Aceros inoxidable Ferríticos

Aceros inoxidable Ferríticos

Definición

El acero inoxidable ferrítico es conocido como acero inoxidable de cromo directo, el cual  no contiene níquel en su composición. Forma parte de los aceros inoxidables de la serie 400 AISI (American Iron & Steel Institute) que mantiene una estructura ferrítica estable desde la temperatura ambiente hasta el punto de fusión.

Además se le conoce como acero ferromagnéticos el cual se puede endurecer moderadamente por trabajo en Frío, es menos resistente a elevada temperatura que los del primer grupo, sin embargo este grupo tiene mejor resistencia a la corrosión y a la formación de cascarilla que el primero.

Aceros inoxidable Ferríticos

Aceros inoxidable Ferríticos

Composición

La composición de los acero inoxidables ferríticos es una aleación a base de cromo directo de entre el 10,5% y el 30% en su composición, también se conforma por contenidos limitados de carbono del orden de 0.08%. Algunos grados pueden contener molibdeno, silicio, aluminio, titanio y niobio que promueven diferentes características. En tanto, al acero ferrítico se le conoce comúnmente también como “acero inoxidable de cromo directo”. Su particular composición hace que el contenido en carbono disminuye consecuentemente.

Acero Inoxidable
Cromo

Características mecánicas

Principalmente el acero inoxidable ferrítico tiene un buen comportamiento ante cualquier temperatura. Debido a que no muestra ninguna transformación de Ferrita en Austenita en ninguno de los procesos, ni en el de calentamiento, ni en el de transformación martensítica durante el enfriamiento. Esto hace que con el acero inoxidable ferrítico no presente cambios de fase y así como tampoco se pueda endurecer con tratamiento térmico.

Los aceros inoxidables ferríticos se pueden trabajar en caliente, aspecto que hace que sean más accesibles que los aceros martensíticos y se pueden enfriar al aire después de trabajarlos en caliente sin el riesgo de que se agrieten.

En cuanto a la maquinabilidad de este grupo de aceros les permite ser soldados fácilmente, sin embargo, los aceros con más alto contenido de cromo son susceptibles al crecimiento del grano y por ello son frágiles en la zona afectada por el calor de la soldadura. Por tanto, normalmente deben reconocerse después de soldados, para restituir su ductilidad.

Los aceros inoxidables ferríticos también se destacan por ser magnéticos. A pesar de cuenta con una menor cantidad de carbono que los martensíticos, en tanto se tornan parcialmente austeníticos a altas temperaturas y consecuentemente precipitan martensita durante el enfriamiento. Por lo cual se puede endurecer parcialmente por tratamiento térmico.

Entre otras de las características de los acero inoxidables ferríticos es su resistencia a la corrosión de moderada a buena, la cual se incrementa con el contenido de cromo y algunas aleaciones de molibdeno. Es mayor que la de los aceros martensíticos, y menor que en los austeníticos. Por su parte, el cromo posibilita que sea un material resistente, pero al mismo tiempo la ausencia de níquel disminuye la resistencia y hace que el material sea susceptible en algunos materiales y medios, como H2S, NH4Cl, NH4NO3. En el caso de los aceros con una mayor presencia de cromo (25-30%), el nivel de resistencia en ambientes sulfurosos en caliente es mayor.

De igual modo, los grados ferríticos también presentan una buena resistencia a la corrosión bajo tensión SCC (inducida con cantidades de Níquel de incluso 1,5%), especialmente en cloruros a alta temperatura.

Los aceros inoxidables ferrítico tienen la cualidad de ser endurecidos moderadamente por trabajo en frío, no se pueden endurecer por tratamiento térmico. Además, los ferríticos poseen una menor ductilidad y una menor tenacidad. Su maleabilidad también es menor, pero suficientemente buena para poder trabajar con ello en frío. Los aceros ferríticos logran su mayor ductilidad y resistencia en la condición de recocido.

Los acero inoxidables ferríticos son los más económicos debido a su bajo contenido de Ni.  Sin embargo, esta ventaja económica que se derivan de ello no se puede aprovechar en estas aleaciones debido a la elevada tendencia a precipitación de fases secundaria (dificultad de elaborar productos de gran espesor y problemas de soldabilidad).

Aceros inoxidable Ferríticos
Acero de baja aleación

Aplicaciones

El acero inoxidable ferrítico es un elemento que se utiliza para la fabricación de tubos de escape de automóviles, adornos decorativos, electrodomésticos, tanques de ácido nítrico y de agua caliente e incluso sirve para la elaboración de monedas. Convencionalmente también se encuentra el acero ferritico en plantas de procesamiento de gas natural o petróleo y para la creación de partes de hornos, boquillas y cámaras de combustión.

De igual forma, los aceros ferríticos se usan comúnmente en aplicaciones para la producción de utensilios de cocina y equipos industriales, ya que se trata de aceros que integran elementos provenientes de la ferrita, que contienen una alta proporción de cromo. También en los últimos años, los aceros inoxidables ferríticos se han destinado especialmente para su empleo en la fabricación de tubos de condensadores para agua de mar.

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