Propiedades y aplicaciones del acero inoxidable ferrítico

Ferrítico aceros son altos-cromo, aceros inoxidables magnéticos que tienen un bajo contenido de carbono. Conocido por su buena ductilidad, resistencia a corrosión y el agrietamiento por corrosión bajo tensión, los aceros ferríticos se usan comúnmente en aplicaciones automotrices, utensilios de cocina y equipos industriales.

En comparación con aceros inoxidables austeníticos, que tienen una estructura de grano cúbico centrado en la cara (FCC), los aceros ferríticos se definen por una estructura de grano cúbico centrado en el cuerpo (BCC). En otras palabras, la estructura cristalina de dichos aceros se compone de una célula atómica cúbica con un átomo en el centro.

Esta estructura de grano es típica de alfa hierro y es lo que le da a los aceros ferríticos sus propiedades magnéticas. Los aceros ferríticos no pueden endurecerse ni fortalecerse mediante tratamiento térmico, pero tienen una buena resistencia al agrietamiento por corrosión bajo tensión. Se pueden trabajar en frío y ablandar mediante recocido (calentamiento y luego enfriamiento lento).

Si bien no son tan fuertes o resistentes a la corrosión como los grados austeníticos, los grados ferríticos generalmente tienen mejores propiedades de ingeniería. Aunque generalmente son muy soldables, algunos grados de acero ferrítico pueden ser propensos a la sensibilización de la zona afectada por el calor de la soldadura y al agrietamiento por soldadura en caliente. Las limitaciones de soldabilidad, por lo tanto, restringen el uso de estos aceros a medidores más delgados.

Debido a su menor contenido de cromo y la falta de níquel, las calidades estándar de acero ferrítico suelen ser menos costosas que sus contrapartes austeníticas. Los grados de especialidad a menudo incluyen molibdeno.

Las aleaciones ferríticas de acero inoxidable generalmente se pueden clasificar en cinco grupos, tres familias de grados estándar (Grupos 1 a 3) y dos familias de aceros de grado especial (Grupos 4 y 5). Si bien los aceros ferríticos estándar son, con mucho, el grupo de consumidores más grande en términos de tonelaje, la demanda de aceros inoxidables de grado especial está aumentando constantemente.

Estos tienen el contenido de cromo más bajo de todos los aceros inoxidables y, por lo tanto, son los menos costosos de los cinco grupos. Son ideales para ambientes ligeramente corrosivos donde el óxido localizado es aceptable. El Grado 409 se creó inicialmente para silenciadores de sistemas de escape automotrices, pero ahora se puede encontrar en tubos de escape automotrices y cajas de convertidores catalíticos. El grado 410L se usa a menudo para contenedores, autobuses y marcos de monitores LCD.

Los aceros ferríticos más utilizados se encuentran en el Grupo 2. Tienen un mayor contenido de cromo y, en consecuencia, son más resistentes a la corrosión por ácidos nítricos, gases de azufre y muchos ácidos orgánicos y alimenticios. En algunas aplicaciones, estos grados se pueden usar como reemplazo del acero inoxidable austenítico grado 304. El grado 430 a menudo se encuentra en el interior de los electrodomésticos, incluidos los tambores de lavadoras, también como fregaderos de cocina, paneles interiores, lavavajillas, cubiertos, utensilios de cocina y producción de alimentos. equipo.

Al tener mejores características de soldabilidad y conformabilidad que las láminas de acero ferrítico del Grupo 2, el acero del Grupo 3 se puede utilizar para reemplazar grado austenítico 304 en una gama más amplia de aplicaciones, incluidos fregaderos, tubos de intercambio, sistemas de escape y piezas soldadas de lavado máquinas.

Con un mayor contenido de molibdeno, los grados de acero inoxidable ferrítico en el Grupo 4 tienen mayor resistencia a la corrosión y son utilizado en tanques de agua caliente, calentadores solares de agua, partes del sistema de escape, hervidores eléctricos, elementos de horno de microondas y automotriz podar. El grado 444, en particular, tiene una resistencia a las picaduras equivalente (PRE) que es similar al grado 316 acero inoxidable austenítico, lo que permite su uso en entornos exteriores más corrosivos.

Este grupo de aceros inoxidables especiales se caracteriza por un contenido de cromo relativamente alto y la adición de molibdeno. El resultado es un acero con excelente resistencia a la corrosión y al desprendimiento (u oxidación). De hecho, la resistencia a la corrosión del grado 447 es equivalente a la del metal de titanio. Los aceros del Grupo 5 se usan típicamente en ambientes costeros y marinos altamente corrosivos.