TALLER ACEROS INOXIDABLES

1- Criterios para la seleccin de un acero inoxidable

Para seleccionar el grado de acero inoxidable para una dada aplicacin hay que tener en cuenta los siguientes criterios

- Requerimientos del servicio - Requerimientos de fabricacin - Requerimientos de seguridad, cdigos y reglamentos - Costo total - Disponibilidad

2- Campos de aplicacin de los aceros inoxidables

- Equipos para industrias qumicas y petroqumicas, agro-alimentarias y farmacuticas

Adems de estas consideraciones en cuanto a la resistencia a la corrosin, hay que remarcar que es absolutamente necesario que los materiales que se utilicen posean una buena soldabilidad.

- Electrodomsticos, utensilios de cocina, cubertera y cuchillera

Debe presentar una superficie que permita una fcil limpieza, para evitar cualquier retencin de origen bacteriano. En general, el nivel de resistencia a la corrosin se puede calificar de medio.

- Automviles: sistemas de escape, decoracin, piezas de seguridad y elementos estructurales

Dentro de la lnea de escape de los automviles, el acero inoxidable utilizado mayoritariamente es el tipo ferrtico. Por motivos estticos de las partes visibles y para evitar que haya una ptina el producto puede ser aluminizado.

La decoracin del automvil pertenece exclusivamente al campo de los tipos ferrticos con 17% de cromo con o sin adicin de molibdeno y estabilizados con niobio para los elementos que tienen que ser perfilados y doblados.

- Industria del transporte: vagones y coches ferroviarios, contenedores y cisternas rodantes, contenedores frigorficos

En este sector, la ligereza es un criterio de primer orden, sobre todo en los vehculos ferroviarios, que se fabrican mayoritariamente

Para los vagones, adems de para los armazones de los contenedores, se utiliza un tipo con el 12% de cromo

- Tubos para el transporte de fluidos, decoracin y aplicaciones estructurales

Para los tubos destinados a la decoracin se utiliza sobre todo el tipo X5CrNi18-10/1.4301. En este caso, no es necesario realizar los tratamientos descritos antes (hipertemple, decapado, pasivacin) aunque el exterior del tubo ser pulido en lnea en sentido transversal, con ayuda de bandas abrasivas oscilantes.

Los tubos para aplicaciones estructurales se realizan a partir de flejes gruesos, sobre todo en la gama ferrtica.

- Construccin: decoracin y estructuras

Se trata de un extenso campo donde se utiliza acero inoxidable tanto en el exterior (cubiertas, muros cortina, entradas de casa y oficinas, mobiliario urbano) como en el interior de los edificios (decoracin, escaleras mecnicas, cajas de ascensor, escaleras). Tambin se utiliza en chimeneas, rgidas y flexibles, que se usan tanto para la rehabilitacin de viejas chimeneas como en edificios de nueva construccin. .

En el campo de la decoracin se utilizan gran variedad de aspectos superficiales: brillante, mate, pulido, grabado, etc. que responden al deseo de todos los arquitectos.

3-Hacer un listado de los principales elementos qumicos de aleacin en los aceros inoxidables

Los aleantes principales, sus efectos y sus rangos de composicin son:

- Cr: (5 a 25%) previene la oxidacin y corrosin a elevada temperatura, forma carburos y endurece por solucin slida.

- Mo, W: (0 a 12%) brinda resistencia a la oxidacin y endurece por precipitacin

- Ti: (0 a 6%) forma carburos y endurece por precipitacin. - Nb: (0 a 5%) forma carburos y endurece por solucin y precipitacin. - Mn: (0 a 1.6%) estabiliza la austenita y endurece por solucin slida y

por carburos. - Si: (0 a 2.5%) previene la oxidacin y corrosin por sulfuros y

endurece por solucin.

4-Defina los aceros inoxidables ferrticos

- Son magnticos y no endurecibles por tratamiento trmico. Su microestructura es siempre ferrtica.

- Son de relativamente baja resistencia mecnica (YS=240 - 380 MPa, UTS=415 - 585 MPa) y tienen baja tenacidad y soldabilidad.

