Tabla de calidades de acero inoxidable

Acero inoxidable pueden hacerte girar la cabeza si no estás familiarizado con ellos. Cada grado tiene sus propias peculiaridades y propiedades que no son meras notas técnicas a pie de página, sino que realmente importan en el mundo real. Estas diferencias pueden ser decisivas para sus proyectos de fabricación. Si elige la calidad equivocada, es posible que las piezas fallen antes de tiempo o que los costes superen su presupuesto.

La elección del acero adecuado afecta a todos los aspectos posteriores: la vida útil de los componentes, el rendimiento bajo tensión, el tiempo de mecanizado y los costes finales. Esta guía aclara todos los confusos sistemas de clasificación para ayudarle a elegir las opciones que mejor se adapten a sus necesidades específicas.

Principales conclusiones

• Los grados austeníticos como 304 y 316 combaten la corrosión como campeones, pero volverán locos a sus maquinistas sin técnicas especiales.
• Las calidades martensíticas pueden endurecerse mediante tratamiento térmico: perfectas cuando se necesitan herramientas de corte que mantengan el filo.
• Los inoxidables dúplex le ofrecen esa rara combinación de gran solidez y resistencia a la oxidación para entornos realmente duros.
• La elección del metal influye directamente en el tiempo de mecanizado, el desgaste de las herramientas y el coste final de las piezas.
• Para encontrar la calidad adecuada, hay que sopesar las necesidades de la aplicación y la eficiencia real de la fabricación.

¿Cuáles son los principales sistemas de clasificación del acero inoxidable?

El mundo del acero inoxidable tiene este enloquecedor mosaico de sistemas de clasificación que puede confundir incluso a los ingenieros veteranos. Como es natural, los estadounidenses hacen las cosas a su manera: el Instituto Americano del Hierro y el Acero (AISI) y la Sociedad de Ingenieros de Automoción (SAE) desarrollaron los números de la serie 300 para los grados austeníticos y los de la serie 400 para las variedades ferrítica y martensítica.

Las cosas se complican aún más con el Sistema de Numeración Unificado, que añade los códigos con prefijo S: llamarán a algo S30400 en lugar de simplemente 304. Los europeos adoptan otro enfoque con su formato 1.4xxx (1.4301 es lo que llaman 304). Los europeos adoptan otro enfoque con su formato 1.4xxx (1.4301 es lo que ellos llaman 304).

En realidad, estos sistemas competidores sirven para algo, ya que ayudan a los ingenieros a traducir los materiales a través de las fronteras internacionales y las cadenas de suministro. Sin estos códigos normalizados, la fabricación global sería casi imposible. El truco está en saber qué sistema se aplica a su situación específica y a sus proveedores.

Cuatro tipos principales

Todas estas clasificaciones organizan básicamente el acero inoxidable en cuatro tipos principales en función de su estructura cristalina: austenítico, ferrítico, martensítico y dúplex. Bastante sencillo una vez que se le coge el truco.

¿Qué hace que un acero sea “inoxidable”? Los criterios de clasificación incluyen tener al menos 10,5% de cromo, además de tener en cuenta propiedades mecánicas como la resistencia a la tracción y la dureza, y la estructura metalúrgica subyacente.

En mercado mundial de este material es enorme: unos 13,37 millones de toneladas en 2025 y se prevé que alcance los 16,85 millones de toneladas en 2030, con un crecimiento anual de 4,69%. Eso es mucho acero inoxidable.

Influencia de la composición química

• Cromo: Mínimo 10,5% crea una capa de óxido pasiva para la resistencia a la corrosión
• Níquel: Aumenta la ductilidad y la resistencia a la corrosión
• Molibdeno: Mejora la picadura y la resistencia al cloruro
• Contenido de carbono: Afecta a la dureza pero puede reducir la resistencia a la corrosión.
• Nitrógeno: aumenta la resistencia de las aleaciones dúplex

¿Cómo se comparan los grados de acero inoxidable austenítico para aplicaciones CNC?

El acero inoxidable austenítico es muy difícil de mecanizar debido a su desagradable tendencia al endurecimiento por deformación. Por ejemplo, el 304, el grado más común, tiene una mezcla de cromo 18% y níquel 8% que combate la corrosión como un campeón, pero se resiste en la máquina. Luego está el 316, que incorpora molibdeno 2-3% para soportar mejor los entornos clorados, pero las herramientas pagan el precio con un desgaste más rápido.

El problema de estos grados austeníticos es que son muy dúctiles, lo que convierte el control de virutas en una pesadilla. Las virutas se quedan pegadas en lugar de romperse limpiamente. El lado positivo es que no se pegan a los imanes y se sueldan muy bien, lo que abre todo tipo de aplicaciones.

Si tiene que soldar piezas después de mecanizarlas, elija el 316L. La “L” significa bajo contenido en carbono, lo que facilita el mecanizado y evita la precipitación de carburo durante la soldadura, que puede afectar a la resistencia a la corrosión.

