Acero inoxidable 308: propiedades y aplicaciones clave

El acero inoxidable 308 se clasifica como un acero inoxidable austenítico , conocido por su excelente resistencia a la corrosión y resistencia a altas temperaturas. Este grado se alea principalmente con cromo (20-22%) y níquel (10-12%), con la adición de molibdeno (hasta un 2%) para mejorar su resistencia a la corrosión por picaduras y grietas. La presencia de estos elementos contribuye a sus propiedades no magnéticas y a su buena soldabilidad, lo que lo hace adecuado para diversas aplicaciones en entornos hostiles.

Descripción general completa

El acero inoxidable 308 es especialmente valorado en la industria de la soldadura debido a su capacidad para mantener la resistencia y la resistencia a la corrosión a temperaturas elevadas. Se utiliza a menudo como metal de aportación para la soldadura de otros aceros inoxidables, especialmente en aplicaciones que requieren alta resistencia y resistencia a la oxidación. Su alto contenido de cromo y níquel proporciona una robusta capa protectora contra la corrosión, mientras que su estructura austenítica garantiza una excelente tenacidad y ductilidad.

Ventajas (Pros):
- Resistencia a la corrosión: Resistencia excepcional a una amplia gama de entornos corrosivos, incluidas condiciones ácidas y alcalinas.
- Soldabilidad: Excelente para aplicaciones de soldadura, particularmente como metal de relleno para otros aceros inoxidables.
- Resistencia a altas temperaturas: conserva la resistencia y la estabilidad a temperaturas elevadas, lo que lo hace adecuado para aplicaciones de altas temperaturas.

Limitaciones (Contras):
- Coste: Generalmente más caros que los aceros de menor calidad debido a los elementos de aleación.
- Endurecimiento por trabajo: puede volverse duro y quebradizo si no se manipula adecuadamente durante los procesos de mecanizado o conformado.
- Susceptibilidad al agrietamiento por corrosión bajo tensión: En ciertos entornos, particularmente en condiciones ricas en cloruro, puede ser propenso al agrietamiento por corrosión bajo tensión.

Históricamente, el acero inoxidable 308 ha desempeñado un papel fundamental en el desarrollo de las tecnologías de soldadura, especialmente en la fabricación de estructuras que requieren alta resistencia y durabilidad. Su posición en el mercado se mantiene sólida, especialmente en industrias como la construcción, la automoción y la aeroespacial.

Nombres alternativos, estándares y equivalentes

Organización estándar	Designación/Grado	País/Región de origen	Notas/Observaciones
UNS	S30800	EE.UU	Equivalente más cercano a AISI 308
AISI/SAE	308	EE.UU	Metal de relleno de uso común
ASTM	A240	EE.UU	Especificación estándar para placas de acero inoxidable
ES	1.4301	Europa	Equivalente a AISI 304, con mayor contenido de níquel.
JIS	SUS308	Japón	Propiedades similares a AISI 308
ISO	308	Internacional	Designación estándar para acero inoxidable austenítico

Las diferencias entre grados equivalentes pueden afectar significativamente el rendimiento en aplicaciones específicas. Por ejemplo, si bien el acero 1.4301 (AISI 304) tiene un menor contenido de níquel, podría no ofrecer el mismo rendimiento en aplicaciones de alta temperatura que el acero 308.

Propiedades clave

Composición química

Elemento (Símbolo y Nombre)	Rango porcentual (%)
Cr (cromo)	20.0 - 22.0
Ni (níquel)	10.0 - 12.0
Mo (molibdeno)	0.0 - 2.0
C (Carbono)	≤ 0,08
Mn (manganeso)	≤ 2.0
Si (silicio)	≤ 1.0
P (Fósforo)	≤ 0,045
S (Azufre)	≤ 0,03

La función principal del cromo 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. El carbono, aunque presente en bajas cantidades, puede afectar la dureza y la resistencia del acero.

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	515 - 690 MPa	75 - 100 ksi	ASTM E8
Límite elástico (0,2 % de compensación)	Recocido	205 - 310 MPa	30 - 45 ksi	ASTM E8
Alargamiento	Recocido	40 - 50%	40 - 50%	ASTM E8
Reducción de área	Recocido	60 - 70%	60 - 70%	ASTM E8
Dureza (Rockwell B)	Recocido	70 - 90 HRB	70 - 90 HRB	ASTM E18
Resistencia al impacto (Charpy)	-40°C	40 J	30 pies-lbf	ASTM E23

La combinación de estas propiedades mecánicas hace que el acero inoxidable 308 sea adecuado para aplicaciones que requieren alta resistencia y ductilidad, especialmente en aplicaciones estructurales y de soldadura. Su capacidad para soportar deformaciones significativas sin fracturarse es crucial en condiciones de carga dinámica.

Propiedades físicas

Propiedad	Condición/Temperatura	Valor (Unidades métricas - SI)	Valor (Unidades Imperiales)
Densidad	Temperatura ambiente	8,0 g/cm³	0,289 lb/pulgada³
Punto/rango de fusión	-	1400 - 1450 °C	2552 - 2642 °F
Conductividad térmica	Temperatura ambiente	16 W/m·K	92 BTU·pulgada/(hora·pie²·°F)
Capacidad calorífica específica	Temperatura ambiente	500 J/kg·K	0,119 BTU/lb·°F
Resistividad eléctrica	Temperatura ambiente	0,72 µΩ·m	0,0000143 Ω·pulgada
Coeficiente de expansión térmica	Temperatura ambiente	16,0 x 10⁻⁶ /K	8,9 x 10⁻⁶ /°F

La densidad del acero inoxidable 308 lo hace adecuado para aplicaciones donde el peso es un factor a considerar, mientras que su conductividad térmica y capacidad calorífica específica son críticas en aplicaciones de alta temperatura, como en intercambiadores de calor y componentes de hornos.

Resistencia a la corrosión

Agente corrosivo	Concentración (%)	Temperatura (°C/°F)	Clasificación de resistencia	Notas
cloruros	3-10	20-60 / 68-140	Bien	Riesgo de picaduras
Ácido sulfúrico	10-30	20-60 / 68-140	Justo	Susceptible a la corrosión bajo tensión
Ácido acético	5-20	20-60 / 68-140	Excelente	Buena resistencia
Agua de mar	-	20-60 / 68-140	Bien	Riesgo de corrosión por grietas
Amoníaco	-	20-60 / 68-140	Excelente	Resistente a la corrosión bajo tensión

El acero inoxidable 308 presenta una excelente resistencia a diversos entornos corrosivos, especialmente en condiciones ácidas y alcalinas. Sin embargo, es susceptible a la corrosión bajo tensión en entornos con alto contenido de cloruro, lo cual puede ser un factor crítico en aplicaciones marinas. En comparación con el acero inoxidable 304, el 308 ofrece una mayor resistencia a la corrosión por picaduras y grietas, lo que lo convierte en una mejor opción para aplicaciones en entornos hostiles.

Resistencia al calor

Propiedad/Límite	Temperatura (°C)	Temperatura (°F)	Observaciones
Temperatura máxima de servicio continuo	870	1600	Adecuado para aplicaciones de alta temperatura.
Temperatura máxima de servicio intermitente	925	1700	Puede soportar exposición a corto plazo.
Temperatura de escala	900	1650	Riesgo de oxidación más allá de esta temperatura
Consideraciones sobre la resistencia a la fluencia	600	1112	Comienza a perder fuerza a temperaturas elevadas.

A temperaturas elevadas, el acero inoxidable 308 conserva sus propiedades mecánicas y presenta una buena resistencia a la oxidación. Sin embargo, la exposición prolongada a temperaturas superiores a 900 °C (1650 °F) puede provocar la formación de incrustaciones y la degradación de la capa protectora de óxido, lo que requiere una cuidadosa consideración en aplicaciones de alta temperatura.

Propiedades de fabricación

Soldabilidad

Proceso de soldadura	Metal de relleno recomendado (clasificación AWS)	Gas/fundente de protección típico	Notas
TIG	ER308L	Argón	Bajo contenido de carbono para reducir la precipitación de carburo
MIG	ER308L	Argón/CO2	Bueno para secciones más gruesas
SMAW	E308L	-	Adecuado para todas las posiciones.

El acero inoxidable 308 es altamente soldable, lo que lo convierte en la opción preferida para aplicaciones de soldadura. Generalmente no se requiere precalentamiento, pero un tratamiento térmico posterior a la soldadura puede ser beneficioso para aliviar tensiones y mejorar la resistencia a la corrosión. Entre los defectos comunes se incluyen la porosidad y el agrietamiento, que pueden mitigarse mediante técnicas de soldadura adecuadas.

