Conceptos. Criterios de selección del acero inoxidable

Transcripción

1 Información general Conceptos Son aleaciones de hierro (Fe) y cromo (Cr) con un mínimo del 10. de este último elemento. El cromo es el elemento más importante que le da al acero una elevada resistencia a la corrosión. Corrosión es la disolución vía química o electroquímica de un metal o aleación, con perdida de materia, que depende del material o de la naturaleza del medio. Criterios de selección del acero inoxidable Resistencia a la corrosión y durabilidad general. Alta resistencia mecánica a alta temperatura y buena resistencia y ductilidad a baja temperatura: Excelente resistencia, ductilidad y tenacidad sobre un amplio rango de temperaturas, desde criogénicas, hasta mayores a 1000 ºC, dependiendo del tipo de acero inoxidable. Atractiva apariencia: El acero inoxidable es un material moderno, que mantiene su apariencia a lo largo del tiempo, lo cual es una de sus principales características. Fácil de trabajar: el acero inoxidable puede ser fácilmente conformable, mediante diferentes técnicas como embutición, doblado, rolado, soldadura, etc. El acero inoxidable no altera el sabor de los productos alimenticios: Esta es una importante propiedad para alimentos e industria de bebidas. El acero inoxidable es fácil de limpiar, desinfectar o esterilizar y tiene perfecta resistencia a los agentes usados para esos propósitos como por ej. Vapor a alta presión para esterilización. Bajos costos: Cuando se calcula el precio de inversión inicial más los bajos costos de mantenimiento, el acero inoxidable resulta un material barato. Reciclable: El acero inoxidable es 100% reciclable. Clasificación del acero inoxidable La tabla de abajo, muestra un resumen del los principales grupos comerciales de acero inoxidable, que cubren más del 90% del mercado de consumo. MARTENSÍSTICOS: 0.1 % de carbono % de cromo Son aceros inoxidables, capaces de lograr una transformación de austeníta a martensita mediante un tratamiento térmico de temple. Dependiendo de la composición y tipo de tratamiento térmico, se puede obtener durezas en el rango de 40 a 60 HRC. Nuestros aceros STAVAX y RAMAX son 2 buenos ejemplos de estos materiales, que se requieren endurecer por tratamiento térmico para fabricación de moles para plástico. FERRÍTICOS 0.02 A 0.06 % de carbono 0 a 4 % de molibdeno 11 a 29 % de cromo La resistencia a la cedencia de estos materiales está típicamente en el rango de 250 a 380 N/nm 2, con enlongación de %. Generalmente no se pueden endurecer por tratamiento térmico. En nuestro país el acero AISI 430 es el más conocido, en aplicaciones ornamentales de baja exigencia de resistencia a la corrosión como vitrinas, frigoríficos, cocinas, etc. AUSTENÍTICOS: A 0. de carbono 0 a 4% de molibdeno 11 a 29% de cromo La resistencia a la cedencia de estos materiales está típicamente en el rango de 5 a 360 N/mm2, con enlongación de Su alta ductilidad, le da estupendas características de conformado, embutición, doblez, rolado. Materiales muy soldables. Ideales para construcción de contenedores de producto alimenticio, equipo hospitalario y catering. Aplicables para la construcción de equipos de la ingeniería química. Actualmente muy utilizado en aplicaciones ornamentales en parques, edificios, industria automotriz, ascensores, restaurantes, implementos de cocina y decoración. 33

2 Acero Inoxidable Tipo de corrosión Corrosión uniforme Es una distribución uniforme en toda la superficie del acero. Se mide normalmente por la pérdida de peso o reducción de espesor. Generalmente, las aplicaciones de un acero más aleado soluciona este tipo de inconveniente. Favor ver la tabla de corrosión adjunta, que resume aplicaciones. Para soluciones fuertemente corrosivas, es mejor investigar una tabla de corrosión completa. Corrosión por picaduras, pitting Se presenta bajo la acción de cloruros, bromuros, sulfuros,etc. El ataque se da en algunos puntos de la superficie del acero, debido a suciedades, inclusiones del metal base sobre un defecto de la capa pasiva, etc. Los aceros inoxidables al molibdeno son generalmente la solución. Corrosión cavernosa Se da por problemas de diseño, debido a la presencia de zonas estancadas o depósitos no eliminados, que evolucionan en productos acidificados. Es una forma de corrosión muy destructora por lo difícil de detectarla, por lo que desde la fase de diseño debemos evitarla, así como hacer correctas limpiezas en la fase de montaje, que forma los temidos intersticios. Corrosión intergranular Se presenta por el mantenimiento del acero en temperaturas entre 450 ºC y 800 ºC, lo cual precipita el cromo en forma de carburos, dejando empobrecidas y susceptibles de corrosión a las zonas contiguas. Principalmente se da en operaciones de soldadura y se recomienda usar aceros con menos de 0.03% de carbono (como 304L y 316L) o adicionar elementos estabilizantes como el titanio o niobio. Corrosión galvánica Se da por la formación de una pila eléctrica, debido al contacto entre materiales, electroquímicamente diferentes (anódos, cátodo). La solución puede ser el uso de pinturas o juntas y evitar incrustaciones, polvo, etc. Corrosión bajo tensión Se da por la unión de medio corrosivo más esfuerzos mecánicos o tensiones. Estos esfuerzos pueden ser por tracción, deformaciones en frío o soldaduras. La solución es eliminar tensiones mediante tratamiento térmico o usar aceros tipo