- Bajo costo, buena resistencia a la corrosin bajo tensin y aceptable resistencia a la corrosin general.

- Se los utiliza en aplicaciones arquitectnicas, automotrices, utensilios de cocina, etc.

- Como su nombre indica tienen una configuracin metalogrfica ferritica que se mantiene estable desde la temperatura ambiente hasta el punto de fusin. El cromo inhibe la formacin de austenita y provoca la formacin de ferrita

- Estos aceros inoxidables representan una parte de la serie AISI 400. Sus caractersticas son las siguientes:

- Resistencia a la corrosin de moderada a buena, la cual se incrementa con el contenido de cromo y en algunas aleaciones de molibdeno.

- Endurecidos moderadamente por trabajo en fro; no pueden ser endurecidos por tratamiento trmico.

- Las aleaciones ferrticas son magnticas. - Su soldabilidad es pobre por lo que generalmente se limitan las

uniones por soldadura a calibres delgados. - Usualmente se les aplica un tratamiento de recocido con lo que

obtienen mayor suavidad, ductilidad y resistencia a la corrosin

5-Quimicamente que caracteriza a los aceros inoxidables ferrticos

- - Estos aceros son esencialmente aleaciones con cromo, cuyo contenido est habitualmente dentro del rango de 10,5% a 30%, pero con contenidos limitados de carbono del orden de 0,08% en relacin con los martensticos. Algunos grados pueden contener molibdeno, silicio, aluminio, titanio y niobio que les confieren diferentes caractersticas.

6-Explique el efecto del titanio en el acero inoxidable 430 Ti

El ms utilizado de los aceros inoxidables ferrticos es el Tipo 430, que contiene 16 a 18% de cromo y un mximo de 0,12% de carbono.

Uno de los mayores problemas del inoxidable 430 es la prdida de ductilidad en las regiones soldadas, que normalmente son frgiles y de menor resistencia a la corrosin. El elevado crecimiento del tamao de grano, la formacin parcial de martensita y la precipitacin de carbonitruros de cromo, son las principales causas generadoras de este problema.

Para enfrentar este inconveniente, se adiciona titanio y/o niobio, como estabilizadores del carbono. Los Tipos 409, 430 Ti y 430 Nb son muy utilizados, principalmente en silenciadores y escapes de automviles.

Contiene titanio, lo que le confiere una buena resistencia a la corrosin intergranular y a la corrosin por picaduras. Esta adicin hace que el acero mejore la soldabilidad, ya que permite obtener buenas propiedades de tenacidad y ductilidad. Presenta igualmente buenas caractersticas de embutilidad

7-Hacer clasificacin de elementos de aleacin: gamagenos y

alfagenos

Alfagenos: son elementos estabilizadores de la fase alfa o ferrita, que se pueden disolver en la ferrita cuando la cantidad de C es baja o formar carburos cuando el contenido en C es alto. Estos elementos de aleacin actan de forma que amplan la regin de existencia de la ferrita, siendo los ms representativos Cr, Mo, Si, V, W, Ti, P y Al.

El Nquel, Manganeso, Carbono, que son ms solubles en Hierro gamma (austenita), que en el alfa (ferrita), favorecen la estabilizacin de la fase gamma y tienden a bajar los puntos crticos de transformacin, es decir la temperatura de cambio de una fase a otra; estos elementos se denominan gamagenos

8-En general como se caracteriza los aceros inoxidables martensiticos

Son la primera rama de los aceros inoxidables simplemente al cromo. Representan una porcin de la serie 400, sus caractersticas son:

- Moderada resistencia a la corrosin - Endurecibles por tratamiento trmico y por lo tanto se pueden

desarrollar altos niveles de resistencia mecnica y dureza - Son magnticos

- Debido al alto contenido de carbono y a la naturaleza de su dureza, es de pobre soldabilidad

- Los Martensticos son esencialmente aleaciones de cromo y carbono.

El contenido de cromo es generalmente de 10.5 a 18% y el de carbono es alto, alcanzando valores de hasta 1.2%.

