Aceros inoxidables 2022-23 PDF

5. ACEROS INOXIDABLES TEMA 5. ACEROS INOXIDABLES 5.1. Métodos de protección contra la corrosión del acero. 5.2. Principios básicos y clasificación de aceros inoxidables. 5.3. Aceros inoxidables ferríticos. 5.4. Aceros inoxidables martensíticos. 5.5. Aceros inoxidabl...

5. ACEROS INOXIDABLES TEMA 5. ACEROS INOXIDABLES 5.1. Métodos de protección contra la corrosión del acero. 5.2. Principios básicos y clasificación de aceros inoxidables. 5.3. Aceros inoxidables ferríticos. 5.4. Aceros inoxidables martensíticos. 5.5. Aceros inoxidables austeníticos. 5.6. Aceros dúplex. 5.7. Aceros PH. 5-1 5.1. MÉTODOS DE PROTECCIÓN CONTRA LA CORROSIÓN DEL ACERO 5.1. Métodos de protección contra la corrosión. 5-2  5.1. MÉTODOS DE PROTECCIÓN CONTRA LA CORROSIÓN DEL ACERO  Métodos de protección contra la corrosión.  Métodos de protección catódica: recubrir la pieza de acero con un elemento que actúe como ánodo de la pila de corrosión que se origine en presencia del ambiente.  Galvanizado.  Estañado.  Cadmiado.  Recubrimiento con metales que se autopasivan.  Cromado.  Aluminizado.  Formación de óxidos en la superficie del acero: pavonado.  Aplicación de recubrimientos que impidan el contacto de la pieza con el ambiente (pinturas, esmaltes).  Obtención de aceros inoxidables, mediante control de la composición química. 5-3  5.1. MÉTODOS DE PROTECCIÓN CONTRA LA CORROSIÓN DEL ACERO a. Galvanizado. a.1. Galvanización en caliente. UNE-EN ISO 1461:2010  Formación de un recubrimiento superficial de zinc y de aleación(es) de zinc- hierro sobre productos de hierro y acero mediante inmersión de estos productos en un baño de zinc fundido (T  450ºC), previa preparación adecuada de la superficie de las piezas (desengrase, lavado, decapado).  El espesor del galvanizado depende del tiempo de inmersión de la pieza en el baño y de la temperatura del mismo. Espesores típicos: de 10 a 120 micras.  El baño de galvanización debe contener Zn fundido con un contenido total de aleantes o impurezas (excluidos el Fe y el Sn) que no exceda de 1,5% en masa.  Criterios para determinar la calidad del galvanizado por inmersión: el aspecto superficial o visual, la adherencia y el espesor.  El recubrimiento tendrá varias capas intermedias y una exterior de Zn puro. La duración del recubrimiento es directamente proporcional al valor del espesor. 5-4  5.1. MÉTODOS DE PROTECCIÓN CONTRA LA CORROSIÓN DEL ACERO  Tras el galvanizado, se enfría en agua o al aire, para evitar que pueda haber difusión de elementos desde el acero a la capa protectora.  Por último, se pasiva la superficie de la pieza para evitar la formación de óxido blanco de cinc. Se realiza mediante una solución de cromatos o una solución de silicatos (sin problemas ambientales y con mayor resistencia a la lluvia ácida).  Proceso alternativo continuo para chapas.  Durante el proceso de laminación, se hacen pasar las chapas por el baño de zinc.  Se realiza a velocidad elevada (alrededor de 200 m/min), por lo que no da tiempo a que se desarrolle una capa de transición de aleación Fe-Zn entre la base de acero y la capa final de zinc.  Se aplica a chapas de acero de hasta 3 mm de espesor. El galvanizado suele tener un espesor de 20 y-25 µm. 5-5  5.1. MÉTODOS DE PROTECCIÓN CONTRA LA CORROSIÓN DEL ACERO  Ventajas del galvanizado en caliente.  Al aplicar pintura sobre una pieza de acero, si se rompe en algún punto dicha película de pintura se produce un proceso de oxidación del acero que continuará por debajo de la pintura.  