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Una de las propiedades más importantes de los aceros inoxidables, denominados “Inox”, es su resistencia a la corrosión. La resistencia de estas aleaciones metálicas al ataque químico de productos corrosivos radica en su capacidad de autoprotección mediante la formación espontánea en su superficie de una película compleja de óxidos e hidróxidos de cromo, denominada "capa pasiva", que protege el sustrato metálico. corrosión generalizada y ataques localizados. Esta capa extremadamente delgada, del orden de 1,0 a 2,0 nm de espesor, hace que la velocidad de corrosión sea insignificante. (Identificación original de acero inoxidable)
El elemento más importante en los aceros inoxidables es el cromo, pero también existen otros elementos
como molibdeno, níquel, etc. también influyen en la resistencia a la corrosión. Sin embargo,
Elementos como los cloruros pueden provocar la degradación pasiva de la película en determinadas condiciones.
dependiendo de su concentración, la temperatura y por supuesto el tipo de acero inoxidable utilizado. es por eso
Es importante conocer las agresiones a las que se someten los aceros inoxidables para elegir el grado.
mas apropiado.
(ID de fuente inoxidable)
DESCRIPCIÓN DE GRUPOS Y GRADOS DE ACERO INOXIDABLE
Los aceros inoxidables se pueden dividir en cuatro grandes familias, cada una con sus propias características.
Aceros inoxidables austeníticos
Aceros inoxidables martensíticos
Aceros inoxidables ferríticos
Aceros inoxidables austeno-ferríticos también llamados "Duplex".
1. Aceros inoxidables austeníticos (grados A1 a A5)
Estos son, con diferencia, los aceros inoxidables más conocidos y difundidos: Además de un contenido mínimo de cromo en torno al 17% de níquel (generalmente un 7% y más) y posibles aditivos de molibdeno, titanio, niobio,...
Para reducir la susceptibilidad al endurecimiento por trabajo, se puede agregar cobre a los grados de acero A1 a A5.
Sus propiedades mecánicas de tracción son generalmente modestas, pero el endurecimiento por deformación puede mejorar significativamente ciertos grados.
Por otro lado, su falta de fragilidad a baja temperatura los hace muy adecuados para aplicaciones criogénicas.
Su resistencia a la corrosión aumenta con el contenido de cromo y molibdeno.
Su resistencia a la oxidación aumenta con su contenido de cromo: los estándares de 18% de cromo duran - en una atmósfera oxidante sin azufre - hasta alrededor de 800°C. Más allá de eso, debe pasar a los llamados tonos "refractarios", que están significativamente más ligados.
La introducción de elementos estabilizadores como el titanio o el niobio permite evitar la corrosión intergranular, en particular en las soldaduras, y aumenta la resistencia mecánica a alta temperatura. TInREs es.
Aceros clase A1
Los aceros de grado A1 están especialmente diseñados para el mecanizado. Pertenecen a este grupo por el alto contenido de azufre
aceros menos resistentes a la corrosión que los aceros con contenido normal de azufre.
Aceros clase A2
Los aceros de clase A2 son los aceros inoxidables más utilizados. se utilizan para
Utensilios de cocina, equipos de la industria química, tornillería... Los aceros de este grupo no son aptos para su uso en ácidos no oxidantes y sustancias cloradas como piscinas y agua de mar.
Aceros clase A3
Los aceros A3 son aceros inoxidables estabilizados con las propiedades de los aceros A2.
Aceros de grado A4
Los aceros A4 aleados con molibdeno son "resistentes a los ácidos" y ofrecen una mejor resistencia a la corrosión. El A4 se usa ampliamente en la industria celulósica, ya que este grado de acero se desarrolló para resistir el ácido sulfúrico en ebullición (de ahí el nombre de "a prueba de ácido"). También es adecuado hasta cierto punto para entornos con cloro. A4 también se utiliza con frecuencia en la industria alimentaria y en la construcción naval.
Aceros clase A5
Los aceros A5 son aceros estabilizados "resistentes a los ácidos" con propiedades similares a los aceros A4.
2-martensítico (clases C1 a C4)
Estos aceros contienen generalmente de 12 a 19% de cromo, su contenido de carbono varía de 0,08%
1,2%; Pueden contener níquel y molibdeno así como ciertos elementos complementarios como cobre, titanio o vanadio. generalmente se suministran en estado recocido; obviamente se recomienda utilizarlos en estado templado y templado y revenido, al igual que los aceros aleados para la mecánica, porque representan el mejor compromiso entre las propiedades mecánicas y la resistencia a la corrosión. Son interesantes para aplicaciones en caliente cuando la temperatura de operación no supera los 650°C (turbinas de generación de energía).
