L'acer inoxidable és omnipresent en indústries com ara la mecanització, la fabricació d'equips, el processament d'aliments, els productes químics i les noves energies. Tot i que molts enginyers estan familiaritzats amb els graus 304 i 316, sovint es troben amb inconvenients a l'hora de seleccionar entre les desenes de qualificacions disponibles. L'acer inoxidable no és "a prova de rovell-"; es basa en el crom per formar una pel·lícula passiva per a la resistència a la corrosió, mentre que els elements d'aliatge com el níquel, el molibdè, el titani i el manganès determinen propietats com ara la resistència a la corrosió, el rendiment a alta-temperatura, la mecanització i la resistència.
Aquest article recopila els 18 graus d'acer inoxidable més utilitzats en entorns industrials-classificats en acers austenítics, ferrítics, martensítics, dúplex i d'enduriment per precipitació-acers-i es descriuen les seves característiques, limitacions i aplicacions típiques per servir de referència per a la selecció de materials.
I. Acers inoxidables austenítics (201, 301, 303, 304, 304L, 316, 316L, 321, 309S, 310S, 904L) Els graus austenítics representen més del 70% del mercat. Són dèbilment magnètics o no-magnètics a temperatura ambient, ofereixen una soldabilitat i una conformabilitat excel·lents, no es poden endurir per trempada i depenen del treball en fred per augmentar la resistència. 1. 201: un grau econòmic amb alt contingut de manganès i baix contingut de níquel; baix cost. La resistència a la corrosió és relativament feble; propens a l'oxidació en entorns{17}}humits o de sal. S'utilitza habitualment per a tubs decoratius d'interior, ferreteria i peces decoratives generals; no apte per a entorns exteriors o costaners. 2. 301: presenta efectes d'enduriment-de treball excepcionals; La força i la duresa augmenten significativament després del laminat en fred. S'utilitza per a molles, components de trànsit ferroviari i peces elàstiques. 3. 303: un grau de mecanitzat-gratuït amb sofre afegit per millorar la mecanització. La resistència a la corrosió és lleugerament inferior a 304; adequat per a operacions de tornejat de gran -volum per produir perns, casquilles i components de vàlvules. 4. 304: l'estàndard del sector; presenta una proporció de níquel de 18-8-crom i propietats globals equilibrades; fàcil de doblegar i soldar. Adequat per a estris de cuina, equips de processament d'aliments, canonades generals i carcasses d'equips. Limitació: No és resistent a l'aigua de mar ni a entorns amb alt-clorur. 5. 304L: una versió extra-baix en carboni amb un contingut de carboni inferior o igual al 0,03%. Ofereix una forta resistència a la corrosió intergranular després de la soldadura; l'opció preferida per a components de plaques-soldades; la resistència és lleugerament inferior a 304. Adequat per a equips petroquímics, intercanviadors de calor i peces estructurals soldades. 6. 316: conté molibdè; ofereix una resistència superior a la corrosió d'ions-clorur i picades en comparació amb el 304. Adequat per a equips costaners, aplicacions marines i equips que manegen medis químics estàndard. 7. 316L: versió de 316-baix carboni; actualment el grau més utilitzat en aplicacions marines i químiques. No requereix tractament amb solució de-soldadura; ofereix una excel·lent resistència a la corrosió intergranular; adequat per a components marins, equips farmacèutics i canonades d'aigua de mar. 8. 321: conté titani per inhibir la precipitació intergranular. Adequat per a components soldats que funcionen a altes temperatures (430 graus -900 graus) on el tractament tèrmic posterior-no sigui factible; les aplicacions inclouen tubs d'escapament i components d'intercanvi-de calor de caldera. El contingut de titani el fa inadequat per a aplicacions de contacte-aliments. 9. 309S: acer resistent a la calor-temperatura mitjana- amb alt contingut de crom i níquel; ofereix una forta resistència a l'oxidació. S'utilitza per a revestiments de forns industrials i eines de tractament tèrmic-d'alta-temperatura. 10. 