Acer inoxidableés una abreviatura de "acer inoxidable i resistent a l'àcid". L'acer que resisteix la corrosió de mitjans corrosius febles com l'aire, el vapor i l'aigua s'anomena acer inoxidable. En canvi, l'acer que resisteix la corrosió dels mitjans corrosius químics (com àcids, àlcalis i sals) es coneix com a acer resistent als àcids. En aplicacions pràctiques, l'acer resistent als mitjans corrosius febles s'anomena comunament acer inoxidable, mentre que l'acer resistent als mitjans corrosius químics s'anomena acer resistent a l'àcid. A causa de les diferències en la composició química, el primer pot no resistir la corrosió química, mentre que el segon generalment té propietats inoxidables. La resistència a la corrosió de l'acer inoxidable depèn dels elements d'aliatge de l'acer. Normalment, segons l'estructura metal·logràfica, l'acer inoxidable ordinari es divideix en tres tipus: acer inoxidable austenític, acer inoxidable ferrític i acer inoxidable martensític. A partir d'aquestes tres estructures metal·logràfiques primàries, també s'han desenvolupat acer dúplex, acer inoxidable endurit per precipitació i acer d'alt aliatge amb menys del 50% de contingut de ferro per a requisits i finalitats específiques.
Classificació per estructura metal·logràfica:
Acer inoxidable austenític: Principalment té una estructura cúbica centrada en la cara (fase CY) sense magnetisme. Es pot reforçar principalment mitjançant el treball en fred, que pot provocar una mica de magnetisme. L'American Iron and Steel Institute (AISI) utilitza números de les sèries 200 i 300, com el 304, per indicar els acers inoxidables austenítics.
Acer inoxidable ferrític: Principalment té una estructura cúbica centrada en el cos (fase) amb propietats magnètiques. En general, no es pot endurir amb tractament tèrmic, però es pot reforçar lleugerament mitjançant el treball en fred. AISI designa aquest tipus amb números com 430 i 446.
Acer inoxidable martensític: La seva matriu té una estructura martensítica (cubica o cúbica centrada en el cos), amb propietats magnètiques i capacitat d'ajustar les propietats mecàniques mitjançant tractament tèrmic. AISI utilitza números com 410, 420 i 440 per indicar els acers inoxidables martensítics. La martensita pot presentar una estructura austenítica a altes temperatures i transformar-se en martensita quan es refreda a una velocitat adequada a la temperatura ambient (conegut com a enduriment).
Acer inoxidable austenític-ferrític (dúplex).: Combina fases austenítiques i ferrítiques, amb la fase minoritària que normalment representa més del 15% de l'estructura, i presenta propietats magnètiques. L'acer inoxidable dúplex es pot reforçar mitjançant el treball en fred, amb el 329 com a exemple típic. En comparació amb els acers inoxidables austenítics, els acers inoxidables dúplex tenen una resistència més alta i una resistència millorada a la corrosió intergranular, la corrosió per estrès de clorur i la corrosió per picat.
Acer inoxidable endurit per precipitació: Té una matriu austenítica o martensítica i es pot endurir mitjançant tractament d'enduriment per precipitació. AISI el designa amb números de la sèrie 600, com ara 630 o 17-4PH. En general, l'acer inoxidable austenític té una resistència a la corrosió superior a causa dels seus elements d'aliatge. L'acer inoxidable ferrític és adequat per a entorns lleugerament corrosius, mentre que els acers inoxidables martensítics i endurits per precipitació són ideals per a entorns amb corrosió lleugera on es requereix una gran resistència o duresa.
Diferenciació de gruix:
A causa de la petita deformació dels corrons durant el procés de laminació, el gruix de les plaques d'acer pot variar lleugerament, sovint més gruixut al mig i més prim a les vores. Quan es mesura el gruix, la norma nacional obliga a prendre mesures des de la secció mitjana de la placa.
Les toleràncies generalment es classifiquen en grans i petites en funció de les demandes del mercat i dels clients.
Factors que afecten la resistència a l'òxid en acer inoxidable:
Contingut d'elements d'aliatgeGeneralment, l'acer amb un contingut de crom superior al 10,5% és menys propens a l'oxidació. Un contingut més elevat de níquel i crom millora la resistència a la corrosió, com en el cas de l'acer inoxidable 304, que conté un 8-10% de níquel i un 18-20% de crom, cosa que el fa normalment resistent a l'oxidació.
Processos de perfeccionament: La resistència a la corrosió de l'acer inoxidable també està influenciada pels processos de producció. Els fabricants d'acer inoxidable d'alta qualitat amb equips i tècniques avançades poden garantir una qualitat estable del producte controlant amb precisió els elements d'aliatge, eliminant impureses i mantenint unes temperatures de refrigeració òptimes per a palanxes d'acer, produint així un acer menys propens a l'oxidació. En canvi, els fabricants més petits amb tecnologia obsoleta poden no eliminar les impureses de manera eficaç, donant lloc a productes més susceptibles a l'oxidació.
Medi extern: L'acer inoxidable resisteix millor l'òxid en ambients secs i ventilats. La humitat elevada, les condicions de pluja prolongades o els ambients amb un alt contingut àcid o alcalí són més propensos a causar rovell. Fins i tot l'acer inoxidable 304 pot oxidar-se en condicions ambientals dures.
Tècniques d'eliminació d'òxid per a acer inoxidable:
Mètodes químics: Utilitzeu pasta de decapat o esprai per tornar a passivar la zona rovellada, formant una pel·lícula d'òxid de crom per restaurar la resistència a la corrosió. Després del decapat, és essencial esbandir amb aigua neta per eliminar tots els contaminants i residus àcids a fons. Polir amb equip i segellar després amb cera de polir també pot ajudar.
