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ACEROS INOXIDABLES
Dr. Carlos Fosca
2
ACEROS INOXIDABLES
International Stainless Steel Forum.http://www.worldstainless.org/NR/rdonlyres/9B25D843-CD1D-45AB-AA3F-
C7AFE8A38631/3966/DemandIndexAllStainlessProducts1.pdf
Crecimiento de la producción mundial de acero inoxidable
3
ACEROS INOXIDABLES ACEROS INOXIDABLES
Se definen como aceros inoxidables aaquellas aleaciones ferrosas que contienencomo mínimo 10.5 %Cr, contenidosimportantes de Ni, y en menor proporción
elementos como Mo, N, Cu, Ti, V, etc.
Estas aleaciones son empleadasprimariamente bajo condicionesambientales normales (corrosiónatmosférica, soluciones acuosas, aguas derío, agua de mar, etc.) y de maneraespecífica en ambientes mas agresivoscomo ácidos orgánicos e inorgánicos y
soluciones alcalinas.
Resistencia a la corrosión Resistencia al calor y al fuego.Higiene
Apariencia estética Ventajosa resistencia específica Fácil fabricación Resistencia al impacto Ecológico (100% reciclable) Alta vida en servicio
Razones para elegir un acero inoxidable
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Ferríticos
Duplex Austeníticos
Super Austeníticos
Austeníticosresistentes al Calor
Conteniendo NiBásicamente con Cr
Martensíticos
Super Ferríticos
La familia de losLa familia de los “ “inoxidablesinoxidables” ”
En la actualidad, los aceros inoxidables se pueden clasificaren forma general en cinco grandes familias :
• Los aceros inoxidables ferríticos• Los aceros inoxidables austeníticos• Los aceros inoxidables martensíticos• Los aceros inoxidables austeno-ferríticos (dúplex)• Los aceros inoxidables endurecibles por precipitación
Además de estos, existen otros nuevos tipos de acerosinoxidables como los aceros inoxidables ferrítico-martensíticos.
ClasificaciClasificacióón de los aceros inoxidablesn de los aceros inoxidables
7
ClasificaciClasificacióón de los aceros inoxidablesn de los aceros inoxidables
Austeníticos
Cr-Ni ,
66.8%
Duplex,
0.8%
Ferríticos,
23%
Austeníticos
Cr-Mn ,
9.4%
Distribución de la producción mundial de acerosinoxidables en los tipos de inoxidables más
empleados (ISSF,2006).
Breve Metalurgia de losBreve Metalurgia de losaceros inoxidablesaceros inoxidables
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Breve Metalurgia de los aceros inoxidablesBreve Metalurgia de los aceros inoxidables
Diagrama Fe-Cr
El Cr es un elemento “alfágeno”, es decir estabilizala ferrita
Aleaciones Fe-Cr con >18%Cr presentan una solafase en estado sólido (ferrita)
Breve Metalurgia de los aceros inoxidablesBreve Metalurgia de los aceros inoxidables
Diagrama Fe-Ni
El Ni es un elemento “gamágeno”, es decir
estabiliza la austenita
Aleaciones Fe-Ni soncompletamente austeníticos
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Breve Metalurgia de los aceros inoxidablesBreve Metalurgia de los aceros inoxidables
Diagrama Fe-Ni Diagrama Fe-Cr
El efecto del Cr y Ni combinados produceresultados muy complejos que dependerán de laproporción de estos elementos presentes.