Hemos aprendido por las malas que las herramientas afiladas y las configuraciones rígidas no son negociables con este material. Si el filo de corte se desafila lo más mínimo, se creará una capa endurecida que destruirá la siguiente herramienta.

Grados austeníticos comunes y propiedades

El 304 es el acero inoxidable estándar: 18-20% de cromo y 8-10% de níquel, que proporcionan una buena resistencia general a la corrosión. El 316 es un grado superior, con 16-18% de cromo, 10-14% de níquel y 2-3% de molibdeno para una mayor resistencia a la corrosión. Cuando el calor es un problema, el 321 añade titanio para evitar la descomposición a altas temperaturas.

Consejos de mecanización CNC

La rigidez de la máquina no es negociable: cualquier flexión supone un desastre. Mantenga los filos de corte bien afilados o sufra las consecuencias del endurecimiento del trabajo. En contra de la intuición, utilice velocidades de avance más altas pero moderadas. Y mantenga una presión de corte constante: cualquier interrupción romperá sus herramientas más rápido de lo que cree.

Hemos visto a muchos buenos maquinistas aprender estas lecciones por las malas. El acero inoxidable austenítico exige respeto en el taller.

¿Cuáles son las principales propiedades de los inoxidables ferríticos?

El acero inoxidable ferrítico contiene 16-18% de cromo sin apenas níquel, lo que le confiere las propiedades magnéticas que tanto gustan a los equipos de mecanizado. Es mucho más fácil de mecanizar que los duros tipos austeníticos. El acero inoxidable 430 soporta bien la corrosión en entornos más suaves. ¿Una de las mayores ventajas? El acero inoxidable ferrítico mantiene unas propiedades constantes durante el mecanizado con un endurecimiento por deformación mínimo. acabado superficial asunto.

A diferencia de los grados martensíticos, los inoxidables ferríticos no pueden endurecerse mediante tratamiento térmico, aunque mantienen una excelente conformabilidad. La ventaja de coste es sustancial debido a su contenido mínimo de níquel, lo que lo hace económico para componentes que no necesitan niveles de rendimiento austeníticos.

Las operaciones CNC realmente brillan con los inoxidables ferríticos. Los talleres pueden trabajar a velocidades de corte más altas que con los grados austeníticos, las virutas se forman de forma más limpia y las herramientas de corte presentan mucho menos filo acumulado. La diferencia de maquinabilidad se hace inmediatamente evidente al cambiar de grados austeníticos a ferríticos en la misma máquina.

Principales calidades ferríticas

• Acero inoxidable 430: 16-18% Cr, 0% Ni
• Acero inoxidable 434: Similar al 430 con molibdeno añadido.
• Acero inoxidable 444: más cromo con molibdeno para mejorar el rendimiento

¿Cómo se comportan los aceros inoxidables martensíticos en la fabricación?

El acero inoxidable martensítico aporta algo único: la posibilidad de tratarlo térmicamente hasta alcanzar niveles de dureza muy elevados. Esto lo hace perfecto para aplicaciones en las que la resistencia es lo más importante. El grado 420 contiene 12-14% de cromo con un mayor contenido de carbono, lo que le confiere una resistencia decente a la corrosión, pero una dureza absolutamente excelente tras el tratamiento térmico. Mecanizado CNC Estas calidades requieren herramientas especializadas, especialmente cuando se trata de acero ya endurecido que contiene una cantidad significativa de carbono.

El contenido de carbono es lo que permite que los grados martensíticos se endurezcan mediante tratamiento térmico. El acero inoxidable de grado 440 puede alcanzar valores de dureza impresionantes, proporcionando una excepcional resistencia al desgaste. Es la segunda opción más común para herramientas de corte, justo detrás del acero rápido.

Para obtener los mejores resultados en la tienda, intente trabajar siempre con el material en estado recocido siempre que sea posible. Realice primero todas las operaciones de mecanizado y, a continuación, realice el tratamiento térmico para alcanzar los requisitos de dureza finales. La diferencia de mecanizabilidad entre los inoxidables martensíticos recocidos y templados es como la noche y el día.

Parámetros de mecanizado para calidades martensíticas

• Las herramientas de metal duro son absolutamente esenciales para las condiciones de endurecimiento: ninguna otra cosa resiste el castigo.
• Las configuraciones extremadamente rígidas son innegociables para manejar esas intensas fuerzas de corte
• Debe mantenerse una refrigeración adecuada para controlar la importante generación de calor que puede arruinar tanto las piezas como las herramientas.
• El mecanizado previo en estado recocido siempre que sea posible ahorra enormes quebraderos de cabeza y costes de utillaje.

¿Qué hace únicos a los aceros inoxidables dúplex y superdúplex?

Los inoxidables dúplex ofrecen algo realmente especial: una combinación de microestructuras austeníticas y ferríticas que crea aplicaciones que requieren tanto una alta resistencia como una gran resistencia a la corrosión. El tipo 2205 (con su composición de 22% Cr, 5% Ni, 3% Mo) ofrece aproximadamente el doble de resistencia que el 304 estándar, al tiempo que proporciona una excelente resistencia en entornos con cloruros. El mecanizado CNC de estas calidades dúplex exige herramientas especializadas debido a su elevadísima resistencia a la tracción, y las velocidades de corte suelen ser inferiores a las utilizadas para las calidades austeníticas.