En la práctica, se utilizan
*Ya sea después del enfriamiento rápido y el alivio de tensión a aproximadamente 200 °C, lo que permite mantener la máxima resistencia mecánica,
*O después de templado y revenido entre 550 y 700°C, asegurando un mejor compromiso entre durabilidad - tenacidad - resistencia a la corrosión.
Estos aceros permiten combinar una interesante resistencia a la corrosión con propiedades mecánicas equivalentes a las de los aceros aleados de alta calidad. Se pueden endurecer para una mayor resistencia y son magnéticos.
Aceros clase C1
Los aceros C1 tienen una resistencia limitada a la corrosión. Se utilizan en turbinas, bombas y cuchillería.
Aceros clase C3
Los aceros C3 tienen una resistencia a la corrosión limitada, aunque mejor que los aceros C1. Se utilizan en bombas y válvulas.
Aceros clase C4
Los aceros C4 tienen una resistencia limitada a la corrosión. Están destinados al mecanizado y, por lo demás, son similares a los aceros C1.
3-Ferrita (Nuance F1) :
Son aleaciones de hierro-cromo o hierro-molibdeno cuyo contenido en cromo varía entre el 10,5% y el 28% y cuyo contenido en carbono no supera el 0,08%. Estos aceros generalmente no contienen níquel.
Se pueden introducir otros elementos adicionales, como Ti, Nb o Zr, para mejorar ciertas propiedades, como la soldabilidad, la resistencia a la corrosión o la trabajabilidad en frío.
Los aceros ferríticos con alto contenido en cromo (>20%) se utilizan principalmente por su notable resistencia a la corrosión (superferríticos) y a la oxidación en caliente
Ciertos grados aleados con molibdeno y/o titanio tienen una resistencia a la corrosión comparable a los estándares austeníticos
Estos aceros no se pueden templar y se utilizan en estado recocido, son muy sensibles al engrosamiento del grano a altas temperaturas, pero se pueden utilizar en atmósferas oxidantes (a veces superiores) hasta unos 800 °C debido a la ausencia de níquel, a menudo más resistentes a atmósferas sulfurosas que los aceros austeníticos.
Su fragilidad a baja temperatura los hace inadecuados para aplicaciones criogénicas.
Contrariamente a la creencia popular, el hecho de que esta familia de aceros sea magnética no es en modo alguno
caso correlacionado con mala resistencia a la corrosión | Algunos grados tienen propiedades comparables o incluso mejores en esta área que los aceros austeníticos más comunes.
Aceros clase F1
Los aceros F1 no pueden y normalmente no deben ser endurecidos por trabajo, en algunos casos los aceros F1 son magnéticos. El grupo de aceros F1 se utiliza generalmente para dispositivos simples, a excepción de los "superferríticos", cuyo porcentaje de C il N es muy bajo. Los aceros F1 pueden reemplazar ventajosamente a los aceros A2 y A3 y pueden usarse en ambientes altamente clorados.
Composición química de los sujetadores de acero inoxidable
La elección final de la composición química del grado de acero especificado se deja al proveedor, a menos que exista un acuerdo previo entre él y el cliente. Para aplicaciones con riesgo de corrosión intergranular se recomiendan aceros inoxidables A3 y A5 estabilizados o aceros inoxidables A2 y A4 con un contenido de carbono no superior al 0,03%.
A menos que se indique lo contrario, estos son los valores máximos.
El azufre puede ser reemplazado por selenio.
Cuando Ni < 8, el mínimo de Mn se llama 5%,
Sin límite para Cu si Ni > 8%,
El molibdeno es posible a elección del fabricante, sin embargo, ciertas aplicaciones requieren una limitación del contenido de molibdeno, esto debe ser especificado por el cliente al realizar el pedido.
El fabricante puede optar por incluir molibdeno.
Si0r 17%, Ni debe ser al menos 12%
En el caso de aceros inoxidables austeníticos con un C máximo de 0,03%, el contenido de nitrógeno se limita al 22%.
Debe contener titanio > 5 x C hasta un máximo de 0,8 % para estabilización y estar marcado de acuerdo con la tabla o debe contener niobio (colombio) y/o tantalio > 10 x C hasta un máximo de 1 % para estabilización y estar marcado según esta tabla.