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Breve Metalurgia de los aceros inoxidablesBreve Metalurgia de los aceros inoxidables
Comienzo de latransformación γ→
Comienzo dela región γ + δ
T (°C)
En una aleación Fe-Cr-Ni
El Ni aumenta el dominio dela fase γ y la estabiliza a
temperaturas bajas
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Breve Metalurgia de los aceros inoxidablesBreve Metalurgia de los aceros inoxidables
El C es también gamageno y tiende aestabilizar la austenita y formar carburos
carburos
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Breve Metalurgia de los aceros inoxidablesBreve Metalurgia de los aceros inoxidables
En una aleación Fe-Cr
1: 0,002%
3: 0,015%
4: 0.030%6: 0,250%
El N desplaza lazona γ , γ+δ a
mayorescontenidos de Cr
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Breve Metalurgia de los aceros inoxidablesBreve Metalurgia de los aceros inoxidables
En una aleación Fe-Cr
El Mo desplaza lazona de la
austenita (γ) amenores
contenidos de Cr
Breve Metalurgia de los aceros inoxidablesBreve Metalurgia de los aceros inoxidables
El Ni amplia lazona de la
austenita (γ) amayores
contenidos de Cr
En una aleación Fe-Cr
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Breve Metalurgia de los aceros inoxidablesBreve Metalurgia de los aceros inoxidables
En un acero inoxidable la temperatura de inicio de latransformación martensítica viene dado por:
Asi mismo, los aceros inoxidables austeníticos pueden inducirtransformación martensítica por deformación plástica:
Md30(ºC) = 551-462(C+N) -9.2(Si) -8.1(Mn) -13.7(Cr)-29(Ni)-18.5(Mo) -29(Cu)
-68(Nb)-1.42(#ASTM-8) Nohara, 1977)
Md30(ºC) : temperatura a la cual un 50% de austenitaes transformada a martensita por deformación en fríopara un grado de deformación del 30%
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Breve Metalurgia de los aceros inoxidablesBreve Metalurgia de los aceros inoxidables
Representación espacial de undiagramas ternario
Los aceros inoxidablesson aleaciones queposeen al menos Fe-Cr-
Ni. El estudio de lasfases presentes enestado sólido se realiza através de un diagramaternario.
Si además le agregamosC al sistema su
representación requeriríaun diagrama ternario
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Breve Metalurgia de los aceros inoxidablesBreve Metalurgia de los aceros inoxidables
Secciones isotérmicas deldiagrama ternario Fe-Cr-Ni
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Breve Metalurgia de los aceros inoxidablesBreve Metalurgia de los aceros inoxidables
Diagramas seudo-binarios Fe-Cr-Ni
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Breve Metalurgia de los aceros inoxidablesBreve Metalurgia de los aceros inoxidables
Diagramas seudo-binarios Fe-Cr-Ni
Breve Metalurgia de los aceros inoxidablesBreve Metalurgia de los aceros inoxidables
Diagrama Schaeffler de acerosinoxidables
Elementosgamágenos:Ni, C, Mn, Cu,Co, N
Elementosalfágenos:Cr, Mo, Si, V, Al,Nb, Ti, W
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Breve Metalurgia de los aceros inoxidablesBreve Metalurgia de los aceros inoxidables
Precipitación de fases secundarias
Diagrama ternario Fe-Cr-C a 900ºC
Termodinámicamentela austenita y laferrita no son lasúnicas fases establesen los acerosinoxidables.
Carburos (M23C6)
Fase sigma, etc.
h t t p : / / w w w . s v . v t . e d u / c l a s s e s / M S E 2 0 9 4
_ N o t e B o o k / 9 6 C l a s
s P r o j / e x p e r i m e n t a l / t e r n 1 . h
t m l
24
Breve Metalurgia de los aceros inoxidablesBreve Metalurgia de los aceros inoxidables
Precipitación de fases secundarias
Sección de diagrama Fe-Cr-C para 0.1%C h t t p : / / w w w . m
s m . c a m . a c . u
k / p h a s e - t r a n s / 2 0 0 5 / S t a i n l e s s_
s t e e l s / s t a i n l e s s . h
t m l
Termodinámicamentela austenita y laferrita no son lasúnicas fases establesen los acerosinoxidables.
Carburos (M23C6)
Fase sigma, etc.
