¿Por qué algunos aceros inoxidables cuestan más y duran más que otros? Analice la comparación entre los aceros inoxidables 201 y 304 para descubrir sus diferencias de composición, calidad y aplicaciones. Descubra cómo influyen factores como el contenido de níquel y cromo en su resistencia a la corrosión y su idoneidad para distintos entornos, lo que le permitirá tomar decisiones informadas para sus proyectos.
Las principales diferencias entre el acero inoxidable 201 y el 304 son las siguientes:
| Grado de acero | C | Si | Mn | P | S | Cr | Ni | Mo | Cu |
| AISI(304) | ≤0.08 | ≤1.00 | ≤2.00 | ≤0.045 | ≤0.03 | 18 | 20 | 8 | 10 |
| AISI(201) | ≤0.15 | ≤1.00 | 5.5-7.5 | ≤0.05 | ≤0.03 | 16 | 18 | 3.5 | 5.5 |
La doble naturaleza de carbono en acero inoxidable
El carbono es uno de los principales elementos del acero industrial. Las propiedades y la estructura del acero vienen determinadas en gran medida por la forma del carbono que contiene.
En el acero inoxidable, la influencia del carbono es extremadamente significativa. El impacto del carbono en la estructura del acero inoxidable se manifiesta principalmente en dos aspectos.
Por un lado, el carbono es un elemento que estabiliza austenita y tiene un gran efecto (unas 30 veces el del níquel). Por otra parte, debido a la gran afinidad entre el carbono y el cromo, se forman una serie de carburos complejos con el cromo.
Por lo tanto, desde la perspectiva de la fuerza y la resistencia a la corrosión, el papel del carbono en el acero inoxidable es contradictorio. Comprendiendo esta ley de impacto, podemos seleccionar aceros inoxidables con diferentes contenidos en función de los distintos requisitos de uso.
El papel del níquel en el acero inoxidable sólo entra en juego cuando se combina con el cromo.
El níquel es un excelente material resistente a la corrosión y un importante elemento de aleación en el acero. El níquel es un elemento que forma austenita en el acero, pero en el acero al níquel de bajo contenido en carbono, el contenido en níquel debe alcanzar los 24% para obtener una estructura de austenita pura, y sólo cuando el contenido en níquel alcanza los 27% se mejora significativamente la resistencia a la corrosión del acero en determinados medios.
Por tanto, el níquel no puede constituir por sí solo un acero inoxidable. Sin embargo, cuando el níquel y el cromo coexisten en el acero inoxidable, el acero inoxidable que contiene níquel tiene muchas propiedades valiosas.
Basándose en la situación anterior, el papel del níquel como elemento de aleación en el acero inoxidable es cambiar la estructura del acero con alto contenido de cromo, mejorando así la resistencia a la corrosión y el rendimiento del proceso del acero inoxidable.
El manganeso y el nitrógeno pueden sustituir al níquel en el acero inoxidable.
El papel del manganeso en el acero austenítico es similar al del níquel. El manganeso no contribuye a la formación de austenita, sino que reduce la velocidad crítica de enfriamiento del acero y aumenta la estabilidad de la austenita durante el enfriamiento. También suprime la descomposición de la austenita, lo que permite conservar a temperatura ambiente la austenita formada a altas temperaturas.
Sin embargo, el manganeso tiene un efecto limitado en la mejora de la resistencia a la corrosión del acero. Incluso cuando el contenido de manganeso en el acero oscila entre 0 y 10,4, no provoca cambios significativos en la resistencia a la corrosión del acero en aire o ácido. Esto se debe a que el manganeso no aumenta significativamente el potencial de electrodo de las soluciones sólidas a base de hierro, y el efecto protector de la película de óxido formada también es bajo.
Por lo tanto, aunque el acero austenítico puede alearse con manganeso en la industria, no puede utilizarse como acero inoxidable. El efecto estabilizador del manganeso sobre la austenita del acero es la mitad que el del níquel, y el efecto del 2% nitrógeno en el acero es incluso mayor que la del níquel en la estabilización de la austenita.
Añadir titanio y niobio al acero inoxidable es evitar corrosión intergranular.
El molibdeno y el cobre pueden mejorar la resistencia a la corrosión de determinados tipos de acero inoxidable.
El tipo 201 tiene poca resistencia a los ácidos y suele utilizarse en lugares interiores, secos y ventilados; mientras que el tipo 304 tiene buena resistencia a los ácidos y suele utilizarse en exteriores o en ambientes húmedos.
Como fundador de MachineMFG, he dedicado más de una década de mi carrera a la industria metalúrgica. Mi amplia experiencia me ha permitido convertirme en un experto en los campos de la fabricación de chapa metálica, mecanizado, ingeniería mecánica y máquinas herramienta para metales. Estoy constantemente pensando, leyendo y escribiendo sobre estos temas, esforzándome constantemente por mantenerme a la vanguardia de mi campo. Deje que mis conocimientos y experiencia sean un activo para su empresa.
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