Acero inoxidable 202: propiedades y aplicaciones clave
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El acero inoxidable 202 se clasifica como un acero inoxidable austenítico , conocido principalmente por su excelente resistencia a la corrosión y sus buenas propiedades mecánicas. Se caracteriza por un alto contenido de cromo, típicamente entre el 17 % y el 20 %, y un contenido de níquel de entre el 4 % y el 6 %. La adición de estos elementos de aleación mejora significativamente su resistencia a la oxidación y la corrosión, a la vez que mejora su conformabilidad y soldabilidad.
Descripción general completa
El acero inoxidable 202 se utiliza a menudo en aplicaciones que requieren una combinación de robustez, resistencia a la corrosión y atractivo estético. Su composición única le permite mantener la integridad estructural en diversos entornos, lo que lo convierte en una opción popular en la fabricación de equipos de cocina, aplicaciones arquitectónicas y componentes automotrices.
Ventajas y limitaciones
Ventajas | Limitaciones |
---|---|
Excelente resistencia a la corrosión | Menor resistencia a la corrosión en comparación con el acero inoxidable 304 |
Buena conformabilidad y soldabilidad | Susceptible al agrietamiento por corrosión bajo tensión en entornos de cloruro |
Alternativa rentable al acero inoxidable 304 | Resistencia limitada a altas temperaturas en comparación con otros grados |
Atractivo estético con un acabado brillante. | No apto para aplicaciones criogénicas. |
Históricamente, el acero inoxidable 202 se ha consolidado como una alternativa rentable al acero inoxidable 304, especialmente en regiones donde los precios del níquel son volátiles. Su posición en el mercado es sólida, sobre todo en los mercados asiáticos, donde se utiliza habitualmente en la producción de bienes de consumo y elementos arquitectónicos.
Nombres alternativos, estándares y equivalentes
Organización estándar | Designación/Grado | País/Región de origen | Notas/Observaciones |
---|---|---|---|
UNS | S20200 | EE.UU | Equivalente más cercano a AISI 304 con pequeñas diferencias de composición. |
AISI/SAE | 202 | EE.UU | Contenido de níquel más bajo que el 304, lo que lo hace más rentable. |
ASTM | A240 | EE.UU | Especificación estándar para placas de acero inoxidable |
ES | 1.4373 | Europa | Propiedades similares a AISI 202 |
JIS | SUS202 | Japón | Comparable al AISI 202 con ligeras variaciones en la composición. |
Las diferencias entre el 202 y sus equivalentes, como el 304, radican principalmente en su contenido de níquel y la consiguiente resistencia a la corrosión. Si bien el 202 es más económico, podría no ofrecer el mismo rendimiento en entornos altamente corrosivos.
Propiedades clave
Composición química
Elemento (Símbolo) | Rango porcentual (%) |
---|---|
Cromo (Cr) | 17.0 - 20.0 |
Níquel (Ni) | 4.0 - 6.0 |
Manganeso (Mn) | 7.0 - 9.0 |
Carbono (C) | ≤ 0,15 |
Silicio (Si) | ≤ 1.0 |
Fósforo (P) | ≤ 0,045 |
Azufre (S) | ≤ 0,03 |
La función principal del cromo es mejorar la resistencia a la corrosión, mientras que el níquel mejora la tenacidad y la ductilidad. El manganeso contribuye a la resistencia y ayuda a estabilizar la estructura austenítica.
Propiedades mecánicas
Propiedad | Condición/Temperamento | Valor/rango típico (unidades métricas - SI) | Valor/rango típico (unidades imperiales) | Norma de referencia para el método de prueba |
---|---|---|---|---|
Resistencia a la tracción | Recocido | 520 - 750 MPa | 75 - 109 ksi | ASTM E8 |
Límite elástico (0,2 % de compensación) | Recocido | 210 - 310 MPa | 30 - 45 ksi | ASTM E8 |
Alargamiento | Recocido | 40 - 50% | 40 - 50% | ASTM E8 |
Dureza (Rockwell B) | Recocido | 80-90 HRB | 80-90 HRB | ASTM E18 |
Resistencia al impacto (Charpy, -20 °C) | Recocido | 40 - 60 J | 30 - 44 pies-lbf | ASTM E23 |
Las propiedades mecánicas del acero inoxidable 202 lo hacen adecuado para aplicaciones que requieren resistencia moderada y buena ductilidad. Su resistencia a la tracción y su límite elástico le permiten soportar diversas cargas mecánicas, mientras que su elongación indica una buena conformabilidad.
Propiedades físicas
Propiedad | Condición/Temperatura | Valor (Unidades métricas - SI) | Valor (Unidades Imperiales) |
---|---|---|---|
Densidad | Temperatura ambiente | 7,93 g/cm³ | 0,286 lb/pulgada³ |
Punto de fusión | - | 1400 - 1450 °C | 2552 - 2642 °F |
Conductividad térmica | Temperatura ambiente | 16,2 W/m·K | 112 BTU·pulgada/(hora·pie²·°F) |
Capacidad calorífica específica | Temperatura ambiente | 500 J/kg·K | 0,12 BTU/lb·°F |
Resistividad eléctrica | Temperatura ambiente | 0,72 µΩ·m | 0,000012 Ω·pulgada |
La densidad y el punto de fusión del acero inoxidable 202 indican su idoneidad para aplicaciones de alta temperatura, mientras que su conductividad térmica y capacidad calorífica específica lo hacen eficaz para la gestión térmica en diversas aplicaciones de ingeniería.
Resistencia a la corrosión
Agente corrosivo | Concentración (%) | Temperatura (°C/°F) | Clasificación de resistencia | Notas |
---|---|---|---|---|
cloruros | 0 - 3 | 20 - 60 (68 - 140) | Justo | Susceptible a la corrosión por picaduras |
Ácido sulfúrico | 0 - 10 | 20 - 40 (68 - 104) | Pobre | No recomendado |
Ácido acético | 0 - 5 | 20 - 60 (68 - 140) | Bien | Resistencia moderada |
Atmosférico | - | - | Excelente | Buena resistencia |
El acero inoxidable 202 presenta buena resistencia a la corrosión atmosférica y a los ácidos orgánicos suaves, pero es susceptible a las picaduras en ambientes con cloruros. En comparación con el acero inoxidable 304, que ofrece una resistencia superior a los cloruros, el acero inoxidable 202 puede no ser la mejor opción para aplicaciones marinas o entornos con alta exposición a cloruros.
Resistencia al calor
Propiedad/Límite | Temperatura (°C) | Temperatura (°F) | Observaciones |
---|---|---|---|
Temperatura máxima de servicio continuo | 800 | 1472 | Adecuado para uso intermitente. |
Temperatura máxima de servicio intermitente | 870 | 1598 | Resistencia limitada a la oxidación |
Temperatura de escala | 900 | 1652 | Riesgo de formación de incrustaciones a altas temperaturas |
A temperaturas elevadas, el acero inoxidable 202 conserva su resistencia, pero puede oxidarse. No se recomienda su uso continuo por encima de 800 °C debido a la posible formación de incrustaciones y pérdida de propiedades mecánicas.
Propiedades de fabricación
Soldabilidad
Proceso de soldadura | Metal de relleno recomendado (clasificación AWS) | Gas/fundente de protección típico | Notas |
---|---|---|---|
TIG | ER202 | Argón | Buenos resultados con la técnica adecuada |
MIG | ER202 | Mezcla de argón/CO2 | Puede ser necesario precalentar |
Palo | E202 | - | No se utiliza comúnmente |
El acero inoxidable 202 generalmente se considera soldable mediante técnicas estándar. Sin embargo, puede ser necesario precalentarlo para evitar grietas, especialmente en secciones más gruesas. El tratamiento térmico posterior a la soldadura puede mejorar sus propiedades.
Maquinabilidad
Parámetros de mecanizado | Acero inoxidable 202 | Acero de referencia (AISI 1212) | Notas/Consejos |
---|---|---|---|
Índice de maquinabilidad relativa | 60 | 100 | Maquinabilidad moderada |
Velocidad de corte típica (torneado) | 30 - 40 m/min | 60 - 80 m/min | Utilice herramientas de carburo |
El mecanizado de acero inoxidable 202 puede ser complejo debido a sus características de endurecimiento por acritud. Unas velocidades de corte y herramientas óptimas son esenciales para lograr los acabados superficiales y las tolerancias dimensionales deseados.
Formabilidad
El acero inoxidable 202 presenta una buena conformabilidad, lo que lo hace adecuado para procesos de conformado en frío y en caliente. Se dobla y moldea fácilmente, pero debe tenerse cuidado para evitar un endurecimiento excesivo por acritud, que puede provocar grietas.
Tratamiento térmico
Proceso de tratamiento | Rango de temperatura (°C/°F) | Tiempo típico de remojo | Método de enfriamiento | Propósito principal / Resultado esperado |
---|---|---|---|---|
Recocido | 1050 - 1150 / 1922 - 2102 | 1 - 2 horas | Aire o agua | Aliviar tensiones, mejorar la ductilidad. |
Tratamiento de solución | 1000 - 1100 / 1832 - 2012 | 30 minutos | Enfriamiento rápido | Estabilizar la estructura austenítica |
Los procesos de tratamiento térmico, como el recocido, pueden mejorar significativamente la ductilidad y la tenacidad del acero inoxidable 202. Las transformaciones metalúrgicas durante estos tratamientos mejoran su rendimiento en diversas aplicaciones.
Aplicaciones típicas y usos finales
Industria/Sector | Ejemplo de aplicación específica | Propiedades clave del acero utilizadas en esta aplicación | Motivo de la selección (breve) |
---|---|---|---|
Procesamiento de alimentos | Equipo de cocina | Resistencia a la corrosión, formabilidad. | Higiene y durabilidad |
Arquitectura | Paneles decorativos | Atractivo estético, resistencia a la corrosión. | Atractivo visual y longevidad |
Automotor | Sistemas de escape | Resistencia a altas temperaturas, fuerza. | Rendimiento y durabilidad |
Construcción | Pasamanos y balaustradas | Fuerza, atractivo estético | Seguridad y flexibilidad de diseño |
Otras aplicaciones incluyen:
-
- dispositivos médicos
-
- Equipos de procesamiento químico
-
- Bienes de consumo (por ejemplo, cubiertos, utensilios de cocina)
La selección del acero inoxidable 202 para estas aplicaciones se debe principalmente a su equilibrio de costo, propiedades mecánicas y resistencia a la corrosión.
Consideraciones importantes, criterios de selección y más información
Característica/Propiedad | Acero inoxidable 202 | Grado alternativo 1 (304) | Grado alternativo 2 (316) | Breve nota de pros y contras o compensación |
---|---|---|---|---|
Propiedad mecánica clave | Fuerza moderada | Alta resistencia | Alta resistencia | 304 y 316 superan en resistencia |
Aspecto clave de la corrosión | Feria en cloruros | Excelente | Excelente | 304 y 316 son mejores para uso marino |
Soldabilidad | Bien | Excelente | Bien | 304 tiene una mejor soldabilidad general |
Maquinabilidad | Moderado | Bien | Moderado | 304 es más fácil de mecanizar |
Formabilidad | Bien | Excelente | Bien | 202 es adecuado para varias formas. |
Costo relativo aproximado | Más bajo | Más alto | Más alto | Rentable para usos no críticos |
Disponibilidad típica | Común | Muy común | Común | 304 está ampliamente disponible |
Al seleccionar el acero inoxidable 202, es crucial considerar la rentabilidad, la disponibilidad y los requisitos específicos de la aplicación. Si bien ofrece un buen equilibrio de propiedades, alternativas como el 304 y el 316 pueden ser más adecuadas para aplicaciones que requieren mayor resistencia a la corrosión o solidez.
En resumen, el acero inoxidable 202 es un material versátil y rentable para diversas aplicaciones, especialmente donde una resistencia moderada a la corrosión y buenas propiedades mecánicas son esenciales. Sus características únicas lo convierten en una opción valiosa en muchas industrias, aunque es necesario considerar cuidadosamente sus limitaciones para un rendimiento óptimo.