistencia (límite de fluencia) y la resistencia a la fluencia .
La resistencia a la corrosión se consigue principalmente con cromo, con la adición de silicio y aluminio. El níquel no resiste bien en entornos que contienen azufre. Esto se suele solucionar añadiendo 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 [12] se utilizan en aplicaciones de alta temperatura superiores a 800 °C (1500 °F).
Nota: los aceros inoxidables ferríticos no retienen la 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 por líquidos penetrantes, pero no el método de inspección por partículas magnéticas . También se pueden utilizar pruebas por corrientes de Foucault .
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. [13] [14] [15]
Se utiliza para temperaturas de servicio de hasta 700 °C (1.300 °F) en aplicaciones como: