Acero inoxidable 302: propiedades y aplicaciones clave

El acero inoxidable 302 se clasifica como un acero inoxidable austenítico , destacando por su alto contenido de cromo y níquel. Este grado está aleado principalmente con aproximadamente un 8 % de níquel y un 18 % de cromo, lo que contribuye a su excelente resistencia a la corrosión, buena conformabilidad y alta resistencia. La presencia de níquel estabiliza la estructura austenítica, lo que lo hace no magnético y mejora su tenacidad tanto a temperatura ambiente como a temperaturas elevadas.

Descripción general completa

El acero inoxidable 302 es ampliamente reconocido por su versatilidad y se utiliza a menudo en aplicaciones que requieren una combinación de buenas propiedades mecánicas y resistencia a la oxidación y la corrosión. Sus propiedades inherentes incluyen:

• Resistencia a la corrosión : Excelente resistencia a una variedad de entornos corrosivos, incluidas las condiciones atmosféricas y muchos productos químicos orgánicos e inorgánicos.
• Resistencia mecánica : Alta resistencia a la tracción y al rendimiento, lo que lo hace adecuado para aplicaciones estructurales.
• Formabilidad : Buena trabajabilidad, lo que permite diversos procesos de fabricación como soldadura y mecanizado.

Ventajas :
- Alta resistencia a la oxidación y corrosión.
- Buenas propiedades mecánicas tanto a temperatura ambiente como elevada.
- No magnético en estado recocido.

Limitaciones :
- Menor resistencia a la corrosión por picaduras en ambientes de cloruro en comparación con otros aceros inoxidables como el 316.
- No es tan fuerte como otras aleaciones de alta resistencia, lo que limita su uso en aplicaciones estructurales altamente exigentes.

Históricamente, el acero inoxidable 302 ha sido un producto básico en la fabricación de equipos de cocina, piezas de automoción y diversas aplicaciones industriales gracias a su equilibrio entre propiedades y rentabilidad. Su posición en el mercado se mantiene sólida, con un uso generalizado en múltiples industrias.

Nombres alternativos, estándares y equivalentes

Organización estándar	Designación/Grado	País/Región de origen	Notas/Observaciones
UNS	S30200	EE.UU	Equivalente más cercano a AISI 302
AISI/SAE	302	EE.UU	Designación de uso común
ASTM	A240	EE.UU	Especificación estándar para placas de acero inoxidable
ES	1.4300	Europa	Equivalente a AISI 302 con pequeñas diferencias de composición.
JIS	SUS302	Japón	Propiedades similares, utilizadas en las normas japonesas
GB	00Cr19Ni9	Porcelana	Equivalente con ligeras variaciones en la composición.
ISO	1.4300	Internacional	Designación general para este grado

Notas/Observaciones : Si bien grados como el acero inoxidable 316 ofrecen mayor resistencia a los cloruros, el 302 sigue siendo una opción rentable para muchas aplicaciones donde la resistencia extrema a la corrosión no es crítica. Las pequeñas diferencias de composición entre grados equivalentes pueden afectar el rendimiento en entornos específicos, por lo que es fundamental una selección cuidadosa.

Propiedades clave

Composición química

Elemento (Símbolo y Nombre)	Rango porcentual (%)
C (Carbono)	0,15 máximo
Cr (cromo)	17.0 - 19.0
Ni (níquel)	8.0 - 10.0
Mn (manganeso)	2.0 máximo
Si (silicio)	1.0 máximo
P (Fósforo)	0,045 máximo
S (Azufre)	0,03 máximo

Los principales elementos de aleación del acero inoxidable 302 incluyen cromo y níquel, cruciales para mejorar la resistencia a la corrosión y las propiedades mecánicas. El cromo forma una capa de óxido pasivo en la superficie, que proporciona protección contra la corrosión, mientras que el níquel mejora la tenacidad y la ductilidad, especialmente a bajas temperaturas.