Esto no sucede en piezas galvanizadas: si la capa de galvanizado se daña o raya, el zinc adyacente formará inmediatamente una sal insoluble sobre la zona de acero expuesta a la intemperie, y continuará protegiendo la superficie contra cualquier corrosión.  La capa galvanizada presenta gran resistencia a la abrasión y a los golpes y una adherencia sensiblemente mayor que la de la mayoría de las pinturas.  Mayor vida útil: de 20 a 30 años, dependiendo del espesor de recubrimiento.  Sin costo de mantenimiento: una vez galvanizado el acero, no es necesario pintar ni realizar ningún tipo de mantenimiento (aunque puede pintarse).  El galvanizado por inmersión en un baño de zinc garantiza un recubrimiento total de la pieza, tanto por dentro y partes ocultas, como por fuera. 5-6  5.1. MÉTODOS DE PROTECCIÓN CONTRA LA CORROSIÓN DEL ACERO a.2. Galvanización en frío.  Consiste en impregnar la superficie del acero, mediante brocha, rodillo o spray, de un recubrimiento de polvo de zinc junto con resinas de alta calidad, (resinas acrílicas termoplásticas de secado muy rápido), para la imprimación.  Para conseguir una resistencia a la corrosión equivalente al galvanizado en caliente, la película seca deberá contener un mínimo de 95% de zinc, y además la capa debe ser eléctricamente conductora. (Normativas ASTM).  El galvanizado actúa como un ánodo de sacrificio, formándose óxido de zinc.  Se emplea en aceros de estructuras de construcción, con un espesor de capa de al menos 75 micras (protección equiparable al galvanizado en caliente).  También se usa como método de reparación de galvanizado en caliente dañado por soldadura, corte, quemadura, cizallamiento, etc., y para regenerar superficies galvanizadas en caliente erosionadas por el tiempo (reparaciones in situ).  Protección de cordones de soldadura (con potencial eléctrico distinto al del metal base): el galvanizado en frío inhibe la corrosión de la zona soldada.  El galvanizado en frío permite el uso de pinturas protectoras o decorativas sin pretratamiento. 5-7 5.1. MÉTODOS DE PROTECCIÓN CONTRA LA CORROSIÓN DEL ACERO Piezas de acero galvanizado. 5-8  5.1. MÉTODOS DE PROTECCIÓN CONTRA LA CORROSIÓN DEL ACERO a.3. Zincado electrolítico. UNE-EN ISO 2081:2010  Consiste en depositar una capa de recubrimiento de zinc mediante electrolisis, introduciendo la pieza en una disolución acuosa de sales de zinc en presencia de corriente continua. No se forman capas intermedias de transición.  Nota: la electrolisis es un proceso químico por medio del cual una sustancia o un cuerpo, inmersos en una disolución, se descomponen por la acción de una corriente eléctrica continua.  Suele incluir después una etapa de pasivación y/o sellado de capa, aumentando la protección anticorrosiva. Además, permite cambiar el color de la pieza. 5-9  5.1. MÉTODOS DE PROTECCIÓN CONTRA LA CORROSIÓN DEL ACERO  Se obtienen menores espesores que los de galvanización en caliente, por lo que su uso queda limitado a espacios interiores, o debe complementarse con una protección adicional mediante capa de pintura.  Ventajas.  La adherencia de la capa de zinc depositada es buena, es una capa muy uniforme, y presenta un aspecto superficial liso y brillante, con acabados muy versátiles.  Espesores típicos del recubrimiento: 5-25 µm, por lo que no aumenta el volumen de la pieza (en algunos casos esto puede ser imprescindible). Además, la capa protectora se puede doblar y deformar junto con la pieza sin desprenderse.  