Acero inoxidable 210: propiedades y aplicaciones clave
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El acero inoxidable 210 se clasifica como un acero inoxidable austenítico , conocido por su excelente resistencia a la corrosión y buenas propiedades mecánicas. Este grado está aleado principalmente con cromo (Cr), níquel (Ni) y molibdeno (Mo), lo que mejora significativamente su rendimiento general en diversos entornos. La composición típica del acero inoxidable 210 incluye aproximadamente un 18 % de cromo y un 8 % de níquel, lo que contribuye a su estructura austenítica, lo que le proporciona una excelente tenacidad y ductilidad.
Descripción general completa
Las características más destacadas del acero inoxidable 210 incluyen su alta resistencia a la oxidación y la corrosión, especialmente en ambientes ácidos. Además, presenta buena soldabilidad y conformabilidad, lo que lo hace adecuado para diversos procesos de fabricación. Su capacidad para mantener la resistencia a temperaturas elevadas aumenta aún más su utilidad en aplicaciones de alta temperatura.
Ventajas:
- Resistencia a la corrosión: Excelente resistencia a una amplia gama de entornos corrosivos, incluidas soluciones ácidas y alcalinas.
- Propiedades mecánicas: Buena resistencia a la tracción y ductilidad, lo que permite un conformado y moldeado efectivos.
- Soldabilidad: Apto para diversos procesos de soldadura sin pérdida significativa de propiedades mecánicas.
Limitaciones:
- Costo: Un mayor contenido de aleación puede generar mayores costos de material en comparación con los aceros de menor calidad.
- Endurecimiento por trabajo: si bien se puede moldear fácilmente, puede endurecerse por trabajo rápidamente, lo que requiere un manejo cuidadoso durante el mecanizado.
Históricamente, el acero inoxidable 210 se ha aplicado en industrias como el procesamiento de alimentos, el procesamiento químico y los entornos marinos, donde sus propiedades únicas son muy valoradas. Su posición en el mercado es sólida, especialmente en sectores que requieren materiales con alta resistencia a la corrosión y durabilidad.
Nombres alternativos, estándares y equivalentes
Organización estándar | Designación/Grado | País/Región de origen | Notas/Observaciones |
---|---|---|---|
UNS | S21000 | EE.UU | Equivalente más cercano a AISI 304 con pequeñas diferencias de composición. |
AISI/SAE | 210 | EE.UU | Similar al 304 pero con mayor resistencia a la corrosión. |
ASTM | A240 | EE.UU | Especificación estándar para placas, láminas y tiras de acero inoxidable al cromo y al cromo-níquel. |
ES | 1.4301 | Europa | Equivalente a AISI 304, con ligeras variaciones en la composición. |
JIS | SUS 304 | Japón | Estrechamente relacionado con AISI 304, a menudo se utilizan indistintamente. |
Las diferencias entre el acero inoxidable 210 y sus equivalentes, como el AISI 304, residen principalmente en los elementos de aleación específicos y sus concentraciones, lo que puede afectar el rendimiento en entornos específicos. Por ejemplo, el acero inoxidable 210 puede ofrecer una mejor resistencia a las picaduras en entornos con cloruros que el acero inoxidable 304.
Propiedades clave
Composición química
Elemento (Símbolo y Nombre) | Rango porcentual (%) |
---|---|
Cr (cromo) | 18.0 - 20.0 |
Ni (níquel) | 8.0 - 10.0 |
Mo (molibdeno) | 0.0 - 2.0 |
C (Carbono) | ≤ 0,08 |
Mn (manganeso) | 2.0 - 2.5 |
Si (silicio) | ≤ 1.0 |
P (Fósforo) | ≤ 0,045 |
S (Azufre) | ≤ 0,03 |
La función principal del cromo en el acero inoxidable 210 es mejorar la resistencia a la corrosión, mientras que el níquel contribuye a la tenacidad y ductilidad del acero. El molibdeno mejora la resistencia a la corrosión por picaduras y grietas, especialmente en entornos con cloruros.
Propiedades mecánicas
Propiedad | Condición/Temperamento | Temperatura de prueba | Valor/rango típico (métrico) | Valor/rango típico (imperial) | Norma de referencia para el método de prueba |
---|---|---|---|---|---|
Resistencia a la tracción | Recocido | Temperatura ambiente | 520 - 750 MPa | 75 - 109 ksi | ASTM E8 |
Límite elástico (0,2 % de compensación) | Recocido | Temperatura ambiente | 210 - 310 MPa | 30 - 45 ksi | ASTM E8 |
Alargamiento | Recocido | Temperatura ambiente | 40 - 50% | 40 - 50% | ASTM E8 |
Dureza (Rockwell B) | Recocido | Temperatura ambiente | 70 - 90 HRB | 70 - 90 HRB | ASTM E18 |
Resistencia al impacto | Charpy con muesca en V | -20 °C | 40 - 60 J | 29 - 44 pies-lbf | ASTM E23 |
La combinación de estas propiedades mecánicas hace que el acero inoxidable 210 sea adecuado para aplicaciones que requieren buena resistencia y ductilidad, como componentes estructurales y recipientes a presión.
Propiedades físicas
Propiedad | Condición/Temperatura | Valor (métrico) | Valor (Imperial) |
---|---|---|---|
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 W/m·K | 9.3 BTU·pulgada/h·pie²·°F |
Capacidad calorífica específica | Temperatura ambiente | 500 J/kg·K | 0,12 BTU/lb·°F |
Resistividad eléctrica | Temperatura ambiente | 0,72 µΩ·m | 0,00000072 Ω·m |
La densidad del acero inoxidable 210 indica su robustez, mientras que su conductividad térmica y capacidad calorífica específica son críticas para aplicaciones que involucran transferencia de calor, como los intercambiadores de calor.
Resistencia a la corrosión
Agente corrosivo | Concentración (%) | Temperatura (°C/°F) | Clasificación de resistencia | Notas |
---|---|---|---|---|
cloruros | 3-5 | 20-60 °C / 68-140 °F | Bien | Riesgo de corrosión por picaduras |
Ácido sulfúrico | 10-20 | 20-40 °C / 68-104 °F | Justo | Susceptible al SCC |
Ácido acético | 5-10 | 20-60 °C / 68-140 °F | Bien | Generalmente resistente |
Agua de mar | - | Ambiente | Excelente | Altamente resistente |
El acero inoxidable 210 presenta una excelente resistencia a diversos entornos corrosivos, especialmente en aplicaciones marinas. Sin embargo, es susceptible al agrietamiento por corrosión bajo tensión (SCC) en presencia de cloruros, especialmente a temperaturas elevadas. En comparación con grados como el acero inoxidable 316 , que contiene molibdeno para una mayor resistencia a las picaduras, el acero inoxidable 210 podría no tener el mismo rendimiento en entornos altamente corrosivos.
Resistencia al calor
Propiedad/Límite | Temperatura (°C) | Temperatura (°F) | Observaciones |
---|---|---|---|
Temperatura máxima de servicio continuo | 800 °C | 1472 °F | Adecuado para aplicaciones de alta temperatura. |
Temperatura máxima de servicio intermitente | 870 °C | 1598 °F | Puede soportar exposición a corto plazo. |
Temperatura de escala | 900 °C | 1652 °F | Riesgo de oxidación a temperaturas más altas |
A temperaturas elevadas, el acero inoxidable 210 conserva su resistencia y resistencia a la corrosión, lo que lo hace adecuado para aplicaciones como componentes de hornos e intercambiadores de calor. Sin embargo, la exposición prolongada a temperaturas superiores a 800 °C puede provocar oxidación e incrustaciones.
Propiedades de fabricación
Soldabilidad
Proceso de soldadura | Metal de relleno recomendado (clasificación AWS) | Gas/fundente de protección típico | Notas |
---|---|---|---|
TIG | ER308L | Argón | Bueno para secciones delgadas |
MIG | ER308L | Argón + CO2 | Adecuado para secciones más gruesas. |
Palo | E308L | - | Requiere un control cuidadoso del calor. |
El acero inoxidable 210 generalmente se considera de buena soldabilidad. Sin embargo, puede ser necesario precalentarlo y aplicarle un tratamiento térmico posterior a la soldadura para minimizar el riesgo de agrietamiento. Se deben seleccionar los metales de aporte adecuados para que coincidan con las propiedades del material base.