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	205 - 310 MPa	30 - 45 ksi	ASTM E8
Alargamiento	Recocido	40%	40%	ASTM E8
Dureza (Rockwell B)	Recocido	70 - 90	70 - 90	ASTM E18
Resistencia al impacto	-	40 J (a -20 °C)	30 pies-lbf (a -4 °F)	ASTM E23

La combinación de alta resistencia a la tracción y al límite elástico, junto con una buena elongación, hace que el acero inoxidable 302 sea adecuado para aplicaciones que requieren resistencia y ductilidad. Su resistencia al impacto a bajas temperaturas garantiza su fiabilidad en entornos fríos.

Propiedades físicas

Propiedad	Condición/Temperatura	Valor (Unidades métricas - SI)	Valor (Unidades Imperiales)
Densidad	-	8,0 g/cm³	0,289 lb/pulgada³
Punto/rango de fusión	-	1400 - 1450 °C	2550 - 2642 °F
Conductividad térmica	20 °C	16,2 W/m·K	112 BTU·pulgada/(hora·pie²·°F)
Capacidad calorífica específica	20 °C	500 J/kg·K	0,12 BTU/lb·°F
Resistividad eléctrica	20 °C	0,72 µΩ·m	0,72 µΩ·pulgada
Coeficiente de expansión térmica	20 - 100 °C	16,0 x 10⁻⁶ /K	8,9 x 10⁻⁶ /°F
Permeabilidad magnética	-	No magnético	No magnético

La densidad y el punto de fusión del acero inoxidable 302 indican su idoneidad para aplicaciones de alta temperatura. Su conductividad térmica y capacidad calorífica específica lo hacen eficaz en aplicaciones de transferencia de calor, mientras que su naturaleza no magnética resulta ventajosa en aplicaciones electrónicas y magnéticas.

Resistencia a la corrosión

Agente corrosivo	Concentración (%)	Temperatura (°C/°F)	Clasificación de resistencia	Notas
cloruros	0 - 10	20 - 60 / 68 - 140	Justo	Susceptible a picaduras
Ácido sulfúrico	0 - 50	20 - 60 / 68 - 140	Bien	Requiere pasivación
Ácido acético	0 - 50	20 - 60 / 68 - 140	Excelente	Resistente en bajas concentraciones
Agua de mar	-	20 - 60 / 68 - 140	Bien	Riesgo de corrosión localizada
Atmosférico	-	-	Excelente	Buena resistencia a la oxidación.

El acero inoxidable 302 presenta una excelente resistencia a la corrosión atmosférica y a numerosos productos químicos orgánicos e inorgánicos. Sin embargo, es susceptible a la corrosión por picaduras en entornos con cloruros, especialmente en aplicaciones marinas. En comparación con el acero inoxidable 316, que contiene molibdeno para una mayor resistencia al cloruro, el 302 podría no tener el mismo rendimiento en condiciones de alta salinidad.

Resistencia al calor

Propiedad/Límite	Temperatura (°C)	Temperatura (°F)	Observaciones
Temperatura máxima de servicio continuo	870 °C	1600 °F	Adecuado para aplicaciones de alta temperatura.
Temperatura máxima de servicio intermitente	925 °C	1700 °F	Puede soportar exposición a corto plazo.
Temperatura de escala	600 °C	1112 °F	Riesgo de oxidación más allá de esta temperatura
Consideraciones sobre la resistencia a la fluencia	600 °C	1112 °F	La resistencia a la fluencia disminuye a altas temperaturas.

El acero inoxidable 302 mantiene sus propiedades mecánicas a temperaturas elevadas, lo que lo hace adecuado para aplicaciones en intercambiadores de calor y componentes de hornos. Sin embargo, la exposición prolongada a temperaturas superiores a 600 °C puede provocar oxidación e incrustaciones, lo que requiere un diseño cuidadoso.

Propiedades de fabricación

Soldabilidad

Proceso de soldadura	Metal de relleno recomendado (clasificación AWS)	Gas/fundente de protección típico	Notas
TIG	ER308L	Argón	Buenos resultados con la técnica adecuada
MIG	ER308L	Argón + CO2	Requiere un control cuidadoso de la entrada de calor.
Palo	E308L	-	Adecuado para secciones más gruesas.