9. cules son las propiedades de los aceros inoxidables martensiticos

403.- Es primariamente empleado en partes crticas de maquinaria sometida a altos -esfuerzos y donde se requiere, adems buena resistencia al calor, corrosin, desgaste abrasivo o erosin.

410.- Es de propsito general y el tipo ms usado de la familia martensitica debido a sus atractivas caractersticas y su bajo costo. Se emplea en tuercas, tornillos, cubiertos, herramientas de cocina, partes de horno a bajas temperaturas, equipo para refinacin de petrleo, vajillas, partes para turbinas a gas o vapor, etc. Tiene un coeficiente de expansin poco menor que el del acero al carbono, mientras que la conductividad trmica es casi la mitad correspondiente al valor para el acero al carbono. Puede desarrollar una excelente combinacin de resistencia mecnica y dureza mediante adecuado tratamiento trmico. En la condicin de recocido, es dctil y es una buena opcin para formado y otras operaciones de transformacin donde el uso final est destinado a ambientes moderadamente corrosivos.

416.- Otra versin del tipo 410, donde el azufre o el selenio son adicionados para - producir las mejores caractersticas de maquinabilidad de la clase martenstica, tiene menor desempeo en ductilidad y formabilidad que el 410. Se utiliza en conectores,cerraduras, cabezas de palos de golf, partes de bombas, flechas, partes para vlvulas, etc.

420.- Es una modificacin del 410, con alto contenido de carbono, que le permite alcanzar mayor dureza y mayor resistencia al desgaste aunque menor resistencia a la corrosin. Se utiliza para instrumentos dentales y quirrgicos, hojas de cuchillos, moldes, herramientas, etc.

422.- Diseado para el servicio a temperaturas de hasta 650 C, combinando resistencia mecnica. Presenta maquinabilidad de mediana a baja.

431.- Diseado para obtener altas propiedades mecnicas mediante tratamiento trmico junto con buena resistencia al impacto. Empleado para fabricar conectores, cerraduras, partes para transportadores, equipo marino, flechas de propelas, flechas de bombas, resoles, etc.

440.- Utilizados en donde se requiere una alta y extremada dureza, resistencia a la abrasin y buena resistencia a la corrosin. De baja maquinabilidad. Sus principales aplicaciones son: cuchillera, partes resistentes al secado, equipo quirrgico, inyectores, etc.

10-Defina los aceros inoxidables austenticos

Los aceros inoxidables austenticos constituyen la familia con el mayor nmero de aleaciones disponibles, integra las series 200 y 300 AISI. Su popularidad se debe a su excelente formabilidad y superior resistencia a la corrosin. Sus caractersticas son las siguientes: Excelente resistencia a la corrosin Endurecidos por trabajo en fro y no por tratamiento trmico Excelente soldabilidad Excelente factor de higiene y limpieza Formado sencillo y de fcil transformacin Tienen la habilidad de ser funcionales en temperaturas extremas Son no magnticos.

11. cuales son las propiedades y usos de los aceros inoxidables austeniticos.

Los aceros inoxidables austeniticos constituyen la familia con el mayor nmero de aleaciones disponibles, integra las series 200 y 300 AISI. Su popularidad se debe a su excelente formabilidad y superior resistencia a la corrosin. Sus caractersticas son las siguientes:

Excelente resistencia a la corrosin

Endurecidos por trabajo en fro y no por tratamiento trmico

Excelente soldabilidad

Excelente factor de higiene y limpieza

Formado sencillo y de fcil transformacin

Tienen la habilidad de ser funcionales en temperaturas extremas

Son no magnticos

Los Austenticos se obtienen adicionando elementos formadores de austenita, tales como nquel, manganeso y nitrgeno. El contenido de cromo generalmente vara del 16 al 26% y su contenido de carbono es del rango de 0.03 al 0.08%. El cromo proporciona una resistencia a la oxidacin en temperaturas aproximadas de 650 C en una variedad de ambientes. Esta familia se divide en dos categoras:

SERIE 300 AISI.- Aleaciones cromo-nquel

SERIE 200 AISI.- Aleaciones cromo-manganeso-nitrgeno

SERIE 300 AISI

Es la ms extensa, mantiene alto contenido de nquel y hasta 2% de manganeso. Tambin puede contener molibdeno, cobre, silicio, aluminio, titanio y niobio, elementos que son adicionados para conferir ciertas caractersticas. En ciertos tipos se usa azufre o selenio para mejorar su habilidad de ser maquinados.