3 IVAN BOHMAN C.A maneja las siguientes calidades de aceros inoxidable: Composición química Análisis típico % % C % Si % Mn % P Máx. % S % Cr % Ni % Mo 304 0, L mod ,36 0, ,030 0, ,5 14,5 Equivalencias y propiedades AISI 304 Resistencia a la tracción (kg/mm 2 ) 54 Resistencia a la cedencia min.(kg/mm 2 ) Elongación % 58 min Dureza HB (máx) 190 W.Nr European Designation X5CrNi L X2CrNiMo X6Cr mod X41Cr13 Aceros con L: 304L y 316L tiene ventajas sobre los aceros inoxidables 304 y 316, en cuanto a su mejor soldabilidad. Al tener los aceros con L menor contenido de carbono, disminuye su capacidad precipitación de carburos al ser soldados, por lo que las zonas afectadas por el calor tienen mejor resistencia a la corrosión que los aceros convencionales 304 y 316. Esto es sumamente importante, cuando el medio corrosivo es crítico, como en el caso de alimentos y ácidos. Barras de acero inoxidable Tratamiento térmico Recocido: deben ser recocido aproximadamente ºC, sosteniéndolo a esa temperatura durante un periodo corto (1/2 hora) y después enfriándolos rápidamente, de preferencia en agua. El enfriamiento al aire debe hacerse solamente en caso de que se trate de un material muy delgado. Temple: los acero inoxidable austeniticos 304 y 316L no tiene la característica de endurecerse por temple. Forja: 1200 ºC. Soldadura de acero inoxidable Aceros AISI 304: Recomendamos electrodos recubiertos AWS E308L17. En nuestra marca ESAB corresponde a electrodos OK en soldadura TIG, la norma AWS indica ER 308LSi. Aceros AISI 316: Recomendamos electrodos recubiertos AWS E En nuestra marca ESAB corresponde a electrodos OK Acabado superficial: No use productos o abrasivos de hierro, para evitar incrustaciones de estas particular e inicio de corrosión localizada. Utilizar los parámetros del fabricante para pulir con maquinas, con el fin de evitar calentamientos localizados que inicien corrosión. Cuando las operaciones de transformación han provocado la incrustación de partículas ferrosas, puede utilizarse un tratamiento de descontaminado con solución: 1. Acido nítrico 52 % (36 º Be) 250l 2. Agua 750l * Esta solución a temperatura ambiente durante una hora. Gel H500: Para decapar los cordones de soldadura u otras superficies contaminadas por partículas de hierro, ponemos a su disposición nuestro gel decapante H

4 Acero Inoxidable Tabla de corrosión del acero inoxidable Tipo 304 y 316 frente a diferentes actores. Tablas de corrosión Sustancia Acetato de estilo Acetileno Acetona Ácido acético Ácido benzoico Ácido carbónico seco Ácido fosfórico 2 40% Ácido hidroclorhídrico Ácido láctico Ácido muriático Ácido nítrico 6 Ácido nitroso al Ácido oxálico Ácido sufúrico Humeante Agua clorinada saturada Agua de mar Agua oxigenada Alcohol etílico Alcohol metílico Solución al Vapor al 30% Vapor al 100% Temperatura ºC ºF Condición Agitado Caliente Caliente Agitado Vaporización.. Tipo Riesgo de pitting * Decoloración con el tiempo. ** Decoloración o manchas con el tiempo. Nota: Esta es una guía a nivel informativo. En el caso de soluciones químicas, es preferible consultar más detalles, tomando en cuenta concentración y temperatura. IVAN BOHMAN C.A. no se hace responsable por aplicaciones no estudiadas a profundidad. 36

5 Tabla de corrosión del acero inoxidable Tipo 304 y 316 frente a diferentes actores. Tablas de corrosión Sustancia Amoníaco En general Anhídrido Hidróxido Anhídrido acético 90 % anhídrido 90 % anhídrido Atmósfera industrial marina rural Azúcar (jugo)(libre de SO2) Bencina (benzal) Bórax solucion al Carbonato de calcio Calbonato de sodio Cerveza malta y mezcla Cloro Gas Gas seco Gas húmedo Clorobenzina Cloroformo seco Cloruro de acético seco Cloruro de aluminio Cloruro de bario y saturado Cloruro de etileno Cloruro de etilo Cloruro de sodio Cloruro férrico Cloruro ferroso Dicloroetano Eter Fluor (gas) Frutas (jugos) Gasolina Hidróxido de sodio Jabón Leche Madera (pulpa) Monóxido de carbono Nitrato de sodio Nitrato férrico destilado o gas Soda Caustica Sulfato de aluminio Sulfato de amoníco Sulfato de cobre Sulfito de sodio Tinta Vegetales (jugos) Vinagre Vino Whisky escocés 2% saturado 1% saturacion sol. Saturada seco 20% 30% saturado 2 inactivo agitado Temperatura ºC ºF Condición Ventilado Ventilado ventilador Tipo * ** * ** * Decoloración con el tiempo. ** Decoloración o manchas con el tiempo. Nota: Esta es una guía a nivel informativo. En el caso de soluciones químicas, es preferible consultar más detalles, tomando en cuenta concentración y temperatura. IVAN BOHMAN C.A. no se hace responsable por aplicaciones no estudiadas a profundidad. 37