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Breve Metalurgia de los aceros inoxidablesBreve Metalurgia de los aceros inoxidables
Precipitación de fases secundarias
Ni16Nb6 Si7, Ni16Ti6 Si7fccG-Phase
Fe36Cr12 Mo10bccChi-phase
Fe2Mo, Fe2NbhexagonalLaves phase
Fe,Ni,Cr,MotetragonalSigma
(FeCr)21Mo3 C; Fe3Nb3C; M5SiCdiamond cubicM6C
Cr16Fe5 Mo2C (e.g.)fccM23C6
CrNbNtetragonalZ-phase
TiNfccTiN
TiCfccTiCNbNfccNbN
NbCfccNbC
ComposiciónEstructuraPrecipitado
Breve Metalurgia de los aceros inoxidablesBreve Metalurgia de los aceros inoxidables
Fase Fe Cr Mo NiM23C6 18 63 14 5
Sigma 55 29 11 5Chi 52 21 22 5Laves 38 11 45 6
Acero inox resto 17,3 2,66 13,1
Precipitación de fases secundarias
27
Precipitación de fases secundarias:acero 0,02%C-17%Cr-13%Ni-2,7%Mo
horas
°C
Breve Metalurgia de los aceros inoxidablesBreve Metalurgia de los aceros inoxidables
28
Precipitación de fases secundarias:acero 0,05%C-17%Cr-13%Ni- 4,9%Mo-0,04%N
horas
°C
Breve Metalurgia de los aceros inoxidablesBreve Metalurgia de los aceros inoxidables
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Breve Metalurgia de los aceros inoxidablesBreve Metalurgia de los aceros inoxidables
Precipitación de fases secundarias
Corrosión intergranular
Breve Metalurgia de los aceros inoxidablesBreve Metalurgia de los aceros inoxidables
Precipitación de fases secundarias
Corrosiónintergranular
Velocidades deenfriamiento durantela soldadura
curva 1´: precalentamiento a 300°C
horas
Influencia de la microestructura
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Aceros Inoxidables Aceros Inoxidables FerrFerrí í ticosticos
Este tipo de aleaciones tienen contenidos de Cr entre 12 y 29% y muybajos contenidos de Ni (< 2%). Reciben su nombre debido a que sumicroestructura esta constituida completamente por ferrita
Aceros Inoxidables Aceros Inoxidables FerrFerrí í ticosticos
h t t p : / / w w w . c a l p h a d . c o m / i r o n - c h r o m i u m
. h t m l
Rango de los aceros inoxidables ferríticos
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Aceros Inoxidables Aceros Inoxidables FerrFerrí í ticosticos
CARACTER CARACTER ÍÍSTICAS:STICAS:
•No sufren transformación
alotrópica - salvo algunosgrados, ej: 412 (12%Cr) ,430 (17%Cr)•Son magnéticos•no pueden serendurecidos por temple(solamente por acritud).
412 (12%Cr) 430 (17%Cr)
Aceros Inoxidables Aceros Inoxidables FerrFerrí í ticosticos
412 (12%Cr) 430 (17%Cr)
Ms (ºC):
AISI 304 = -93ºC AISI 304L = -52ºC AISI 316 = -164ºC
AISI 316L = -373ºC
AUSTENÍTICOS
AISI 409 = 292ºC
AISI 412 = AISI 430 = 220ºC
FERRÍTICOS
35
VENTAJAS: VENTAJAS:•Son aceros inoxidables económicos•Tienen buena resistencia a la corrosión localizada enmedios conteniendo Cl-
Aceros Inoxidables Aceros Inoxidables FerrFerrí í ticosticos
DESVENTAJAS:DESVENTAJAS:•Susceptibles al crecimiento de grano•Susceptibles a la precipitación defases secundarias : carburos y fasesigma•Mas difíciles de soldar que losausteníticos
• Susceptibles a la fragilización porhidrógeno
Aceros Inoxidables Aceros Inoxidables FerrFerrí í ticosticos
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Aceros Inoxidables Aceros Inoxidables FerrFerrí í ticosticos
Aceros Inoxidables Aceros Inoxidables FerrFerrí í ticosticos
Ti=0,2 + 4(C+N)min
0,030,040,5181,01,00,07439
3,8Mo0,020,0252,2290,20,30,010
Al
29-4-2
2,0Al, 0,4Ti------181,00,30,0418SR
2,25Mo, 0,035Nmax
0,030,041,018,51,01,00,025444(18-2)
Ti=5%C min (*)0,030,040,7517,51,01,00,10430Ti
0,25N0,030,04--251,01,50,20446
--0,030,04--211,01,00,20442
1,0Mo,Nb+Ta=5%
0,030,04--171,01,00,12436
1,0Mo0,030,04--171,01,250,124340,6Mo (**)>0,150,06--171,01,250,12430F
--0,030,04--171,01,00,08430
Nmax 0.0301.0110.0340977
Ti = 6%C min (*)0,0450,05--111,01,00,08409
0,2 Al0,030,04--131,01,00,08405
Otros%S%P%Ni%Cr%Si%Mn%C AISI
aceros inoxidables super-ferríticos
39
Aceros Inoxidables Aceros Inoxidables FerrFerrí í ticosticos
Níquel Molibdeno
El crecimiento continuo del precio de los metales Ni y Mo han elevado elprecio de los aceros inoxidables con altos contenidos de Ni (60% costode estas aleaciones) como los austeníticos.