El fabricante puede optar por aumentar el contenido de carbono si es necesario para obtener propiedades mecánicas para diámetros más grandes, pero sin exceder el 0,12 % para acres austeníticos.
Puede contener Ti > 5 x C hasta un máximo de 0,8%.
Puede contener niobio (colombio) y/o tantalio > 10 x C hasta un máximo del 1%.
Principales grados para la fabricación de elementos de fijación de acero inoxidable (NF E 25-033 / NF A 35-602 / NF EN 10088-1 / NF EN 10095 / DIN 267 parte 11):
La información contenida en la tabla anterior se proporciona únicamente a título informativo y no es exhaustiva.
yo)SISTEMA DE ETIQUETADO :
Para tornillos y espárragos (dos dígitos)
1/10 de la resistencia a la tracción del sujetador.
Para nueces (tipo 1)
- Para tuercas altura m> 0,8 (dos dígitos para:1/10 de resistencia de carga de prueba
La designación mediante un código compuesto por una letra seguida de 2 dígitos que tiene el siguiente significado
Designación del grupo de composición
A2 - 70 designa un acero austenítico trabajado en frío con una resistencia a la tracción mínima de 700 N/mm² (700 MPa).
El marcado de aceros inoxidables con bajo contenido de carbono que no supere el 0,03 % podrá complementarse con la letra L (p. ej.: A4L - 80)
Designación de la clase de calidad para tornillos y tuercas con una altura de 0,5 d W m 0,8 (tuerca baja) (tres dígitos)
El marcado de aceros inoxidables con bajo contenido de carbono que no supere el 0,03 % podrá complementarse con la letra L (p. ej.: A4L - 80)
Sistema de designación:
Para tornillos sin cabeza y sujetadores similares que no están sujetos a esfuerzo de tracción (dos dígitos)
1/10 de la dureza Vickers mínima seguido de la letra H que designa la dureza.
A1-12H: un acero inoxidable austenítico suave con una dureza mínima de 125 HV
El marcado de los aceros inoxidables con un bajo contenido en carbono que no supere el 0,03 % podrá complementarse con la letra L (p. ej.: A4L - 21H).
Para tornillos para chapa (dos dígitos)
1/10 de la dureza Vickers mínima seguido de la letra H que designa la dureza
III) MARCADO:
Para tornillos y espárragos:
Todos los tornillos de cabeza hexagonal y tornillos de cabeza cilíndrica con hexágono interior o hexágono interior con un diámetro de rosca nominal d > 5 mm deben estar claramente identificados. El marcado debe contener el tipo de acero y el grado
Robado:
Los pernos con un diámetro de rosca nominal d > 6 mm deben estar claramente marcados. La marca debe colocarse en la parte no roscada del perno y debe incluir el grado y grado del acero. Si no es posible marcar la parte no roscada, solo se marca el grado de acero en el extremo roscado del perno.
Marcado de tornillos Allen y de cabeza hueca (otras opciones)
Para las nueces:
Las roscas con un diámetro de rosca nominal d > 5 mm deben marcarse. Debe contener el grado y calidad del acero. Una marca en un solo lado de la tuerca es aceptable y solo debe grabarse si se hace en el lado opuesto de la tuerca. La marca también se tolera en el lado de la tuerca. Si el marcado consiste en muescas (ver Figura 2) sin especificar la clase de calidad, se aplica la clase de calidad 50 o 025.
Para tornillos sin cabeza:
No es obligatorio.
Para tornillos para chapa:
no es obligatorio
IV) TERMINAR:
A menos que se especifique lo contrario, los sujetadores deben entregarse limpios y brillantes. Se recomienda la pasivación para una máxima resistencia a la corrosión.
Tenga en cuenta también que para obtener una buena resistencia a la corrosión, es necesario montar el tornillo con una rosca interna similar en acero inoxidable (por ejemplo: tornillo A2 con tuerca A2).
V) PROPIEDADES MECÁNICAS:
Las propiedades que se indican a continuación se refieren a fijaciones de acero inoxidable austenítico, martensítico y ferrítico. Los productos en cuestión están destinados al uso en una atmósfera normalmente corrosiva y sus propiedades mecánicas se determinan a una temperatura ambiente entre 15 °C y 25 °C. Estas propiedades varían según el valor superior o inferior de la temperatura.
