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.

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