Ello ha atraído la atención a los aceros inoxidables ferríticos
Aceros Inoxidables Aceros Inoxidables FerrFerrí í ticosticos
Tubos de escape
http://www.justbars.com/
http://www.perrinperformance.com/
Equipos de cocina
APLICACIONES: APLICACIONES:
-
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41
Aceros Inoxidables Aceros Inoxidables FerrFerrí í ticosticos
18Cr-Cb
18Cr-10Ni
11%Cr
18Cr
Tubos de escape
http://www.perrinperformance.com/
Porque fabricar tubos de escape
de inox ferríticos?
42
Aceros Inoxidables Aceros Inoxidables FerrFerrí í ticosticos
18Cr-Cb
18Cr-10Ni
11%Cr
18CrTubos de escape
http://www.perrinperformance.com/
Porque fabricar tubos de escape
de inox ferríticos?
43
Aceros Inoxidables Aceros Inoxidables FerrFerrí í ticosticos
En los últimos años se han desarrollado aceros inoxidables ferríticosdiseñados especialmente para su empleo en la fabricación de tubosde condensadores para agua de mar. Aleaciones para esta aplicaciónsuelen tener contenidos de Cr > 26% y de Mo > 3% y se les
denomina aceros inoxidables super-ferríticos.
http://img.alibaba.com/photo/51813182/Sea_Water_Cooler_used_in_ship.jpg
Aceros Inoxidables Aceros Inoxidables Austen Austení í ticosticos
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Aceros Inoxidables Aceros Inoxidables Austen Austení í ticosticos
Estas aleaciones estan constituidas por una sólafase: AUSTENITA. %Cr : 18-25, %Ni :9 -35%,%Mo:0-6
Son las aleaciones mas populares, especialmenteel grado AISI 304 que constituye mas del 50%de la producción de todos los aceros inoxidablesproducidos.
CARACTER CARACTER ÍÍSTICAS:STICAS:
No sufren transformación alotrópica
Son no magnéticos no pueden ser endurecidos por temple(solamente por acritud).
Aceros Inoxidables Aceros Inoxidables Austen Austení í ticosticos
VENTAJAS: VENTAJAS: Son aceros inoxidables muy resistentes a la corrosión. Son dúctiles y muy tenaces Se sueldan sin dificultad
DESVENTAJAS:DESVENTAJAS: susceptibles a la precipitación de fases secundarias :
carburos y fase sigma susceptibles a la corrosión localizada debida a Cl-
Pueden fragilizarse por CBT
47
Aceros AcerosInoxidablesInoxidables
Austen Austení í ticosticos
los acerosinoxidables
“super-austeníticos”poseenadicionesmayores deCr, Mo y N.
(Ej: Avesta™254 SMO)
AISI %C %Mn %Cr %Ni Otros
303 0,15 2,0 18 9,0 0,06Mo
304 0,08 2,0 19 9,2 ----
316 0,08 2,0 17 12 2,0Mo
317 0,08 2,0 19 13 3,5Mo
321 0,08 2,0 19 14 Ti = 5xCmin
347 0,08 2,0 18 11 Cb+Ta =10xC min
20 Mo6 0,03 1,0 24,0 35,0 5,7Mo, 3Cu
254SMO 0,03 1,0 20 18 6,2Mo, 0,7Cu,
0,2N 48
Aceros Inoxidables Aceros Inoxidables Austen Austení í ticosticos
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Incremento de laresistencia mecánica por
deformación en frío.
También es posible latransformación parcial dela austenita en martensitapor efecto de ladeformación plástica
Aceros Inoxidables Aceros Inoxidables Austen Austení í ticosticos
Incremento de la resistencia mecánica por deformaciónen frío.
Aceros Inoxidables Aceros Inoxidables Austen Austení í ticosticos
AISI 304 = -93ºC -10ºC
AISI 304L = -52ºC +14ºC AISI 316 = -164ºC -84ºC AISI 316L = -373ºC -154ºC
Ms Md30
51
Aceros Inoxidables Aceros Inoxidables Austen Austení í ticosticos
AISI 304 = -93ºC -10ºC AISI 304L = -52ºC +14ºC
AISI 316 = -164ºC -84ºC AISI 316L = -373ºC -154ºC
Ms Md30
14.010.08.04.54.24.0% martensita
0.9950.4700.4200.2780.1950.148deformación
% martensita en función de la deformación en 316L
Han-Shen Wang, J. R. Yang and H. K. D. H. Bhadeshia (2005)
Para convertir KSI en MPa multiplicar por 6,894.
Aceros Inoxidables Aceros Inoxidables Austen Austení í ticosticos
-
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Para convertir KSI en MPa multiplicar por 6,894.