Mètodes mecànics: Mètodes com ara el sorra, el granallat amb partícules de vidre o ceràmica, la mòlta i el polit són efectius. La neteja mecànica pot eliminar contaminants com ara materials eliminats, residus de poliment o partícules que poden contribuir a la corrosió, especialment en condicions humides. La neteja mecànica és més eficaç en condicions seques. Tanmateix, només neteja la superfície i no altera la resistència a la corrosió inherent del material. Per tant, es recomana polir i segellar amb cera després de la neteja mecànica.
Qualitats i propietats comunes de l'acer inoxidable:
Acer inoxidable 304: Un dels acers inoxidables austenítics més utilitzats, adequat per a la fabricació de peces d'embotició profunda, canonades de transport d'àcids, contenidors, peces estructurals i diversos cossos d'instruments. També es pot utilitzar per a equips i components no magnètics i de baixa temperatura.
Acer inoxidable 304L: Desenvolupat per resoldre la tendència a la corrosió intergranular de l'acer inoxidable 304 en determinades condicions a causa de la precipitació de Cr23C6. Ofereix una resistència de sensibilització superior a la corrosió intergranular en comparació amb l'acer inoxidable 304, amb propietats similars a l'acer inoxidable 321 però una resistència lleugerament inferior. S'utilitza principalment per a equips resistents a la corrosió i peces que requereixen soldadura sense tractament amb solució.
Acer inoxidable 304H: un subconjunt de 304 amb un contingut de carboni de 0,04% a 0,10%, que ofereix un millor rendiment a alta temperatura que l'estàndard 304.
Acer inoxidable 316: Afegeix molibdè a l'acer 10Cr18Ni12, proporcionant una excel·lent resistència a la corrosió en ambients reduïts i una resistència superior a la picada, el que el fa adequat per al seu ús en aigua de mar i altres mitjans.
Acer inoxidable 316L: Un acer baix en carboni amb bona resistència a la sensibilització i rendiment a la corrosió intergranular, adequat per a components i equips soldats de secció gruixuda, com ara materials resistents a la corrosió en equips petroquímics.
Acer inoxidable 316H: un subconjunt de 316 amb 0.04% a 0,10% de contingut de carboni, que ofereix un rendiment millorat a alta temperatura.
Acer inoxidable 317: Ofereix una millor resistència a la picada i la fluència que el 316L, adequat per fer equips i equips petroquímics resistents als àcids orgànics.
Acer inoxidable 321: Un acer inoxidable austenític estabilitzat amb titani, que proporciona una resistència a la corrosió intergranular millorada i bones propietats mecàniques a alta temperatura. En general, no es recomana fora d'aplicacions d'alta temperatura o resistents a l'hidrogen.
Acer inoxidable 347: Un acer inoxidable austenític estabilitzat amb niobi amb resistència a la corrosió intergranular similar al 321 en ambients àcids, alcalins i salins, amb bones propietats de soldadura. S'utilitza principalment en indústries energètiques i petroquímiques per a contenidors, canonades, intercanviadors de calor, eixos i tubs de forn en forns industrials.
Acer inoxidable 904L: un acer inoxidable súper austenític amb un contingut de níquel del 24%-26% i carboni per sota del 0,02%, que ofereix una excel·lent resistència a la corrosió, especialment en àcids no oxidants com el sulfúric, l'acètic, el fòrmic i el àcids fosfòrics. És resistent a la corrosió en àcid sulfúric a temperatures inferiors als 70 graus i resistent a qualsevol concentració i temperatura d'àcid acètic i mescles d'àcid fòrmic-acètic. Alguns fabricants d'instruments europeus utilitzen 904L per a peces clau, com els tubs de mesura dels mesuradors de cabal massiu d'E+H i les caixes dels rellotges Rolex.
Acer inoxidable 440C: Un acer inoxidable martensític amb la duresa més alta entre els acers inoxidables enduribles, amb una duresa de HRC57. S'utilitza principalment per a broquets, coixinets, nuclis de vàlvules, seients de vàlvules, mànigues i tiges de vàlvules.
17-4PH d'acer inoxidable: Un acer inoxidable martensític endurit per precipitació amb duresa HRC44, que ofereix una gran resistència, duresa i resistència a la corrosió. No és adequat per a temperatures superiors a 300 graus i s'utilitza habitualment per a plataformes offshore, pales de turbines, nuclis de vàlvules, seients de vàlvules, mànigues i tiges de vàlvules.
Sèrie 300 - Acer inoxidable austenític de crom-níquel:
301: Ofereix una bona ductilitat, adequada per a la formació de productes i pot endurir-se ràpidament mitjançant el processament mecànic. Té una millor resistència al desgast i resistència a la fatiga que l'acer inoxidable 304.
302: Essencialment una variant de 304 amb major contingut de carboni, aconseguint una major resistència mitjançant laminació en fred.
302B: Conté més silici per augmentar la resistència a l'oxidació a altes temperatures.
303 i 303Se: Acers inoxidables que contenen sofre i seleni, respectivament, dissenyats per a un fàcil mecanitzat i una gran brillantor superficial. L'acer inoxidable 303Se també s'utilitza en aplicacions que requereixen un revolt en calent.
304N: Conté nitrogen per millorar la força.
305 i 384: Tenen un contingut més elevat de níquel amb una baixa taxa d'enduriment, adequat per a aplicacions d'alta conformació en fred.
308: S'utilitza en barres de soldadura.