El zincado electrolítico no deforma los materiales y se realiza a temperatura ambiente.  Es más económico que el galvanizado.  El aspecto estético es mejor que el del galvanizado. 5-10  5.1. MÉTODOS DE PROTECCIÓN CONTRA LA CORROSIÓN DEL ACERO a.4. Metalización por zinc.  Metalización: proceso metalúrgico para añadir a un cuerpo metálico capas de metales a manera de recubrimiento, con el propósito de crear en él propiedades de resistencia a la corrosión mejores que los de un metal uniforme.  Inicialmente se somete a la superficie a metalizar a una limpieza previa por chorro abrasivo (proyectando granalla, a alta velocidad y con una elevada energía cinética contra las superficies de acero a limpiar), para mejorar el anclaje posterior con la capa de metalización (gracias a la rugosidad creada).  A continuación el Zn fundido u otra aleación como Zn-Al, es rociado sobre el acero en pequeñas gotas se deposita una capa de metalización de zinc porosa y rugosa, con un espesor  25-100 micras. La uniformidad del recubrimiento va a depender mucho de la habilidad del operario y de la geometría de la pieza.  La adhesión de la capa de metal sobre el sustrato ocurre por anclaje mecánico y micro juntas no se origina aleación con el acero base.  Después se somete a la pieza a un proceso de sellado de la superficie metalizada, y finalmente se aplica una pintura de acabado. 5-11  5.1. MÉTODOS DE PROTECCIÓN CONTRA LA CORROSIÓN DEL ACERO  Aplicaciones.  Se utiliza en tecnologías de altas prestaciones: sectores aeroespaciales, plataformas petrolíferas, industria aeronáutica, eólica, etc…  Ventajas de la metalización:  No hay limitaciones en el tamaño de las piezas a tratar.  Las piezas no sufren por elevación de la temperatura.  La capa depositada, a diferencia del galvanizado en caliente, es rugosa, permitiendo un buen anclaje entre la capa de zinc y el recubrimiento orgánico.  No es necesario una reconversión química de la capa de zinc.  Los recubrimientos obtenidos por esta técnica presentan cierta porosidad es recomendable aplicar posteriormente barnices sellantes sobre los mismos.  Norma de referencia: EN ISO 2063-1:2019. 5-12  5.1. MÉTODOS DE PROTECCIÓN CONTRA LA CORROSIÓN DEL ACERO b. Estañado.  El estañado es un recubrimiento metálico de estaño mediante baño electrolítico que se puede aplicar sobre diferentes tipos de metales férreos y no férreos (aceros, aluminio, latón y distintos tipos de cobre).  Forma, por electrodeposición, una película de pequeño espesor, muy compacta e insoluble, muy resistente a los agentes atmosféricos.  Sirve para aumentar la protección contra la oxidación, la corrosión, el ataque de ácidos débiles, soluciones salinas neutras y también el desgaste.  Es conductor eléctrico, soldable y compatible con los alimentos, aportando además un acabado estético brillante (color blanquecino similar al de la plata).  Tratamiento común en la industria de equipamiento eléctrico y electrónico, bienes de consumo, alimentación, decoración, moda o automoción.  No posee toxicidad alguna, ni tampoco las sales de estaño, por lo que también es habitualmente utilizado para recubrir utensilios de cocina. 5-13  5.1. MÉTODOS DE PROTECCIÓN CONTRA LA CORROSIÓN DEL ACERO  La hojalata es un producto laminado plano, constituido por un acero suave recubierto por una fina capa de estaño por ambas caras. Proceso automatizable.  