30/01/2019

Acero inoxidable ferrítico: la solución económica en mecanizados


Conocidos por su buena ductilidad, resistencia a la corrosión, a la oxidación, a la presión y al agrietamiento, los aceros ferríticos se usan comúnmente en aplicaciones de automoción, utensilios de cocina y equipos industriales, ya que se trata de aceros que incorporan elementos provenientes de la ferrita, que contienen una alta proporción de cromo (entre un 10,5% y un 27%), una baja proporción de carbono con muy poco o nada de níquel. Además, son magnéticos.

La ferrita es una forma en que se ordenan los átomos de hierro y carbono, con una estructura cristalina de tipo cúbico centrada en el cuerpo, es decir, compuesta por una célula de átomo cúbico con un átomo en el centro (ver más aquí)

AusteníticoFerrítico
Resistencia a la corrosiónAltaMedia
Respuesta magnéticaGeneralmente no
SoldabilidadMuy altaBaja
Resistencia a altas temperaturasMuy altaAlta
Resistencia a bajas temperaturasMuy altaBaja
DuctilidadMuy altaMedia
Ritmo de endurecimientoMuy altoMedio
EndurecibleEn fríoNo

La solución de acero más económica

La composición química del acero inoxidable ferrítico, con una baja presencia de carbono y níquel, los hace menos fuertes y menos resistentes a la corrosión que los grados austeníticos (series 200 y 300), pero tienen propiedades mejores para ingeniería.

Es también la baja presencia de níquel y de cromo la que hace de este tipo de acero un material más económico (mientras que los austeníticos tienen un mayor coste al contener materiales muy diversos, como molibdeno, silicio, aluminio, titanio y niobio que otorgan diferentes características).

Los ferríticos no permiten trabajarse en frío para reforzarse, debido a su dificultad para soldarse, ya que provocan un crecimiento del grano en la zona de calor afectada y una reducción de ductilidad y posibles grietas. Sin embargo, el incremento del contenido del cromo y molibdeno propio de los aceros ferríticos aumenta la resistencia a la corrosión.

Estos problemas microestructurales originados por la soldadura acotan el uso de ese tipo de aceros inoxidables a grosores muy delgados y, por lo tanto, no se utilizan en la construcción de estructuras y recipientes pesados como sí sucede con los austeníticos.

Las series del acero inoxidable ferrítico

El acero inoxidable ferrítico es de la serie 400 AISI (American Iron & Steel Institute), con grados que mantienen una estructura ferrítica estable desde la temperatura ambiente hasta el punto de fusión. Dentro de esta serie existen varios grados, entre los que destacan el 430, con un 17% de cromo, utilizado en fregaderos, tambores de lavadora e interiores de lavavajillas, cubiertos, exteriores de neveras, etc., y el grado 409, ampliamente utilizado en la fabricación de tubos de escape de automóviles o en mecanizados que requieren un uso repetitivo.

Grados de aceros ferríticos

La serie 400 de aceros ferríticos pueden dividirse en distintos grupos de grados:

  • Grupo 1 (409/410L): cuentan con el contenido de cromo más menino del conjunto de los aceros inoxidables y son ideales para ámbitos ligeramente corrosivos donde la oxidación es concurrente. El tipo 409 se concibió inicialmente para silenciadores de sistemas de escape de automóviles como en cubiertas de convertidores catalíticos y es el menos costoso de todos los aceros inoxidables. Por otro lado, el tipo 410L se usa frecuentemente para contenedores y autobuses.
  • Grupo 2 (430): se considera el acero ferrítico más utilizado gracias a su mayor contenido de cromo, siendo así el más resistente a la corrosión por los ácidos nítricos, los gases de azufre y muchos ácidos orgánicos y alimenticios. Este tipo de ferrítico puede encontrarse en los electrodomésticos para el interior: los fregaderos, los cubiertos, los paneles interiores, los lavavajillas y demás utensilios de cocina.
  • Grupo 3 (grado 430Ti, 439 y 441): al tener mejores características de soldabilidad y conformabilidad que el Grupo 2, el acero de este grupo se puede usar para sustituir el austenítico 304 en un abanico más amplio de aplicaciones como tubos de intercambio, sistemas de escape y piezas soldadas de lavadoras.
  • Grupo 4 (grado 434, 436, 444): con un mayor contenido de molibdeno, y con mayor resistencia a la corrosión, su utilidad principal se encuentra en tanques de agua caliente, piezas del sistema de escape, hervidores eléctricos, calentadores de agua caliente, elementos del horno de microondas, como así como el viaje automotriz. En concreto, el grado 444, tiene una resistencia a las picaduras equivalente (PRE) al grado 316, lo que permite su uso en ambientes exteriores más corrosivos.
  • Grupo 5 (grado 446, 445, 447): este grupo de aceros inoxidables se caracteriza por un contenido de cromo relativamente alto. El resultado es un acero con excelente resistencia a la corrosión y la incrustación incluso a la oxidación. Las aplicaciones más comunes para el acero de este grupo se encuentran en ambientes próximos a la costa altamente corrosivos.
  • Serie de ferríticos

    Bibliografía y trabajos de interés:

© Ferros Planes 2019