La excepcional resistencia al agrietamiento por corrosión bajo tensión distingue a los grados dúplex de los inoxidables convencionales. Esta microestructura equilibrada crea una combinación única de resistencia y resistencia a la corrosión que justifica su elevado precio.

Los aceros inoxidables superdúplex aumentan aún más sus prestaciones con una resistencia a la corrosión espectacularmente mejorada. Estos grados destacan en aplicaciones marinas exigentes, pero requieren estrategias de mecanizado especialmente avanzadas para procesarlos con eficacia:

• Las velocidades de corte deben reducirse 30-40% en comparación con los grados austeníticos
• La configuración rígida de las herramientas es absolutamente esencial para evitar las vibraciones.
• Los recubrimientos para herramientas diseñados específicamente para superdúplex merecen la pena
• La gestión del calor mediante la aplicación adecuada de refrigerante evita el endurecimiento del trabajo

Comparación de la maquinabilidad del acero inoxidable

Elegir el acero inoxidable adecuado significa encontrar el punto medio entre lo que necesita su aplicación y lo que no volverá locos a sus maquinistas. Los factores medioambientales determinan la resistencia a la corrosión necesaria, mientras que los requisitos mecánicos establecen las especificaciones de resistencia. Para el mecanizado CNC de precisión, la maquinabilidad del material marca una gran diferencia en la eficiencia de la producción: los grados austeníticos suelen añadir entre 30 y 40% al tiempo de mecanizado en comparación con el inoxidable 416, que se mecaniza muy bien pero pierde algo de resistencia a la corrosión.

La selección del material afecta a todos los procesos posteriores: parámetros de producción, selección de herramientas y costes finales de fabricación. Las calidades con mejor maquinabilidad pueden reducir drásticamente el tiempo de producción y los gastos en herramientas, que se acumulan rápidamente.

En Yijin Hardware, el equipo de ingeniería evalúa regularmente las diferencias entre el 304 y otros grados para recomendar opciones de acero inoxidable que equilibren los requisitos de rendimiento con la eficiencia de fabricación. La elección correcta suele ahorrar a los clientes miles de euros en costes de producción sin dejar de cumplir todas las especificaciones de rendimiento.

Lista de criterios de selección

• Exposición ambiental (productos químicos, temperatura)
• Requisitos mecánicos (resistencia, dureza)
• Necesidades de fabricación (soldadura, conformado, mecanizado)
• Requisitos reglamentarios
• Aspectos económicos y volumen de producción

Más información sobre el mecanizado de acero inoxidable con Yijin Hardware

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Tabla de grados de acero inoxidable Preguntas frecuentes

¿Qué es mejor, el acero inoxidable 304 o el 316?

El 316 supera sin duda al 304 en cuanto a resistencia a la corrosión, especialmente en entornos con cloruros, gracias a su contenido en molibdeno. El 316 es idóneo para todo tipo de aplicaciones marinas, equipos de procesamiento químico o dispositivos médicos expuestos a la sal. Pero todas estas prestaciones adicionales repercuten en el bolsillo: el 316 cuesta unos 25% más. Para aplicaciones generales que no impliquen productos químicos agresivos o exposición a la sal, el 304 tiene mucho más sentido desde el punto de vista económico. La mayoría de los clientes consideran que el 304 es perfectamente adecuado, a menos que tengan problemas medioambientales específicos.

¿Qué acero inoxidable es mejor, 304 o 18-10?

En realidad, el acero inoxidable 304 y el acero inoxidable 18-10 son el mismo material. La designación 18-10 es sólo un término comercial, que indica que contiene aproximadamente 18% de cromo y 10% de níquel. Verá 18-10 estampado en productos de consumo como cubiertos y utensilios de cocina porque suena más elegante para el comprador medio. Cuando se trata de aplicaciones industriales, todo el mundo utiliza la designación normalizada 304. Por tanto, no hay diferencia de calidad. Así que no hay diferencia de calidad, sólo distintas convenciones de nomenclatura para distintos mercados.

¿Es el acero inoxidable 420 mejor que el 316?

Preguntarse si el inoxidable 420 es mejor que el 316 es como preguntarse si un martillo es mejor que un destornillador: están diseñados para tareas completamente distintas. El grado 420 es un inoxidable martensítico que puede endurecerse mediante tratamiento térmico para conseguir una gran dureza, pero sólo tiene una resistencia moderada a la corrosión. El grado 316 es austenítico y tiene una excelente resistencia a la corrosión, pero no puede endurecerse mediante tratamiento térmico. Su elección depende totalmente de si necesita dureza (opte por el 420) o una protección superior contra la corrosión (el 316 es su respuesta). El grado adecuado depende de los requisitos específicos de la aplicación, no de una clasificación arbitraria de “mejor”.

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