Composición típica del acero para hojalata: 0,04-0,15 %C, 0,02-0,20 %Cu, 0,20- 0,70 %Mn, %Si < 0,08, %N < 0,025. Puede haber otros elementos debido al uso de chatarra para su fabricación.  El contenido mínimo de estaño en la capa (normas ASTM) deberá ser del 99,98%.  Idónea para la fabricación de envases metálicos: combina la resistencia mecánica y la capacidad de conformación del acero con la resistencia a la corrosión del Sn.  La hojalata es económica, fácil de manejar y muy segura para alimentación, manteniendo las propiedades del producto es clave en la industria conservera (ojo: el 70% del coste de un envase de hojalata corresponde al material).  Todos los envases fabricados con hojalata son reciclables material ecológico. En 2006, el 40% del acero utilizado en el mundo procedía de hojalata reciclada.  Se emplea para fabricar envases para uso alimentario o cosmético, productos industriales (aceites, pinturas), aerosoles (desodorantes, insecticidas), o envases de bebidas. También menaje de cocina y juguetes. 5-14  5.1. MÉTODOS DE PROTECCIÓN CONTRA LA CORROSIÓN DEL ACERO  El estaño se adhiere firmemente al acero la hojalata puede ser prensada, estampada, troquelada (operación de corte) y doblada según las formas complejas que se necesiten, sin que se desprenda la capa de estaño esto permite fabricar envases de dos piezas (cuerpo y tapa) o de tres piezas (cuerpo, tapa y fondo) soldados eléctricamente, 5-15  5.1. MÉTODOS DE PROTECCIÓN CONTRA LA CORROSIÓN DEL ACERO c. Cadmiado.  Recubrimiento característico para piezas estructurales de acero en aeronáutica: trenes de aterrizaje, elementos de fijación… protección (catódica) sacrificial.  Proporciona excelente resistencia a la corrosión incluso con espesores bajos y en atmósferas salinas (en ambientes marinos, dura más que el Zn) , es maleable y tiene compatibilidad galvánica con el aluminio. Además, permite un apriete fiable de las roscas chapadas y otros elementos de fijación.  Hay un alto riesgo de fragilización durante el cadmiado electrolítico de piezas aeronáuticas de acero. Para evitarlo, se da un tratamiento de deshidrogenación (“baking”): se calienta a unos 200ºC y > 8 horas.  Debe aplicarse inmediatamente (antes de 4 horas) tras realizar un proceso de acabado superficial.  Sustitución paulatina por la toxicidad del cadmio. 5-16  5.1. MÉTODOS DE PROTECCIÓN CONTRA LA CORROSIÓN DEL ACERO d. Cromado.  Este método se valora por su aspecto decorativo. La capa se obtiene por electrodeposición de cromo.  Se usa ampliamente en aplicaciones automotrices, muebles para oficina y aparatos eléctricos para cocina.  Es uno de los recubrimientos más duros se utiliza en piezas que requieren resistencia al desgaste como: pistones hidráulicos y cilindros, componentes de motores de aeronaves o guías roscadas en maquinaria textil.  Las películas de cromado poseen espesores muy delgados: de 0,00025 mm a 0,0005 mm, pero hay baños de cromo duro se pueden obtener depósitos de hasta varios milímetros.  Se busca obtener un espesor homogéneo y bien distribuido en toda la pieza.  Cuando es necesario cromar solo un sector de la pieza, se cubren los sectores que no se desean electrodepositar mediante diferentes sistemas como cintas, lacas o ceras (enmascaramiento). 5-17 5.1. MÉTODOS DE PROTECCIÓN CONTRA LA CORROSIÓN DEL ACERO 5-18  5.1. MÉTODOS DE PROTECCIÓN CONTRA LA CORROSIÓN DEL ACERO e. Pavonado.  