310S: acer austenític-d'alta temperatura; la temperatura màxima de servei arriba als 1100 graus. Adequat per a cambres de forn, components de-forns d'alta temperatura i tubs radiants; cost relativament alt. 11. 904L (súper austenític): alt contingut de níquel i molibdè; resistent a mitjans altament corrosius com l'àcid sulfúric concentrat i l'àcid fosfòric. Adequat per a equips químics altament corrosius i components d'instruments{73}}de gamma alta; alt cost. II. Acers inoxidables ferrítics (409L, 430): magnètics, lliures de níquel i de baix cost; no es pot endurir mitjançant l'extinció; ofereix una millor conductivitat tèrmica i una millor resistència a la corrosió-que els graus austenítics, però té una resistència a la soldadura més baixa. 12. 409L: acer específic per a sistemes d'escapament d'automòbils; ofereix una resistència a l'oxidació a alta -temperatura i un excel·lent rendiment-de costos; utilitzat per a tubs d'escapament i silenciadors. 13. 430: el grau ferrític més comú; sovint s'anomena "ferro inoxidable". Apte per a carcasses d'electrodomèstics d'interior i panells decoratius. Propens a picar-se i oxidar-se en entorns{90}}rics en clorurs; no apte per a zones costaneres. III. Acers inoxidables martensítics (410, 420, 440C): Fortament magnètic; La duresa i la resistència al desgast es poden millorar mitjançant l'extinció i el tremp; la resistència a la corrosió és inferior a la dels graus austenítics; seleccionat principalment per duresa i resistència al desgast. 14. 410: grau martensític bàsic; bona resistència, resistència a la corrosió moderada; adequat per a components de vàlvules, eixos de bombes i elements de fixació. 15. 420: acer de grau-coberteria; aconsegueix una alta duresa després de l'extinció; adequat per a ganivets, tisores i instruments de tall mèdics. 16. 440C: grau-martensític de carboni alt; un dels acers inoxidables més durs; resistència al desgast excepcional, encara que la resistència a la corrosió és limitada; adequat per a coixinets-de gamma alta, eines de tall i segells de vàlvules. IV. Acers inoxidables dúplex (2205, 2507): compostos per parts aproximadament iguals d'austenita i ferrita; el límit elàstic és aproximadament el doble que els graus austenítics; presenta una resistència excepcional a la fissuració per corrosió per tensió induïda{100}por clorur; cost més elevat. 17. 2205: acer dúplex d'ús general{102}; adequat per a intercanviadors de calor d'aigua de mar, desulfuració, fabricació de paper i indústria química; serveix com a substitut del 316L en entorns durs i rics{104}}clorurs. 18. 2507 (acer súper dúplex): més contingut de molibdè; resistència a la corrosió superior a la picada; adequat per a entorns{107}}d'alta salinitat, aplicacions de petroli i gas en alta mar i equips de dessalinització d'aigua de mar. V. Precipitació suplementària-Acer inoxidable endurit (17-4PH/630): tot i que no s'inclou a la llista anterior de 18 tipus, 17{-4PH s'utilitza amb freqüència en enginyeria; aconsegueix una resistència ultra-a través del tractament de l'envelliment i s'utilitza en aplicacions aeroespacials, vàlvules-de gamma alta i components estructurals d'alta resistència. Resum dels criteris de selecció clau: 1. Entorns interiors estàndard: Prioritzar 304; trieu 201 per a aplicacions decoratives d'interior amb restriccions de pressupost. 2. Soldadura de plaques gruixudes: prioritzeu 304L o 316L per evitar la corrosió intergranular. 3. Zones costaneres, exposició a clorurs o aigua de mar: actualitzeu progressivament de 316L a 2205 i després a condicions de {{1216;temperatura mitjana}}}: temperatura mitjana 309S/310S per a altes temperatures. 5. Mecanitzat a gran escala (tornejat): trieu 303. 6. Aplicacions que requereixen duresa i resistència al desgast (p. ex., eines de tall): graus martensítics 420 o 440C. 7. Mitjans químics altament corrosius: acer inoxidable 904L o superdúplex. Molts casos de fallada no provenen de la mala qualitat de l'acer, sinó de la selecció del grau equivocat. No hi ha cap grau d'acer inoxidable "universal"; Una avaluació exhaustiva tenint en compte el medi, la temperatura, els nivells de clorur, els processos de soldadura i els costos és essencial per evitar problemes com l'oxidació o l'esquerdament.
