Clasificación y Metalurgia de los Aceros Inoxidables: Tipos, Aleaciones y Hornos de Producción

Aceros Inoxidables: Propiedades y Clasificación

Los aceros inoxidables son un tipo de acero resistente a la corrosión. Si bien no son inmunes (ya que diversos factores pueden provocar corrosión), en general, este tipo de acero es mucho más resistente que otros tipos de acero y otros materiales.

Estos aceros poseen cromo en su estructura. El cromo tiene gran afinidad por el oxígeno, reaccionando con él y formando una capa pasivadora que evita la corrosión del hierro.

Tipos Principales de Aceros Inoxidables

Austeníticos

Se caracterizan por la adición de níquel como elemento de aleación. El tipo 304 (18% Cr - 8% Ni) es el más popular. Poseen excelente resistencia a la corrosión, incluso a altas temperaturas (hasta 1,150 ºC).

Ferríticos

Mantienen su estructura ferrítica estable desde la temperatura ambiente hasta el punto de fusión. Son esencialmente aleaciones con cromo (cuyo contenido puede variar de 10.5% a 30%) y contenidos limitados de carbono (0.08%).

• Resistencia a la corrosión de moderada a buena.
• Endurecidos moderadamente por el trabajo en frío.
• Son magnéticos.
• Su soldabilidad es pobre.

Martensíticos

Son la primera rama de los aceros inoxidables basados simplemente en cromo. Presentan moderada resistencia a la corrosión.

• Son endurecibles por tratamiento térmico.
• Son magnéticos.
• Poseen pobre soldabilidad.
• Son utilizados en procesos de maquinado y conformado en frío.

Dúplex

Son los de más reciente desarrollo. Son aleaciones de cromo-níquel-molibdeno que forman una mezcla de cantidades aproximadamente iguales de austenita y ferrita.

• Son magnéticos.
• No pueden ser endurecidos por tratamientos térmicos.
• Poseen buena soldabilidad.
• El contenido de cromo varía de 18% a 26%, y el contenido de níquel de 4.5% a 6.5%.

Endurecidos por Precipitación (PH)

Se desarrollaron a escala industrial después de la Segunda Guerra Mundial. Estos aceros son aleaciones de hierro-cromo-níquel que se caracterizan por la alta resistencia mecánica obtenida a partir del endurecimiento mediante tratamiento térmico de envejecimiento.

Elementos de Aleación Fundamentales en Metalurgia

El Magnesio (Mg)

El magnesio es un metal blanco plateado, disponible en abundancia en la corteza terrestre. Es fácilmente mecanizable y presenta buena ductilidad. Comúnmente se alea con metales no ferrosos como aluminio, cobre, níquel, etc.

El Níquel (Ni)

El níquel se usa principalmente en forma de aleaciones para conferir propiedades mecánicas especiales, aumentar la resistencia a la corrosión, controlar la dilatación, disponer de cualidades magnéticas especiales o disminuir la conductividad eléctrica.

Tecnología de Producción: Tipos de Hornos Metalúrgicos

Horno Bessemer (Convertidor Bessemer)

El convertidor ideado por Bessemer consistía en un recipiente metálico basculante de gran tamaño, recubierto por material refractario de carácter ácido. El proceso de afino duraba entre 15 y 20 minutos y constaba de tres fases:

1. Llenado.
2. Soplado.
3. Vaciado.

Horno Martin-Siemens

Se trata de un horno al que se le añaden las materias a fundir o fundidas, y al que se le debe aplicar calor. Es un horno de reverbero, lo que significa que el calor se aplica a los materiales por reflejo de una bóveda.

Estos hornos constan esencialmente de un hogar, un laboratorio con solera y bóveda, y una chimenea. El tipo más sencillo quema hulla en una parrilla. La llama, junto con los productos de la combustión, se refleja (reverbera) en la bóveda o techo del horno, atraviesa el espacio que hay sobre la solera (donde se sitúa la carga metálica) y es evacuada por la chimenea, colocada en el extremo opuesto a la parrilla.

Hornos Eléctricos

Los hornos eléctricos son especialmente útiles para producir acero inoxidable y aceros aleados que deben ser fabricados según especificaciones muy exigentes.

El refinado se produce en una cámara hermética, donde la temperatura y otras condiciones se controlan de forma rigurosa mediante dispositivos automáticos. En las primeras fases de este proceso de refinado, se inyecta oxígeno de alta pureza a través de una lanza, lo que aumenta la temperatura del horno y disminuye el tiempo necesario para producir el acero. La cantidad de oxígeno que entra en el horno puede regularse con precisión en todo momento, lo que evita reacciones de oxidación no deseadas.