Es un recubrimiento por conversión donde se forma, de manera controlada, una película de óxido de color azul oscuro o negro en la superficie del acero. Ofrece protección contra la corrosión en piezas que no pueden ser pintadas, p. ej.  El pavonado consiste en la generación de una capa superficial de magnetita, óxido ferroso-diférrico (Fe3O4), alrededor de las piezas de acero para mejorar su aspecto y evitar su corrosión (protege de la humedad y oxígeno de la atmósfera). No altera las dimensiones de las piezas.  Pavonado por inmersión: las piezas metálicas se sumergen durante unos minutos en una mezcla de sales fundidas oxidantes, típicamente nitrato de potasio y nitrato de sodio, entre 310 y 350 ºC. Después se lavan con jabón caliente. Las piezas toman una coloración azulada.  Pavonado por calentamiento: se lleva a cabo en hornos a 400 ºC. Tras una minuciosa limpieza para desprender la herrumbre y suciedad, las piezas se recubren con una solución de asfalto al 25%. Luego se colocan sobre una malla de hierro y se introducen en el horno alrededor de 10 minutos capa negra.  Pavonado en frío: se modifica químicamente la superficie del metal, sumergiendo una pieza de hierro en ácido nítrico a temperatura ambiente (18 ºC – 22 ºC). 5-19  5.1. MÉTODOS DE PROTECCIÓN CONTRA LA CORROSIÓN DEL ACERO  Se recubre con una capa de aceite soluble en agua para engrasar las piezas y aumentar la resistencia contra la corrosión.  El pavonado actúa como un pasivado (capa inerte), y se puede realizar en metal laminado, pero se utiliza con frecuencia en los cañones de las armas y en otros componentes de las armas de fuego. Se usa también para proteger hornos, moldes y estufas (panadería y pastelería), en manecillas de reloj, muelles, cintas de acero (flejes), etc. 5-20 5.2 ACEROS INOXIDABLES. PRINCIPIOS BÁSICOS Y CLASIFICACIÓN 5.2. Aceros inoxidables. Principios básicos y clasificación. 5-21  5.2 ACEROS INOXIDABLES. PRINCIPIOS BÁSICOS Y CLASIFICACIÓN a. Definición.  Los aceros en general (sin protección) tienen un mal comportamiento frente a la corrosión, no solo en presencia de medios muy agresivos sino incluso en ambientes no especialmente activos como es la atmósfera normal.  Los Aceros Inoxidables son aquellos que contienen al menos un 10-12% de cromo y un máximo de 1,2% de carbono (aunque algunos tipos pueden llevar muy poco C).  Presentan un excelente comportamiento frente a diferentes tipos de corrosión.  Si en el acero existe una cantidad suficiente de cromo, se forma en la superficie de la pieza una delgada película de óxidos de Cr (Cr2O3, 10-30 Å de espesor), impermeable e invisible, que pasiva al acero y que es capaz de soportar la acción agresiva de muchos ambientes.  En tanto esta capa no sea destruida o dañada por los agentes exteriores, protege al interior del material de la degradación que sufriría en ausencia de ella. Protege tanto a oxidación como a corrosión. 5-22  5.2 ACEROS INOXIDABLES. PRINCIPIOS BÁSICOS Y CLASIFICACIÓN Metal Óxido R Metal Óxido R Relación de Pilling-Bedworth. K K2O 0,45 Be BeO 1,68 Cociente entre el volumen de óxido Na Na2O 0,57 Ti TiO2 1,76 formado y el volumen del metal Ca CaO 0,64 Si SiO2 1,88 consumido en la reacción de Mg MgO 0,81 Cr Cr2O3 2,07 oxidación. Al Al2O3 1,28 Fe Fe2O3 2,14 Pb PbO 1,40 V V2O3 3,18 𝐕𝐨𝐱 𝐑 Ni NiO 1,52 W WO3 3,35 𝐕𝐌 Cu Cu2O 1,64 Mo MoO3 3,40  R < 1 (VÓX < VM) capa de óxidos porosos no protectores. El espesor de la capa de óxido crece linealmente.  R > 1 (VÓX > VM): el óxido puede formar capas de óxido protector. La protección dependerá de las características del óxido.  