Condiciones especiales como variaciones de temperatura o tensión, cambios en la acción corrosiva, endurecimiento localizado o estado superficial del metal, etc. puede alterar significativamente el comportamiento de un acero en particular cuando se expone a la acción de un ambiente corrosivo.
En caso de uso en una atmósfera particularmente corrosiva oa temperaturas diferentes de las condiciones de prueba, se debe llegar a un acuerdo entre el comprador y el proveedor sobre la resistencia a la corrosión y las propiedades mecánicas deseadas al realizar el pedido.
Para tornillos y espárragos:
Dominio de la aplicación:
Las siguientes propiedades mecánicas se aplican a tornillos y espárragos:
Diámetro nominal de la rosca (d) hasta 39 mm inclusive
con rosca triangular métrica ISO
cualquier forma
No aplican para tornillos con propiedades especiales tales como: Soldabilidad.
Propiedades mecánicas de tornillos y espárragos - Aceros austeníticos
Par de rotura mínimo, MBmin - Pernos de acero austenítico M1.6 a M16 (rosca gruesa)
Los valores mínimos de los momentos de rotura de las fijaciones de acero martensítico y ferrítico deben ser acordados entre el cliente y el proveedor.
Para nueces (tipo 1):
Dominio de la aplicación
Las siguientes propiedades mecánicas se aplican a las nueces:
Diámetro de rosca nominal (d) hasta 39 mm inclusive;
rosca métrica triangular ISO;
cualquier forma;
con apertura con llave según ISO 272;
cuya altura nominal sea igual o superior a 0,5 d.
no se aplican a frutos secos con propiedades especiales como:
potencia de frenado;
soldabilidad
Propiedades Mecánicas de Tuercas - Acero Austenítico
Para tornillos prisioneros:
Prueba de torsión del tornillo de cabeza hueca hexagonal:
Los tornillos de cabeza hueca hexagonal deben cumplir con los siguientes requisitos de torsión:
Valores de par
resistencia a la torsión:
Los tornillos autorroscantes de acero inoxidable deben tener una resistencia a la torsión tal que el par necesario para su rotura sea igual o superior a los valores de par mínimo indicados en la siguiente tabla para la clase de calidad considerada:
Bruchmomentos mínimos
Capacidad de golpeteo:
Los tornillos autorroscantes de acero inoxidable deben formar una rosca coincidente sin distorsionar su propia rosca de acuerdo con los siguientes requisitos:
El tornillo (con o sin recubrimiento) debe atornillarse en un panel hasta que una rosca completa lo penetre por completo.
Para tornillos de acero austenítico y ferrítico, la placa debe ser de aleación de aluminio con una dureza entre 80 HV 30 y 120 HV 30.
Para tornillos de acero martensítico, la placa debe tener un contenido máximo de carbono de 0,23% y una dureza entre 125 HV 30 y 165 HV 30.
El espesor de las placas y la dimensión del orificio piloto deben corresponder a los valores indicados en la siguiente tabla:
Aceros inoxidables austeníticos con especial resistencia a la corrosión clorada(Extractos de EN 10088-1: 1995)
El riesgo de falla de pernos y espárragos después del trabajo de corrosión con cloro (por ejemplo, en piscinas cubiertas) se puede reducir utilizando los materiales que se enumeran en la siguiente tabla:
Propiedades mecánicas a alta temperatura; aplicación a baja temperatura
NOTA: si los pernos y espárragos se calculan correctamente, las tuercas correspondientes cumplirán automáticamente los requisitos. Sin embargo, para aplicaciones de alta o baja temperatura, es suficiente considerar solo las propiedades mecánicas de los tornillos y pasadores.
Límite elástico inferior o límite elástico convencional) 0,2 % a temperaturas elevadas
Los valores dados en la siguiente tabla son indicativos. Los usuarios deben comprender que, debido a la química actual, las tensiones experimentadas por los sujetadores ensamblados y el entorno pueden variar significativamente. Si las cargas fluctúan y los períodos de operación a alta temperatura son significativos o la posibilidad de una mayor corrosión es significativa, el usuario debe consultar al fabricante.