Aceros Inoxidables Aceros Inoxidables Austen Austení í ticosticos
El coeficiente deexpansión térmica delos inox. Austeníticos es
50% mayor que la delos aceros al C
La temperatura defusión de los inoxausteníticos es menor
(los baños son másfluídos)
Aceros Inoxidables Aceros Inoxidables Austen Austení í ticosticos
55
La resistenciaeléctrica de los inox.austeníticos es 6veces mayor que la deun acero al carbono
ordinario
La conductividadtérmica de los inoxausteníticos es 60%menor que la de losaceros al carbono
Aceros Inoxidables Aceros Inoxidables Austen Austení í ticosticos
Aceros Inoxidables Aceros Inoxidables Austen Austení í ticosticos
Aplicaciones: Aplicaciones: Aplicaciones marinas Aplicaciones criogénicas Aplicaciones domésticas Aplicaciones industriales
Aplicaciones en Construcción civil Aplicaciones a elevadas temperaturas
Dr. Carlos Fosca
-
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Aplicaciones de aceros inoxidables Aplicaciones de aceros inoxidables austenaustení í ticosticos
Barras corrugadas
Estructura devehículos (trenes)
Elementosestructuralesdecorativos
Aplicaciones de aceros inoxidables Aplicaciones de aceros inoxidables austenaustení í ticosticos
Barras corrugadas
Aplicacionesarquitectónicas
(Frank Gehry)
Walt Disney Concert Hall,Los Angeles
Hotel Marques de Riscal, España
h t t p : / / i m a g e s h a c k . u s
/
h t t p : / / t h o m a s m a y e r a r c h i v e . d e /
59
Aplicaciones de aceros inoxidables Aplicaciones de aceros inoxidables austenaustení í ticosticos
Aplicaciones arquitectónicas
h t t p : / / a r c h i t e c t u r e l a b . n e t /
h t t p : / / a r c h i t e c t u r e l a b . n e t /
Helios House, Los Angeles
Aplicaciones de aceros inoxidables Aplicaciones de aceros inoxidables austenaustení í ticosticos
Intercambiadores de calor,reactores, líneas de tuberías,bombas
-
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61
Recipiente de filtrode AISI 316
Tubería de calentamiento deinox 316
Aplicaciones de aceros inoxidables Aplicaciones de aceros inoxidables austenaustení í ticosticos Dr. Carlos Fosca
Aceros Inoxidables Aceros Inoxidables MartensMartensí í ticosticos
63
Aceros Inoxidables Aceros Inoxidables MartensMartensí í ticosticos
Son aleaciones que pueden endurecerse por tratamiento térmico(transformación martensítica) elevando su dureza y resistencia aldesgaste.
%C: 0,15-1,0, %Cr: 12-18,
CARACTER CARACTER ÍÍSTICAS:STICAS: Se endurecen por temple Son magnéticos
VENTAJAS: VENTAJAS: Son aceros inoxidables muy resistentes mecánicamente
(>1400 MPa ) Dureza por temple y revenido: 40-60HRC Son poco tenaces Difícilmente soldables
DESVENTAJAS:DESVENTAJAS: susceptibles a la precipitación de fases
secundarias : carburos
Poseen una baja resistencia a la corrosión Pueden fragilizarse por CBT y por hidrógeno
Aceros Inoxidables Aceros Inoxidables MartensMartensí í ticosticos
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65
AISI %C %Mn %Cr %Ni Otros
403 0,15 1,0 12,2 --
410 0,15 1,0 12,2 --410S 0,08416 0,15 1,25 13 -- 0,6 Mo
431 0,20 1,0 16 1,9
440A 0,67 1,0 17 -- 0,75Mo
416
PLUS 0,15 1,0 13 -- 0,6 Mo Variaciones del mismo tipo de
acero inoxidable:
440A 0,70 %C440B 0,80 %C440C 1,10 %C440F 1,10 %C + 0,1-0,35%S
Aceros Inoxidables Aceros Inoxidables MartensMartensí í ticosticos
66
Aceros Inoxidables Aceros Inoxidables MartensMartensí í ticosticos
Ms(ºC)Inox
420
416
414
410403
212
205
164
221221
Diagrama ternario Fe-Cr-C para 13%Cr
%CC1 = M23C6
C2 = M7C3
67
Aceros Inoxidables Aceros Inoxidables MartensMartensí í ticosticos
Aceros Inoxidables Aceros Inoxidables MartensMartensí í ticosticos
h t t p : / / w w
w . c a l p h a d . c o m /
Sección isotérmica del diagrama Fe-Cr-C a 1000°C
-
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Aceros Inoxidables Aceros Inoxidables MartensMartensí í ticosticos
Temple a 1038ºC enfriado al aceite y 2 horas de revenido
Aceros Inoxidables Aceros Inoxidables MartensMartensí í ticosticos
71
Aceros Inoxidables Aceros Inoxidables MartensMartensí í ticosticos
El acero inoxidable masrepresentativo: AISI 410(12%Cr- 0,15%C- 1,0%Mn)que junto al acero AISI 430puede ser empleado en la
fabricación de pernos, ejesde bombas, válvulas, alabesde turbinas a gas y vapor.