Si es posible la difusión de reactantes a través de la capa el espesor crece de forma parabólica con el tiempo.  Si la capa de óxido impide la difusión el espesor crece asintóticamente con el tiempo pasivado (Al, Cr, Ti). 5-23  5.2 ACEROS INOXIDABLES. PRINCIPIOS BÁSICOS Y CLASIFICACIÓN b. El diagrama hierro-cromo.  El cromo es alfágeno favorece la red BCC, restringiendo en el diagrama la región en que existe la austenita. Porcentaje atómico de cromo  Para contenidos superiores al 13% Cr la ferrita es la única fase estable estructura ferrítica, sin cambios alotrópicos. Temperatura, ºC  Para valores inferiores al 13% Cr “bucle ”, única zona en la que la fase estable es austenita. Porcentaje en peso de cromo 5-24  5.2 ACEROS INOXIDABLES. PRINCIPIOS BÁSICOS Y CLASIFICACIÓN  En la zona central del diagrama, para  45% Cr, entre 500 y 870ºC, precipita la fase σ (compuesto intermetálico Fe-Cr, tetragonal, muy dura y frágil) deteriora gravemente la plasticidad y tenacidad.  La cinética de formación de  es muy lenta sólo aparece por permanencia durante mucho tiempo en ese margen de T.  En torno a 470ºC reacción de desmezcle La solución sólida se descompone fina precipitación de cristales (fase α’, BCC) muy ricos en Cr y coherentes con la matriz:  Frenan mucho a las dislocaciones sube mucho la dureza y límite elástico, bajando la plasticidad y tenacidad.  “Fragilidad de los 475ºC” se desarrolla por permanencia entre 400 y 600ºC; más probable con contenidos altos en Cr. Hace al acero inutilizable.  El problema se soluciona por calentamiento a temperaturas por encima de 590 – 600 ºC y posterior enfriamiento rápido. 5-25  5.2 ACEROS INOXIDABLES. PRINCIPIOS BÁSICOS Y CLASIFICACIÓN b.1. Influencia del carbono en el diagrama Fe-Cr.  El carbono (gammágeno) influye en la posición y tamaño del bucle  a más carbono, el bucle se hace más ancho en temperatura y se desplaza hacia mayores contenidos en Cr. b.2. Influencia del níquel en el diagrama Fe-Cr.  La presencia de Ni estabiliza la austenita (fase ) del acero baja los puntos críticos y ensancha el bucle gamma.  Las aleaciones de hierro con Ni > 30% son totalmente austeníticas a Tamb ya que la transformación de austenita a ferrita es muy lenta a T < 500 ºC.  Para contenidos crecientes en níquel, se puede retener a Tamb una cierta cantidad de austenita, e incluso, para porcentajes suficientes de níquel (8% si además hay 18%Cr), se llegará a tener una estructura completamente austenítica. El Mn, Co y Cu producen el mismo efecto.  La presencia de nitrógeno produce un efecto similar (sustituto más económico del níquel). 5-26  5.2 ACEROS INOXIDABLES. PRINCIPIOS BÁSICOS Y CLASIFICACIÓN b.3. Otros elementos de aleación en aceros inoxidables.  El Si, Mo, V, Al, Nb, Ti, W refuerzan la acción estabilizadora de la ferrita que produce el Cr.  Mo, W, V: forman carburos.  Ti, Nb: alfágenos, forman carburos. En aceros austeníticos, evitan que precipiten carburos de Cr.  Mo, Co, W: favorecen la resistencia en caliente.  Mo: mejora la resistencia a corrosión frente a ácidos reductores y en presencia de ion Cl-.  Si, Al: aumentan la resistencia a corrosión en ambientes oxidantes.  Al, Cu, Nb: forman compuestos intermetálicos. 5-27  5.2 ACEROS INOXIDABLES. PRINCIPIOS BÁSICOS Y CLASIFICACIÓN c. Tipos de aceros inoxidables.  La microestructura de los aceros determina sus propiedades.  La microestructura que presenta un acero inoxidable a Tamb depende de su composición.  