SERIE 200 AISI SERIE

Contiene menor cantidad de nquel. El contenido de manganeso es de 5 a 20%. La adicin de nitrgeno incrementa la resistencia mecnica

12-Que efecto tiene el molibdeno como elemento de aleacin en los aceros inoxidables

Mejora notablemente la resistencia a la traccin, la templabilidad y la resistencia al creep de los aceros. Aadiendo solo pequeas cantidades de molibdeno a los aceros cromo-nqueles, se disminuye o elimina casi completamente la fragilidad Krupp, que se presenta cuando estos aceros son revenidos en la zona de 450 a 550.

El molibdeno aumenta tambin la resistencia de los aceros en caliente y reemplaza al wolframio en la fabricacin de los aceros rpidos, pudindose emplear para las mismas aplicaciones aproximadamente una parte de molibdeno por cada dos de wolframio.

El molibdeno se disuelve en la ferrita, pero tiene una fuerte tendencia a formar carburos. Es un potente estabilizador de los carburos complejos y tiende a retarde el ablandamiento de los aceros, durante el revenido.

13-Que efecto tiene el titanio y el niobio en los aceros inoxidables

Titanio

Se suele aadir pequeas cantidades de titanio a algunos aceros muy especiales para desoxidar y afinar el grano. El titanio tiene gran tendencia a formar carburos y a combinarse con el nitrgeno. En los aceros inoxidables cromo-nquel, acta como estabilizador de los carburos y evita la corrosin intercristalina.

La mayor parte del niobio se usa en aceros inoxidables especiales, en aleaciones de alta temperatura y en aleaciones superconductoras como Nb3Sn. El niobio tambin se utiliza en pilas nucleares

14. QUE SON ACEROS INOXIDABLES DE LA SERIE 200.

Es conocido como sustituto del acero 304, pero con niveles ms bajos de nquel. Normalmente utilizado en los aparatos domsticos, ornamentales, escaleras, muebles, estructura automotriz, o en otras aplicaciones de uso estructural (por su dureza) con exposicin limitada a la corrosin. El porcentaje de nquel es 1.00 4.00 Su bajo porcentaje de nquel esta compensado por la contribucin mejorada de los 4 elementos que la compone: Carbono, Manganeso, Cobre y Nitrgeno

AISI 202 /JSL AUS

Tambin es conocido como sustituto del acero 304, con un mayor porcentaje de nquel que el 201. Utilizado en los aparatos domsticos, ornamentales, escaleras, ganchos, productos para embutidos extra profundos, o en otras aplicaciones con exposicin limitada a la corrosin. El porcentaje de nquel es 4,00 - 6,00. Por su idntica respuesta mecnica al clsico AISI 304 es el mejor candidato para suplirlo en diversas aplicaciones.

15-Hacer un resumen comparativo de los aceros inoxidables ferrticos y autnticos

Aceros ferrticos Aceros austenticos

- Resistencia a la corrosin de moderada a buena, la cual se incrementa con el contenido de cromo y algunas aleaciones de molibdeno

- Endurecidos moderadamente por trabajo en fro: no pueden ser endurecidos por tratamiento trmico

- Son magnticos - Su soldabilidad es pobre por

lo que generalmente se eliminan las uniones por soldadura a calibres delgados

- Usualmente se les aplica un tratamiento de recocido con lo que obtienen mayor suavidad, ductilidad y

- Excelente resistencia a la corrosin

- Endurecidos por trabajo en fro y no por tratamiento trmico

- Excelente soldabilidad - Excelente factor de higiene y

limpieza - Formado sencillo y de fcil

transformacin - Tienen la habilidad de ser

funcionales en temperaturas extremas

- Son no magnticos

resistencia a la corrosin - Debido a su pobre dureza, el

uso se limita generalmente a procesos de formado en fro