Aceros inoxidables martensíticos de alto contenido de carbono(> 0,2%C) son empleados como acero para cuchillería (tipos
AISI 420 y AISI 440).
Aplicaciones: Aplicaciones:Partes de válvulas, componentes deturbina, cuchillería, pernos, partes demáquinas
Aceros Inoxidables Aceros Inoxidables MartensMartensí í ticosticos
p g
-
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73 h t t p : / / u p l o a d . w
i k i m e d i a . o r g / w i k i p e d i a / c o m m o n s / 9 / 9 0 / K a r t e l l_ K r a f t w e r k % 2 C
_ P e l t o n_
T u r b i n e . j p
h t t p : / / c o m m
o n s . w i k i m e d i a . o r g / w i k i / I m a g e : D a m p f t u r b i n e_
L a e u f e r 0 1 . j p g
Aceros Inoxidables Aceros Inoxidables MartensMartensí í ticosticos
RodeteTurbina Pelton
RotorTurbina vapor
Aceros Inoxidables Aceros Inoxidables DuplexDuplex
75
Aceros Inoxidables Aceros Inoxidables DuplexDuplex
Son aleaciones que tienen una microestructurade ferrita + austenita (50%)
%Cr: 18-27 %Ni: 4-7, %Mo: 0,2-4
CARACTER CARACTER ÍÍSTICAS:STICAS: No se pueden templar Son magnéticos
VENTAJAS: VENTAJAS: Son aceros inoxidables muy resistentes mecánicamente (600 - 800
MPa ) Son mas tenaces que los ferríticos pero menos que los austeníticos Fácilmente soldables Muy buena resistencia a la corrosión localizada en presencia de Cl-
DESVENTAJAS:DESVENTAJAS: susceptibles a la
precipitación defases secundarias :carburos, fase σ,fase chi,...
Aceros Inoxidables Aceros Inoxidables DuplexDuplex
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77
Nombre %Cr %Ni %Mo %N Otros
SAF 2304UR 35N 23 4 0,20 0,10
UR 50 21 7 2,5 0,07 1,5Cu VEW A903 18,5 5 2,7 0,07 1,5SiUR 45N 22 5,3 3 0,16SAF 2205DP-3 25 6,5 3,0 0,16 0,5Cu,
0,3WUR 52N 25 6,5 3,0 0,18 1,6Cu VEW A905 26 3,7 2,3 0,34 6 MnZERON 100 25 7 3,6 0,25 0,7Cu,
0,7wUR 52N+ 25 6 3,8 0,26 1,5CuLos aceros inoxidables super-duplex (25%Cr-7%Ni-4%Mo-0,25%N) poseen una resistencia a la corrosiónpor picaduras equivalente a la de los aceros inoxidablessuper-austeníticos.
Aceros Inoxidables Aceros Inoxidables DuplexDuplex
78
Aplicaciones: Aplicaciones:
• Industria de generación de energía• Industria Off-shore• Industria química• Intercambiadores de calor• buques tanque• recipientes a presión• Bombas de fluidos corrosivos
Aceros Inoxidables Aceros Inoxidables DuplexDuplex
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Tanque paraalmacenamiento desustancias químicas
Duplex 2205
Reactor de 10,000 litros conelmentos de calefacción y
enfriamiento
Aceros Inoxidables Aceros Inoxidables DuplexDuplex
Aproximadamente 363 toneladas del aceroinox. duplex (2205) serán usadas en la cubiertade este puente de 235 metros de largo sobrelas aguas saladas de Haynes, Oregon (USA)
Conectores para tuberías submarinas
Aceros Inoxidables Aceros Inoxidables DuplexDuplex
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Equipos y componentes parainstalaciones off-shore son fabricados
de aceros inoxidables super duplex(PREN > 40) capaces de soportar
condiciones de corrosión extremas.