El acero inoxidable 302 es altamente soldable mediante diversos procesos, como la soldadura TIG y MIG. Se recomiendan tratamientos térmicos antes y después de la soldadura para minimizar el riesgo de agrietamiento y garantizar propiedades mecánicas óptimas. Se debe tener cuidado para evitar el sobrecalentamiento durante la soldadura, ya que puede provocar una pérdida de resistencia a la corrosión.

Maquinabilidad

Parámetros de mecanizado	Acero inoxidable 302	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 acero inoxidable 302 presenta una maquinabilidad moderada, por lo que suele requerir velocidades de corte más lentas y herramientas especializadas para lograr los acabados superficiales deseados. Se recomienda el uso de herramientas de acero rápido o carburo para mejorar el rendimiento.

Formabilidad

El acero inoxidable 302 presenta una buena conformabilidad, lo que permite diversos procesos como doblado, estampado y embutición profunda. Sin embargo, es fundamental considerar el endurecimiento por acritud, que puede afectar la ductilidad del material durante las operaciones de conformado. Se deben respetar los radios de curvatura recomendados 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	1010 - 1120 / 1850 - 2050	1 - 2 horas	Aire	Aliviar tensiones, mejorar la ductilidad.
Tratamiento de solución	1010 - 1120 / 1850 - 2050	1 hora	Agua	Estabilizar la estructura austenítica
Envejecimiento	650 - 800 / 1200 - 1470	1 - 2 horas	Aire	Mejora la fuerza y ​​la dureza

Los procesos de tratamiento térmico, como el recocido y el tratamiento en solución, son cruciales para optimizar la microestructura del acero inoxidable 302. Estos procesos mejoran la ductilidad y la resistencia, a la vez que alivian las tensiones internas, lo que hace que el material sea más adecuado para aplicaciones exigentes.

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
Automotor	Sistemas de escape	Resistencia a altas temperaturas, resistencia a la oxidación.	Rendimiento bajo calor
Industria química	Tanques de almacenamiento	Resistencia a la corrosión, resistencia mecánica.	Seguridad y longevidad
Aeroespacial	Componentes de aeronaves	Ligero, alta resistencia.	Rendimiento y seguridad

Otras aplicaciones incluyen:

• • dispositivos médicos
• • Elementos arquitectónicos
• • Elementos de fijación y herrajes

El acero inoxidable 302 se elige para estas aplicaciones debido a su excelente equilibrio de propiedades, particularmente su resistencia a la corrosión y resistencia mecánica, que son críticas en entornos expuestos a la humedad y a los productos químicos.

Consideraciones importantes, criterios de selección y más información

Característica/Propiedad	Acero inoxidable 302	Acero inoxidable 316	Acero inoxidable 304	Breve nota de pros y contras o compensación
Propiedad mecánica clave	Fuerza moderada	Alta resistencia	Fuerza moderada	316 ofrece una mejor resistencia a la corrosión
Aspecto clave de la corrosión	Feria en cloruros	Excelente	Bien	316 se prefiere para aplicaciones marinas
Soldabilidad	Bien	Bien	Excelente	304 es más fácil de soldar
Maquinabilidad	Moderado	Moderado	Bien	El 304 suele ser más fácil de mecanizar
Formabilidad	Bien	Bien	Excelente	El 304 tiene una formabilidad superior
Costo relativo aproximado	Moderado	Más alto	Moderado	302 es rentable para muchas aplicaciones
Disponibilidad típica	Ampliamente disponible	Ampliamente disponible	Ampliamente disponible	Todos los grados se encuentran comúnmente

Al seleccionar acero inoxidable 302, son fundamentales consideraciones como la rentabilidad, la disponibilidad y los requisitos específicos de resistencia mecánica y a la corrosión. Si bien el 302 ofrece un buen equilibrio de propiedades, alternativas como el 316 pueden ser más adecuadas para entornos con alta exposición al cloruro. Además, el acero inoxidable 304 se elige a menudo por su excelente conformabilidad y soldabilidad, lo que lo convierte en una opción popular en numerosas aplicaciones.

En conclusión, el acero inoxidable 302 sigue siendo un material versátil y ampliamente utilizado en diversas industrias, proporcionando una opción confiable para aplicaciones que requieren una combinación de resistencia, resistencia a la corrosión y formabilidad.