Se alcanzará un equilibrio entre la acción alfágena del Cr y la gammágena del Ni, junto a la acción del resto de aleantes.  Para estimar el efecto que tienen los aleantes presentes en un acero dado se calculan los porcentajes de Cr y Ni “equivalentes”: Creq = %Cr + 2%Si + 1,5%Mo + 5%V + 5,5%Al + 1,75%Nb + 1,5%Ti + 0,75%W Nieq = %Ni + %Co + 30%C + 25%N + 0,5%Mn + 0,3%Cu  Nota. Expresiones más simplificadas:  Creq = Cr % + Mo % + 1,5 Si % + 0,5 Nb %.  Nieq= Ni % + 30 C % + 0,5 Mn % 5-28  5.2 ACEROS INOXIDABLES. PRINCIPIOS BÁSICOS Y CLASIFICACIÓN  Diagrama de Schaeffler.  Indica el tipo de microestructura presente en el acero a Tamb. (Nota: las microestructuras corresponden a un calentamiento a alta temperatura y un enfriamiento rápido hasta temperatura ambiente).  En función de la composición, la estructura estable será austenítica, ferrítica o martensítica. También hay zonas en las que existe a temperatura ambiente una mezcla de ellas.  En función de la Níquel equivalente microestructura que presentan a Tamb, los aceros inoxidables se clasifican en: ferríticos, martensíticos, austeníticos y austenoferríticos. Cromo equivalente 5-29 5.3 ACEROS INOXIDABLES FERRÍTICOS 5.3. Aceros inoxidables ferríticos. 5-30  5.3. ACEROS INOXIDABLES FERRÍTICOS  La única fase estable a temperatura ambiente y en todo el rango de temperaturas de utilización, es la ferrita.  Son básicamente aleaciones Fe-Cr deben tener un mínimo de 13% de cromo.  Si existe un cierto porcentaje de C, el bucle  se desplaza hacia la derecha habrá que añadir más Cr.  No existe ninguna transformación no se pueden endurecer mediante tratamientos térmicos se emplean en estado de recocido.  Para mejorar sus propiedades mecánicas se puede recurrir a:  Endurecimiento por solución sólida.  Endurecimiento por acritud no se genera un importante endurecimiento y se deteriora la plasticidad y tenacidad (en comparación con los austeníticos).  Rm = 400-600 MPa, Rp0,2 = 200-250 MPa, A = 18-25 % 5-31  5.3. ACEROS INOXIDABLES FERRÍTICOS  El tamaño de grano de la ferrita influye de manera significativa sobre las propiedades. Un tamaño basto disminuye la dureza y el límite elástico, dañando mucho la plasticidad y tenacidad.  Un problema de los aceros ferríticos es su susceptibilidad al crecimiento de grano al aumentar la temperatura. El grano ferrítico solo puede ser afinado por deformación en frío y recocido posterior para recuperar la ductilidad.  Al tener la ferrita red BCC, presentan claramente temperatura de transición dúctil-frágil el valor de esta temperatura depende de la composición, del tamaño de grano y del espesor del producto.  A mayor sección de las piezas, mayor temperatura de transición (puede ser mayor que la ambiente).  Para aumentar la tenacidad de estos aceros puede recurrirse al afino de grano, la disminución del contenido en intersticiales (carbono y nitrógeno) y la eliminación de fases secundarias.  Presentan riesgo de fragilización por formación de fase σ. La presencia de Mo, Ti y Nb favorece la aparición de esta fase.  Son sensibles a la fragilización de los 475ºC. 5-32  5.3. ACEROS INOXIDABLES FERRÍTICOS Temperatura de transición dúctil-frágil de algunos aceros ferríticos.  La resistencia a la corrosión de los aceros ferríticos es muy buena (incluso a SCC en medios con cloruros) y proporcional a su contenido en cromo.  