Serpentín de calentamiento para calentadores deagua hecho de tubos de inox duplex que garantizan25 años de servicio sin mantenimiento
Aceros Inoxidables Aceros Inoxidables DuplexDuplex
http://www.stainlessclad.com/process/index.aspx#
Aceros Inoxidables Aceros Inoxidables DuplexDuplex
Barras de construcción
recubiertas de capa deacero inoxidable
83
Aceros Inoxidables Aceros Inoxidables DuplexDuplex
Edificio en Helsinki fabricado de acero inox.Duplex LDX 2101 84
Aceros Inoxidables Aceros Inoxidables DuplexDuplex
Edificio en Helsinki fabricado de acero inox.Duplex LDX 2101
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Aceros inox. duplex de bajo costo
Tubería flexible para instalaciones submarinasS2003 . Presenta > resistencia mecánica y a la
corrosión que el 316. Menores espesores detubería permite una reducción de costos y de
peso.
Aceros Inoxidables Aceros Inoxidables DuplexDuplex
86
Aceros inox. duplex de bajo costo
US$ 432048”x96”x1/4”2304
US$ 521048”x96”x1/4”2205
US$ 210348”x96”x1/4”2101
US$ 710748”x96”x1/4”317L
US$ 290648”x96”x1/4”316LUS$ 253148”x96”x1/4”304L
Precio de la planchaPlanchaInox
Aceros Inoxidables Aceros Inoxidables DuplexDuplex
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Aceros Inoxidables Aceros Inoxidables EndureciblesEndureciblespor precipitacipor precipitacióónn
Aceros Inoxidables Aceros Inoxidables EndureciblesEndurecibles porporprecipitaciprecipitacióón (PH)n (PH)
son aceros inoxidables del tipo Cr-Ni que contienenadicionalmente otros elementos de aleación como el Cu y Al quefavorecen la precipitación de fases secundarias y elevansignificativamente la dureza y resistencia mecánica del materialcuando es sometido a un tratamiento térmico de envejecimiento
Estos aceros pueden ser del tipo martensítico, semi-austeníticosy austeníticos
CARACTER CARACTER ÍÍSTICAS:STICAS: Se endurecen por tratamiento térmico de precipitación:
formación de partículas intermetálicas muy finas (fase deLaves, Ni3(Al,Ti), carburos, fosfuros).
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Aceros Inoxidables Aceros Inoxidables EndureciblesEndurecibles porporprecipitaciprecipitacióón (PH)n (PH)
Aceros Inoxidables Aceros Inoxidables EndureciblesEndurecibles porporprecipitaciprecipitacióón (PH)n (PH)
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VENTAJAS: VENTAJAS: Son aceros inoxidables muy resistentes
mecánicamente (hasta 1700 MPa ) Dureza después de T.T.: hasta 48HRC Ductilidad y tenacidad aceptables
Aceros Inoxidables Aceros Inoxidables EndureciblesEndurecibles porporprecipitaciprecipitacióón (PH)n (PH)
DESVENTAJAS:DESVENTAJAS: Resistencia a la corrosión
limitada Pueden fragilizarse por CBT y
por hidrógeno
Eje portahélice para embarcación marina
Aplicaciones: Aplicaciones:
Elementos demáquinas
Elementosestructurales paraaeronaves, ejesportahélices deaplicación naval.