Para un límite elástico más bajo (ReL) y un límite elástico del 0,02% (Rp0.2) a temperatura elevada expresado como un porcentaje de los límites de temperatura ambiente, consulte la Tabla F.1
Tabla C.1 - Efecto de la temperatura sobre ReL y Rp0.2
Tabla C.2 – Aplicaciones a baja temperatura de tornillos y pernos de acero inoxidable (solo acero austenítico)
Ejemplo de selección de grados de acero inoxidable por atmósfera
La tabla anterior es solo indicativa. Para cada caso particular, es necesario consultar a un especialista.
Definición de atmósferas:
Interior
Seco : Habitaciones limpias con humedad baja o media.
Húmedo no contaminado: Habitaciones con mucha humedad.
Agresivo : Atmósfera con productos corrosivos, incluso ocasionalmente.
Afuera
rural no contaminado : exterior de edificios en el campo, sin precipitación de productos corrosivos.
Normalidad industrial : Exterior de edificios en un entorno industrial. Presencia de gases y vapores que aumentan la agresividad de la atmósfera sin que contengan altas concentraciones de determinados compuestos químicos.
Marín : Exterior de estructuras situadas junto al mar y sobre el mar, excepto en condiciones de ataque directo por agua de mar.
Mezclado : Ambiente correspondiente al encuentro del ambiente marino y el ambiente industrial.
URANO B6 – ACERO INOXIDABLE 904L
Uranus® B6 (acero inoxidable 904L) se desarrolló a fines de la década de 1960 a pedido de los usuarios de fertilizantes cuyas herramientas eran propensas a la corrosión. Así fue como se desarrolló el acero inoxidable 904L, que ha demostrado ser resistente a la corrosión por ácido sulfúrico. El acero inoxidable 904L es un grado "súper-austenítico", su contenido de cromo (20%), molibdeno (4,3%) y cobre (1,5%) asociado con su alto contenido de níquel (25%) hace que el acero inoxidable 904L sea una referencia para aceros agresivos. ambientes, por ejemplo. B. Ambientes altamente clorados (salmueras, tratamiento de agua de mar) donde el riesgo de corrosión localizada por picaduras o confinamiento cavernoso es significativo. El acero inoxidable 904L no es magnético y se puede soldar fácilmente. Es ampliamente utilizado en tornillería y pernos en forma de tornillos metálicos, tuercas, arandelas, varillas roscadas, etc.
Composición química
RESISTENCIA A LA CORROSIÓN
Aunque el acero inoxidable 904L se desarrolló por su resistencia al ácido sulfúrico, también exhibe una fuerte resistencia a la corrosión en diversos entornos agresivos. Su PREN (Pitting Resistance Equivalence Number) de al menos 35 le permite ser utilizado satisfactoriamente en agua de mar templada y en ambientes ricos en cloro y cloruros y cloratos. Está especialmente recomendado en piscinas públicas. Su alto contenido de níquel le da una resistencia mucho mejor a la corrosión en grietas que los grados austeníticos tradicionales (304 o 316). Por otro lado, el 904L resiste menos que el 304L en presencia de ácido nítrico. Básicamente, se puede decir que las propiedades del 904L se encuentran entre los aceros inoxidables estándar como el 316L y el Super Duplex..
USAR
plantas de producción de ácido
hacer masa
Aparatos para el tratamiento de agua de mar
instalación de piscinas
Formas de placas offshore
plantas de refinería de petróleo
Alternativas al acero inoxidable 904L
ACERO INOXIDABLE RESISTENCIA A LA NIEBLA SALINA
La resistencia a la corrosión de los aceros inoxidables no se puede determinar mediante una prueba de niebla salina.
De hecho, este tipo de prueba se desarrolló para mostrar errores en el espesor del recubrimiento.
aplicado a piezas metálicas (por ejemplo, recubrimientos orgánicos o electrogalvanizados). El hardware de acero inoxidable probado en un gabinete BS definitivamente se oxidaría permanentemente. De hecho, la niebla salina destruye la capa de óxido de cromo en la superficie del tornillo y la pulverización continua evita que se vuelva a formar. Por esta razón, no es posible comparar la resistencia a la corrosión de un tornillo de acero inoxidable con la de un tornillo con recubrimiento orgánico. No tenemos conocimiento de ningún estándar que requiera la prueba de componentes de montaje de acero inoxidable en un gabinete BS. Un accesorio de acero inoxidable austenítico que ha desarrollado una película de óxido de cromo en contacto con el oxígeno tiene una resistencia a la corrosión superior a la de un accesorio de acero de baja aleación (aparentemente con un recubrimiento electrogalvanizado u orgánico).