Maquinabilidad
Parámetros de mecanizado | Acero inoxidable 210 | AISI 1212 | Notas/Consejos |
---|---|---|---|
Índice de maquinabilidad relativa | 50 | 100 | Maquinabilidad moderada |
Velocidad de corte típica (torneado) | 30 metros por minuto | 60 metros por minuto | Utilice herramientas de carburo para obtener mejores resultados. |
El mecanizado de acero inoxidable 210 puede ser complejo debido a su endurecimiento por deformación. Se recomienda utilizar herramientas afiladas y fluidos de corte adecuados para optimizar el rendimiento.
Formabilidad
El acero inoxidable 210 presenta una buena conformabilidad, lo que lo hace adecuado para procesos de conformado en frío y en caliente. Sin embargo, puede endurecerse rápidamente, lo que requiere un control cuidadoso del proceso de conformado para evitar el agrietamiento.
Tratamiento térmico
Proceso de tratamiento | Rango de temperatura (°C/°F) | Tiempo típico de remojo | Método de enfriamiento | Propósito principal / Resultado esperado |
---|---|---|---|---|
Recocido | 1000 - 1100 °C / 1832 - 2012 °F | 1-2 horas | Aire o agua | Aliviar tensiones, mejorar la ductilidad. |
Durante el tratamiento térmico, el acero inoxidable 210 sufre transformaciones metalúrgicas que mejoran su ductilidad y reducen las tensiones residuales. Un tratamiento térmico adecuado es crucial para obtener propiedades mecánicas óptimas.
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 | Equipos de manipulación de alimentos | Resistencia a la corrosión, higiene. | No reactivo, fácil de limpiar. |
Procesamiento químico | Tanques de almacenamiento | Alta resistencia, resistencia a la corrosión. | Durabilidad en entornos hostiles |
Marina | Accesorios para embarcaciones | Excelente resistencia a la corrosión | Larga duración en agua salada |
Farmacéutico | Equipos y tuberías | Limpieza, resistencia a la corrosión. | Cumplimiento de las normas sanitarias |
En el procesamiento de alimentos, el acero inoxidable 210 se elige por sus propiedades no reactivas, lo que garantiza que los productos alimenticios permanezcan sin contaminación. En aplicaciones marinas, su resistencia a la corrosión del agua salada lo hace ideal para accesorios y componentes de embarcaciones.
Consideraciones importantes, criterios de selección y más información
Característica/Propiedad | Acero inoxidable 210 | Acero inoxidable AISI 304 | Acero inoxidable AISI 316 | Breve nota de pros y contras o compensación |
---|---|---|---|---|
Propiedad mecánica clave | Buena resistencia a la tracción | Buena resistencia a la tracción | Mayor resistencia a la tracción | 316 ofrece una mejor resistencia a la corrosión |
Aspecto clave de la corrosión | Bueno en muchos entornos. | Bueno en muchos entornos. | Excelente en cloruros | 316 se prefiere para aplicaciones marinas |
Soldabilidad | Bien | Excelente | Bien | 304 es más fácil de soldar |
Maquinabilidad | Moderado | Bien | Moderado | 304 es más fácil de mecanizar |
Formabilidad | Bien | Excelente | Bien | 304 tiene mejor formabilidad |
Costo relativo aproximado | Moderado | Moderado | Más alto | 316 es más caro |
Disponibilidad típica | Común | Muy común | Común | 304 está ampliamente disponible |
Al seleccionar el acero inoxidable 210, es crucial considerar la rentabilidad, la disponibilidad y los requisitos específicos de la aplicación. Si bien ofrece un equilibrio de propiedades, alternativas como el AISI 316 pueden ser más adecuadas para entornos altamente corrosivos, aunque a un mayor costo.
En resumen, el acero inoxidable 210 es un material versátil que combina buenas propiedades mecánicas con una excelente resistencia a la corrosión, lo que lo hace ideal para una amplia gama de aplicaciones en diversas industrias. Sus características únicas y su rendimiento en entornos específicos lo convierten en una opción valiosa tanto para ingenieros como para fabricantes.