Este documento describe los aceros inoxidables, definidos como aceros que resisten la corrosión bajo ciertas condiciones. Explica que la resistencia a la corrosión se debe a la formación de una película de óxido de cromo de 1-2 nm de espesor. También describe las principales formas de corrosión que pueden observarse, los factores necesarios para la formación de la capa de óxido, y las clasificaciones principales de aceros inoxidables (ferríticos, martensíticos, austeníticos).

1. ACEROS INOXIDABLES
Definición: Aceros que bajo determinadas condiciones resisten la
acción corrosiva y oxidante de atmósferas reactivas como ser:
humedad (corrosión atmosférica, ambientes industriales, gases a
temperatura, ácidos débiles, etc.
La resistencia a la
corrosión se debe a la
Entorno
formación espontánea
1 a 2 nm de
de una película muy
delgada, adherente e
impermeable de óxido
de cromo que impide el
ataque del medio o lo
disminuye a niveles
despreciables.
Acero Inox.
espesor
Barrera
cinética

2. Intergranular
(Sensitización)
Picaduras
Uniforme
Corrosión bajo
Tensión
FORMAS DE CORROSIÓN
QUE SE OBSERVAN EN LOS
INOXIDABLES
• Ambientes ácidos y
soluciones alcalinas
calientes.
• Predecible
• Esta claro como
progresa pero no
• Muy lenta en
estado pasivo.
• Contenido de
azufre (Malo).
• Níquel (bueno).
como da comienzo
una picadura en un
acero inoxidable
Zonas sin Cr

3. TRES FACTORES DEBEN CONCURRIR SIMULTÁNEAMENTE PARA QUE SE FORME LA CAPA
DE ÓXIDO Y SE ALCANCE EL ESTADO DE INOXIDABILIDAD EN LA SUPERFICIE
Composición
química adecuada
1 – efecto del Cromo
2 – efecto del Níquel
3 – efecto del Carbono
Estado
microestructural
del inoxidable
Medio
conveniente

4. RESISTENCIA A LA CORROSIÓN
Medio de ataque Estado
microestructural del
acero inoxidable
T.T adecuado para
obtener generalmente
microestruturas
monofásicas.
Evitar la
precipitación de
10 años
48 horas
carburos para lograr la
mayor disolución de
los aleantes Cr – Ni –
Mo en la matriz.
Contenido
inclusionariomínimo.
Estado superficial
• La resistencia a la corrosión aumenta con el % Cr
• Para 12% Cr se alcanza la invulnerabilidad a la corrosión atmosférica
• Para otras atmósferas más agresivas debe aumentarse el % de Cr más allá del 12%

5. La capacidad de no oxidarse no
es generalmente el único
criterio de diseño considerado.
Costo
Propiedades
Mecánicas
Dificultades para su
fabricación
Resistencia
(Dureza)
Ductilidad Deformabilidad Soldabilidad
Maquinabilidad
Esto trae como consecuencia
que exista una amplia gama de
aceros inoxidables

6. CLASIFICACIÓN
Aceros
Inoxidables
Ferríticos Martensíticos Austeníticos PH

7. EFECTO CARBONO + CROMO
0% C
DIAGRAMA Fe - Cr
%C
CARBONO es austenizante
CROMO es ferritizante

8. EFECTO DEL Cromo en el
DIAGRAMA Fe - C

9. EFECTO DEL NÍQUEL
Diagrama Fe - Ni
%0 Cromo
%0 Carbono

10. EFECTO DEL NÍQUEL + CROMO
Diagramas de fases Fe-Ni para un acero
de bajo contenido de carbono para
porcentajes crecientes de Cromo.
NÍQUEL es
austenizante
CROMO es
ferritizante
Condiciones reales de enfriamiento (aire – aceite)

11. EFECTO DEL NÍQUEL + CROMO
Condiciones reales de enfriamiento (aire – aceite)
¿Por qué Níquel?
El Níquel aumenta
Zona de ferrita
estable
la estabilidad de la
capa de óxido
superficial y
favorece su
formación.

12. Cr eq = (Cr) + 2(Si) + 1.5(Mo) + 5(V) + 5.5(Al) + 1.75(Nb) + 1.5(Ti) + 0.75(W)
Ni eq = (Ni) + (Co) + 0.5(Mn) + 0.3(Cu) + 25(N) + 30(C)
Diagrama de Schaeffler

13. colables

14. Ferríticos
15 a 30 % Cr (más que los
martensíticos - esto es a
los fines de achicar el
bucle gamma)
Bajo contenido de
carbono 0,12% C
Temperatura máxima de
Son de baja resistencia y
pobre ductilidad a
temperatura ambiente a
medida que aumenta%
Cr
%C
Problemas de
Tienen transición
dúctil - frágil
utilización:
850°C (17% Cr)
1050°C (27%Cr)
No admiten T.T –
Endurecibles solo por
deformación en frío con
limitaciones
Energía
14 16 18 20 % Cr
crecimiento de
grano. No hay
posibilidad de
regeneración. Sólo
admiten recocidos
a ≈ 825°C
Para altos % Cr y
exposición a más de 450°C
se fragilizan por
precipitación de fase sigma

15. Poseen un mayor
% de C que los
ferríticos 0,15 %
% de Cr 12 a 14%
(algunos especiales
tienen 17% y +
carbono son de
elevada dureza)
Martensíticos
Todos son factibles de recibir un
tratamiento de temple y revenido.
Son aceros de gran templabilidad
(templan al aire aunque para grandes
secciones se usa aceite). Temperatura
de austenización alta (se busca
disolver los carburos).
Curvas Jominy

16. La dureza del revenido no
decae sustancialmente
hasta los 550°C.
Martensíticos
Oxidación
Tmax: 750° C
Son malos conductores
del calor y deben
incrementarse los
tiempos de austenización
Revenidos a baja
temperatura dan las
máximas durezas y
mayor resistencia a la
oxidación ( % de
aleantes en solución)

18. Características
Aleados fundamentalmente
con Cromo y Níquel en altos
porcentajes
No admite T.T por ser
monofásico a todas las
temperaturas. Endurecibles
por deformación en frío.
La austenita ofrece gran
ductilidad y tenacidad,
resistencia mecánica en
caliente y a la corrosión
Austeníticos
Mayor resistencia a la
corrosión atmosférica y
ácida que los anteriores
Creep
Posee mayor resistencia
mecánica a alta
temperatura comparado
con los anteriores.
Oxidación
Tmax: 800° C (18-8) AISI 304/303/316
1150° C (25-20) AISI 310S

19. Inoxidables PH
Semiausteníticos
Ms temp. ambiente
Martensíticos
Ms temp. Ambiente (100 a 150°C)
En estado martensítico
son llevados a un
tratamiento de
envejecido o
precipitado

20. RESISTENCIA
MECÁNICA PROPIEDADES

21. PROPIEDADES
TENACIDAD MEDIDA
POR IMPACTO

22. PROPIEDADES
RESISTENCIA A LA
OXIDACIÓN POR
ALTA TEMPERATURA

23. PROPIEDADES
CREEP a 540°C Y A 650°C
E=1% y 10.000 hs de
ensayo

24. PROPIEDADES
CONDUCTIBILIDAD
TÉRMICA

25. PROPIEDADES
COEFICIENTE DE
DILATACIÓN
TÉRMICA

26. PROPIEDADES
PRECIO RELATIVO
APROXIMADO

27. PROPIEDADES
MAQUINABILIDAD
RELATIVA