Aceros martensíticos: Usos y características principales |

Definición

Los aceros martensíticos son un tipo de acero inoxidable que poseen una estructura metalográfica formada principalmente por martensita. La martensita consiste en la ferrita deformada por el carbono que no pudo difundirse, lo que resulta en una fase cristalina extremadamente dura y quebradiza compuesta principalmente de carbono.

Los aceros inoxidables martensíticos son magnéticos y pueden endurecerse mediante tratamiento térmico. Uno de los aceros inoxidables martensíticos más utilizados es la serie Tipo 410. En su estado recocido (con una estructura ferrítica), no muestra un buen comportamiento frente a la corrosión atmosférica.

aceros martensíticos

Composición: Aleación de Fe-Cr.
Grados: 410, 416, 420 / 420C, 440C y 431.
Moderada resitencia a la corrosión.
Son magnéticos.
Pobre soldabilidad.
Formabilidad pobre.
Resistencia mecánica y dureza.

Composición de los aceros martensínticos

Los aceros martensíticos están compuestos principalmente por una aleación de Fe-Cr, lo que significa que tienen un mayor contenido de carbono en comparación con los aceros ferríticos.

Contienen entre un 12% y un 18% de cromo, junto con un contenido de carbono de hasta un 1.2%, lo que les permite endurecerse mediante tratamiento térmico. Algunos de los grados comunes en esta familia son el 410, 416, 420 / 420C, 440C y 431.

A medida que aumenta el contenido de carbono en estos aceros, también aumentan las propiedades mecánicas que se pueden lograr a través del tratamiento térmico. Sin embargo, a medida que aumenta el carbono, se forman más carburos de cromo, lo que reduce el contenido de cromo disponible para resistir la corrosión.

Por esta razón, se considera que, junto con cualquier aumento en el contenido de carbono, debe aumentarse también el contenido de cromo para lograr una resistencia a la corrosión similar a la de los tipos martensíticos de bajo contenido de carbono. Los aceros martensíticos son un tipo de acero inoxidable, al igual que los aceros ferríticos y dúplex.

Características mecánicas

Este tipo de aceros se destacan por su notable resistencia a la corrosión frente a diversos agentes, como ácidos débiles, vapor, agua y condiciones ambientales adversas, entre otros.

Otro detalle a destacar es que pueden lograr una excelente combinación de resistencia mecánica y dureza a través de un apropiado tratamiento térmico. Además, son adecuados para procesos de conformado y otras operaciones de transformación.

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La composición química del ACX 390 permite alcanzar elevadas durezas y una mayor resistencia al desgaste debido a su alto contenido de nitrógeno, aunque su dureza es menor en su estado original.

Asimismo, los aceros al cromo ofrecen su máxima resistencia a la corrosión cuando son templados hasta alcanzar su máxima dureza. Los aceros de esta categoría, especialmente los de bajo contenido de carbono, son idóneos para temperaturas elevadas. Pueden resistir la oxidación a temperaturas de hasta 650 °C y presentan eficaces propiedades de resistencia mecánica a temperaturas de hasta 540 °C.

Gracias a su alta templabilidad, los aceros inoxidables martensíticos pueden ser enfriados tanto al aire como en aceite. El templado en aceite garantiza la máxima resistencia a la corrosión y ductilidad, mientras que el templado al aire puede resultar en una disminución de estas propiedades.

Aplicaciones de los aceros martensíticos

El acero martensítico es un tipo de acero que se somete a tratamientos térmicos para fines generales. Se destaca por su resistencia al calor y a la corrosión, siendo capaz de endurecerse hasta alcanzar los 42 HRC o incluso un poco más. Puede ser revenido a diferentes temperaturas para obtener resistencia al impacto sin afectar significativamente su dureza.

Los aceros de este grupo son ferromagnéticos, se forjan y trabajan en caliente con facilidad, también pueden ser trabajados en frío sin dificultad y son maquinables de manera eficiente. Este tipo de acero inoxidable es soldable.

Sin embargo, debido a su tendencia a templarse al aire, se deben tomar precauciones para evitar la formación de grietas en las áreas soldadas. Con los procedimientos adecuados, es posible soldarlos con éxito, y son comunes en aplicaciones de mecanizado.

No podemos dejar de mencionar que estos metales son magnéticos y tienen una ductilidad relativamente baja, junto con una tasa de endurecimiento moderada durante el trabajo. Normalmente, la industria siderúrgica los produce en estado recocido. Es después de ser templados que se vuelven muy duros pero menos dúctiles.

Sin embargo, esta característica de endurecimiento (templado) es precisamente la que los hace resistentes a la corrosión.

¿Cuáles son las desventajas de utilizar aceros martesínticos?

Si bien los aceros martensíticos tienen muchas ventajas, también presentan algunas desventajas que deben tenerse en cuenta al seleccionarlos para una aplicación específica. Algunas de las desventajas de utilizarlos incluyen:

Fragilidad a bajas temperaturas

Los aceros martensíticos pueden volverse frágiles a temperaturas muy bajas. Esto puede limitar su uso en aplicaciones donde se requiere resistencia a temperaturas extremadamente frías, ya que pueden agrietarse o quebrarse en estas condiciones.

Tendencia a la corrosión bajo tensión

Aunque son resistentes a la corrosión en general, los aceros martensíticos pueden ser susceptibles a la corrosión bajo tensión en ambientes corrosivos y sometidos a tensiones mecánicas. Esto puede llevar a fallas prematuras en componentes críticos.

Dificultades en la soldadura

Los aceros martensíticos pueden ser difíciles de soldar debido a su tendencia a la formación de zonas afectadas por el calor (ZAC) endurecidas. Esto requiere técnicas de soldadura específicas y cuidadosas para evitar problemas de fragilización y reducción de resistencia.

Menor tenacidad en comparación con otros aceros inoxidables

Aunque son muy duros, los aceros martensíticos pueden tener una tenacidad menor en comparación con otros tipos de aceros inoxidables, lo que los hace menos adecuados para aplicaciones que requieren resistencia al impacto o alta tenacidad.

Requieren tratamiento térmico

Para obtener su alta resistencia y dureza, los aceros martensíticos deben someterse a tratamientos térmicos específicos, lo que puede aumentar los costos de fabricación y el tiempo de producción en comparación con otros aceros inoxidables.

Usos y aplicaciones de los aceros martensínticos

Los aceros martensíticos, gracias a su alta resistencia a la oxidación, encuentran una amplia variedad de aplicaciones en industrias diversas. Se utilizan en la fabricación de cuchillos, hojas de afeitar, instrumentos quirúrgicos y dentales, resortes diseñados para funcionar a altas temperaturas, así como en la producción de válvulas de bola y sus asientos.

Este tipo de acero también se emplea como materia prima para la fabricación de cubiertos domésticos, elementos de fijación especiales, turbinas, impulsores, cuerpos de válvulas y equipos de ingeniería química. Por lo general, se suministra en forma de barras con opciones de chapas y bobinas, siendo el grado 420 / 420C predominantemente utilizado en estas aplicaciones.

Aquí finaliza el artículo sobre “Aceros martensinticos”. Recuerda que, si necesitas más información, puedes encontrarla en Aceropedia, la enciclopedia del acero. Si necesitas cotización, puedes pedirla en Aceros Torices.

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