Algunos de los aceros ferríticos llevan una cierta cantidad de Mo para mejorar el comportamiento a corrosión en ciertos casos. También la adición de titanio o niobio en algunos de los grados tiene la finalidad de prevenir la corrosión intergranular  Son ferromagnéticos, hasta la temperatura de Curie de la ferrita. 5-33  5.3. ACEROS INOXIDABLES FERRÍTICOS  Otras características generales.  La forja se realiza desde 1120 ºC (nunca por encima por riesgo de crecimiento de grano y pérdida de tenacidad), hasta 700-800 ºC.  Pueden ser estirados, trefilados y laminados en frío.  Los aceros ferríticos con 16-18 %Cr se mecanizan fácilmente. Los aceros con 25-30 %Cr tienden a dejar viruta depositada sobre la herramienta.  Pueden soldarse si es estrictamente necesario, pero hay dificultades.  A alta T, puede haber crecimiento excesivo del grano. Este grano basto después no puede regenerarse por tratamiento térmico.  Se pierde ductilidad. 5-34  5.3. ACEROS INOXIDABLES FERRÍTICOS  Aceros ferríticos con 11%-14%Cr.  Se usan en aplicaciones estructurales. Resistencia a corrosión aceptable.  AISI 405 (F-3111). Se aplica en turbinas de vapor o refinerías de petróleo por su facilidad de conformado y soldadura (por su menor contenido en Cr, al calentar puede formarse algo de austenita a alta T evita que crezca el grano en la zona afectada por el calor de la soldadura). Bajo precio. AISI 409 (F-3112). Es totalmente ferrítico. Gran resistencia a oxidación y corrosión. Puede llevar 1% de aluminio y 0,75% de niobio para mejorar la resistencia a corrosión a altas temperaturas. Se usa en escapes de automóviles, por ejemplo. Es el segundo acero inoxidable más utilizado. Silencioso trasero de un Peugeot 206, fabricado con acero 409. 5-35  5.3. ACEROS INOXIDABLES FERRÍTICOS  Aceros ferríticos con 17%-19%Cr.  Se utilizan en la industria del automóvil y en la fabricación de utensilios de cocina y equipos domésticos (AISI 430, 434, 439) Aplicaciones funcionales y con fines decorativos.  Tienen, en general, excelente resistencia a la corrosión, pero son poco soldables.  AISI 430 (F-3113). Muy popular y empleado en automoción (resiste el ambiente agresivo de la sal en carretera).  Es un acero no muy alto en Cr, y al calentar a T > 800 ºC se forma una cierta proporción de austenita se trasformará en martensita al enfriar (puede llegar al 50%) sube la dureza pero bajan alargamiento y tenacidad a impacto no debe ser templado nunca se usa siempre recocido. 5-36  5.3. ACEROS INOXIDABLES FERRÍTICOS  Aceros ferríticos con 22%-27%Cr.  Los grados de mayor contenido en cromo (442, 446) son ya aceros refractarios se utilizan en servicio a alta T por su gran resistencia a la oxidación, pero con tensiones pequeñas ya que su resistencia es baja.  Aceros superferríticos.  Reduciendo los niveles de C y N de los aceros por debajo del 0.02% surgió una nueva generación de aceros inoxidables ferríticos con muy bajo contenido en intersticiales aceros superferríticos.  Son aceros totalmente ferríticos en todo el rango térmico y con tenacidad mejorada.  Temperatura de transición por debajo de la ambiente incluso con 29% Cr, siempre que (C+N) < 0,015%.  Gran resistencia a SCC. Además, todos ellos contienen molibdeno para mejorar su resistencia a la corrosión, especialmente a la corrosión por picaduras, que es en la mayoría de las ocasiones superior a la de los aceros austeníticos. 5-37 5.3. ACEROS INOXIDABLES FERRÍTICOS 5-38  5.3. ACEROS INOXIDABLES FERRÍTICOS Algunos aceros inoxidables ferríticos normalizados en Europa Designación AISI %C %Si %Cr Otros X2CrTi12 409L