Acero Inoxidable

Definición

El acero inoxidable es una aleación de hierro (F) y carbono (C) que contiene un mínimo de 10,5% de cromo en masa. Asimismo, los aceros inoxidables se componen por otros elementos como el níquel, tungsteno y el molibdeno. Este tipo de acero es por tanto un metal ferroso debido a que su componente principal es el hierro, y su fabricación, como todos los metales ferrosos, son adecuados para la industria de la siderurgia.

Acero Inoxidable

Historia

La invención del acero inoxidable fue gracias al metalúrgico británico Harry Brearley en el año de 1913 comenzó a investigar, a petición de los fabricantes de armas, una aleación que presentara mayor resistencia al desgaste para fabricar cañones de las pequeñas armas de fuego como resultado del calor despedido por los gases. Con el paso del tiempo descubrió que la mayoría de las muestras se habían oxidado, excepto la aleación que contenía 14% de cromo. 

Con este estudió  Brearley extendió sus exámenes para incluir pruebas con alimentos ácidos como el vinagre y el jugo de limón, con resultados eficientes. En tanto, el nombre de “acero inoxidable” fue sugerido por Ernest Stuart de RF Mosley, un fabricante de cuchillería local hasta que así permaneció. Se considera que la primera versión del acero inoxidable, estaba compuesta por una aleación con 0.24 % de C y 12.8% de Cr,  elaborada por Brearley en un horno eléctrico el 13 de agosto 1913.

Composición

El acero inoxidable se caracteriza por ser un acero de bajo carbono, el cual contiene un  10.5% de cromo en peso, lo que le hace un material resistente a la corrosión. En su composición del acero inoxidable puede contener otros elemento como el níquel (Ni), el molibdeno (Mo), nitrógeno (N) o el titanio (Ti), entre otros. Con estos compuestos se consigue mejorar las prestaciones de este acero como su apariencia, conformabilidad, su resistencia mecánica o térmica que permite mejorar su comportamiento frente a temperaturas elevadas.

Propiedades

El acero inoxidable se destaca por su resistencia a la corrosión, romo al acero, puesto que no presentaba herrumbre de color rojizo bajo condiciones normales, dado a que el cromo se adhiere con el oxígeno para conformar una película delgada transparente de óxido de cromo sobre la superficie del acero que excluye la oxidación adicional del acero inoxidable. Esta película se denomina como capa pasiva que evita la corrosión del hierro contenido en la aleación. En caso de que se presente un daño mecánico o químico, esta película se repara de manera autónoma en presencia de oxígeno.

Por su parte, el oxígeno del agua o del aire ataca al hierro formando oxido ferroso, por lo cual se busca prevenir este aspecto en el acero, es por ello que se le añade a la aleación una proporción de cromo, para evitar la oxidación del acero, lo que da como resultado un acero conocido como acero inoxidable.

En cuanto el proceso de fabricación del acero inoxidable inicialmente se lleva a cabo con la fusión de hierro, chatarra y ferro-aleaciones conforme al grado de acero inoxidable a preparar. Posteriormente se trata con la refinación del acero para eliminar impurezas y reducir el contenido de carbono. Como siguiente paso el acero líquido se cuela en continuo, se corta en planchones y se forman los rollos rolados en caliente. El proceso culmina con el molino de laminación en frío, recocido y limpieza.

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Tipos de acero inoxidable

El acero inoxidable se clasifica en cinco familias diferentes o tipos conocidos como; austeníticos, ferríticos, martensíticos, dúplex y de precipitación endurecimiento, esta última se basa en el tipo de tratamiento térmico usado que en la estructura cristalina.

Los aceros inoxidables austeníticos conforman la familia con el mayor número de aleaciones disponibles, integra las series 200 y 300 AISI. Se caracteriza por su estado recocido, no son magnéticos y disponen de una gran resistencia a la corrosión. Este tipo de acero se compone de níquel, manganeso y nitrógeno. El contenido de cromo generalmente varía del 16 al 26% y su contenido de carbono oscila entre el 0.03 al 0.08%.
Los aceros ferríticos de la serie 400 AISI (American Iron & Steel Institute) conservan una estructura ferrítica estable desde la temperatura ambiente hasta el punto de fusión. Este acero contiene solamente cromo, se distingue por su resistencia a la corrosión de moderada, la cual se incrementa con el contenido de cromo y algunas aleaciones de molibdeno. Se encuentra endurecido moderadamente por trabajo en frío y también se destaca por ser magnético.

Los aceros inoxidables martensíticos consisten en una aleación de cromo y carbono. El contenido de cromo es generalmente de 10.5 a 18% y el de carbono es elevado, alcanzando valores de hasta 1.2%. Esta categoría de acero representa una porción de la serie 400, se caracteriza por su gran resistencia a la corrosión, así como por su endurecimiento por tratamiento térmico y por lo tanto se puede desarrollar altos niveles de resistencia mecánica y dureza.  También se trata de un elemento magnético y de alto contenido de carbono.

Los aceros inoxidables conocidos como dúplex se conforman por una cantidad de cromo de 18 y 26% y de níquel de 4.5 a 6.5%. La adición de elementos de nitrógeno, molibdeno, cobre, silicio y tungsteno. Se destacan por su resistencia a la corrosión, son magnéticos, no se pueden endurecidos por tratamientos térmicos y cuenta con una excelente soldabilidad.

El tipo de acero inoxidable conocido como precipitación endurecimiento; se caracterizan por la resistencia mecánica que se obtiene a partir del endurecimiento por tratamiento térmico de envejecimiento. Se compone de las aleaciones de hierro-cromo-níquel.

Usos

Los aceros inoxidables se utilizan para la fabricación de grandes electrodomésticos y pequeños aparatos para el hogar. En la industria automotriz se destina para la producción de tubos de escape. Dentro de la construcción esta aleación de acero se utiliza en los edificios y mobiliario urbano para las fachadas y material complementarios. 

De igual manera, los aceros inoxidable se utilizan en la industria alimentaria, para los productos químicos y petróleo. Así como también tiene usos en la industria Farmacéutica y Química, en donde se maneja una gran cantidad de sustancias tóxicas que pueden afectar a las tuberías y tanques.

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