Aceros Inoxidables Aceros Inoxidables EndureciblesEndurecibles porporprecipitaciprecipitacióón (PH)n (PH)
A I id blA I id bl E d iblE d ibl i it ii it ióó (PH)(PH)
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Aceros Inoxidables Aceros Inoxidables EndureciblesEndurecibles por precipitacipor precipitacióón (PH)n (PH)
Aceros Inoxidables Aceros Inoxidables EndureciblesEndurecibles porporprecipitaciprecipitacióón (PH)n (PH)
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Propiedades mecPropiedades mecáánicas de losnicas de losaceros inoxidablesaceros inoxidables
PROPIEDADES MECPROPIEDADES MEC Á ÁNICAS DE LOS ACEROS INOXIDABLESNICAS DE LOS ACEROS INOXIDABLES
AUSTENÍTICOSX2CrNi1911 304L 220 520-670 45 90X2CrNiMo17-12-2 316L 240 530-680 40 90X1CrNi25-21 310S 200 470-670 40 90X2CrNiMoN 17-13-3 316N 300 580-780 35 90X2CrNiMo18-12-4 317L 240 550-700 35 90X2CrMnNiN 18-9-5 202 340 680-880 45 90
FERRITICOSX6CrAl13 410 240 400-600 19X6Cr17 430 250 450-600 20X2CrMoTi 29-4 430 550-700 18
MARTENSÍTICOSX12Cr13 403 450 650-850 15 25X12CrS13 416 450 650-850 15 25X20Cr13 420 500 700-850 13 25X17CrNi16-2 431 600 800-950 12 20
DUPLEXX2CrNiN 23-4 400 600-850 20 90X2CrNiMoN 22-5-3 480 660-950 25 90X2CrNiMoCuN 25-6-3 500 690-940 17 90X2CrNiMoCuWN 25-7-4 530 730-930 25 90
ENDURECIBLES POR PRECIPITACIÓN
X5CrNiCuNb16-4 720 930-1100 16 4017-4PH 1300 1410 14 -----
UNE-EN10088 AISILímite
Elástico(N/mm2)
Resistencia atracción(N/mm2)
Elongación% min
ResilienciaISO-V
Min (Joule)
PROPIEDADES MECPROPIEDADES MECÁÁNICAS DE LOS ACEROS INOXIDABLESNICAS DE LOS ACEROS INOXIDABLES PROPIEDADES MECPROPIEDADES MECÁÁNICAS DE LOS ACEROS INOXIDABLESNICAS DE LOS ACEROS INOXIDABLES
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austeníticosduplex
ferríticos
martensíticos PH
Características Mecánicas R e s i s t e n c i a a l a c o r r o s i ó n
PROPIEDADES MECPROPIEDADES MEC Á ÁNICAS DE LOS ACEROS INOXIDABLESNICAS DE LOS ACEROS INOXIDABLES
Familia Respuestamagnética
grado deendurecimiento
Resistenciaa la
Corrosion
Endurecible
Austeniticos Generalmente
No
Muy alto alta Por trabajo
en frío
Duplex Si Medio Muy alta No
Ferriticos Si Medio Media No
Martensiticos Si Medio Media Temple yrevenido
Endurecibles
porPrecipitación
Si
Medio Media Endurecimien
to porprecipitación
PROPIEDADES MECPROPIEDADES MEC Á ÁNICAS DE LOS ACEROS INOXIDABLESNICAS DE LOS ACEROS INOXIDABLES
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PROPIEDADES MECPROPIEDADES MEC Á ÁNICAS DE LOS ACEROS INOXIDABLESNICAS DE LOS ACEROS INOXIDABLES
h t t p : / / w w w . o u t o k u m p u . c o m /
100
PROPIEDADES MECPROPIEDADES MEC Á ÁNICAS DE LOS ACEROS INOXIDABLESNICAS DE LOS ACEROS INOXIDABLES
T ºC
Esfuerzos de diseño permisibles
PROPIEDADES MECPROPIEDADES MECÁÁNICAS DE LOS ACEROS INOXIDABLESNICAS DE LOS ACEROS INOXIDABLES PROPIEDADES MECPROPIEDADES MECÁÁNICAS DE LOS ACEROS INOXIDABLESNICAS DE LOS ACEROS INOXIDABLES
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PROPIEDADES MECPROPIEDADES MEC Á ÁNICAS DE LOS ACEROS INOXIDABLESNICAS DE LOS ACEROS INOXIDABLES
Esfuerzos de diseño permisibles
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PROPIEDADES MECPROPIEDADES MEC Á ÁNICAS DE LOS ACEROS INOXIDABLESNICAS DE LOS ACEROS INOXIDABLES
Esfuerzos de diseño permisibles para tanques
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PROPIEDADES MECPROPIEDADES MEC Á ÁNICAS DE LOS ACEROS INOXIDABLESNICAS DE LOS ACEROS INOXIDABLES
Esfuerzos de diseño permisibles
Con el uso de aceros inoxidablesduplex se pude lograr un ahorro enpeso significativo.
104
PROPIEDADES MECPROPIEDADES MEC Á ÁNICAS DE LOS ACEROS INOXIDABLESNICAS DE LOS ACEROS INOXIDABLES
Espesores de pared para tanques según API 650
PROPIEDADES MECPROPIEDADES MEC Á ÁNICAS DE LOS ACEROS INOXIDABLESNICAS DE LOS ACEROS INOXIDABLES
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Caso: Tanques para almacenamiento de suspensión acuosa de polvo de mármol (90ºC)
106
FIN