Maquinabilidad

Parámetros de mecanizado	[Acero inoxidable 308]	AISI 1212	Notas/Consejos
Índice de maquinabilidad relativa	30%	100%	Requiere herramientas afiladas y velocidades más lentas.
Velocidad de corte típica	30 metros por minuto	60 metros por minuto	Se recomienda el uso de refrigerante

El acero inoxidable 308 presenta menor maquinabilidad que los aceros al carbono, lo que requiere una cuidadosa selección de herramientas y parámetros de corte. Se recomiendan herramientas de acero rápido o carburo, y el uso de fluidos de corte puede mejorar la vida útil de la herramienta y el acabado superficial.

Formabilidad

El acero inoxidable 308 presenta una buena conformabilidad, lo que permite procesos de conformado en frío y en caliente. Sin embargo, es importante tener en cuenta que puede producirse un endurecimiento excesivo por acritud, lo que requiere un control cuidadoso de los radios de curvatura y las técnicas 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	1010 - 1120 / 1850 - 2050	30 minutos	Aire	Aliviar tensiones, mejorar la ductilidad.
Tratamiento de solución	1000 - 1100 / 1830 - 2010	30 minutos	Agua	Mejorar la resistencia a la corrosión

Los procesos de tratamiento térmico, como el recocido y el tratamiento en solución, son cruciales para optimizar la microestructura y las propiedades del acero inoxidable 308. Estos tratamientos ayudan a aliviar las tensiones internas y mejoran la resistencia a la corrosión del material, haciéndolo apto 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)
Construcción	Componentes estructurales	Alta resistencia, resistencia a la corrosión.	Durabilidad en entornos hostiles
Automotor	Sistemas de escape	Resistencia a altas temperaturas, soldabilidad.	Rendimiento bajo estrés térmico
Aeroespacial	Componentes del motor	Alta resistencia, resistencia a la oxidación.	Seguridad y fiabilidad a grandes altitudes
Procesamiento de alimentos	Equipos y tuberías	Resistencia a la corrosión, facilidad de limpieza.	Higiene y durabilidad

El acero inoxidable 308 se utiliza ampliamente en diversas industrias gracias a sus excelentes propiedades mecánicas y resistencia a la corrosión. En el sector de la construcción, se utiliza para componentes estructurales expuestos a entornos hostiles. En las industrias automotriz y aeroespacial, su resistencia a altas temperaturas y su soldabilidad lo hacen ideal para aplicaciones críticas.

Consideraciones importantes, criterios de selección y más información

Característica/Propiedad	Acero inoxidable 308	Acero inoxidable 304	Acero inoxidable 316	Breve nota de pros y contras o compensación
Propiedad mecánica clave	Alta resistencia	Fuerza moderada	Alta resistencia	El 308 ofrece un mejor rendimiento a altas temperaturas que el 304
Aspecto clave de la corrosión	Bueno en ambientes ácidos.	Bueno en entornos generales.	Excelente en ambientes de cloruro.	316 es superior para aplicaciones marinas
Soldabilidad	Excelente	Excelente	Bien	Se prefiere 308 para aplicaciones de soldadura.
Maquinabilidad	Moderado	Bien	Moderado	El 304 es más fácil de mecanizar que el 308
Formabilidad	Bien	Excelente	Bien	El 304 tiene mejor formabilidad que el 308
Costo relativo aproximado	Moderado	Bajo	Alto	308 es más rentable que 316
Disponibilidad típica	Común	Muy común	Común	304 es el más ampliamente disponible

Al seleccionar el acero inoxidable 308, se deben considerar su rentabilidad, disponibilidad y los requisitos específicos de la aplicación. Si bien ofrece un excelente rendimiento en entornos corrosivos y de alta temperatura, puede no ser la mejor opción para todas las aplicaciones, especialmente cuando la exposición al cloruro es un problema. La elección entre los grados 308, 304 y 316 dependerá de las condiciones ambientales específicas y los requisitos mecánicos de la aplicación.

En resumen, el acero inoxidable 308 es un material versátil con un excelente equilibrio de propiedades que lo hacen adecuado para una amplia gama de aplicaciones, especialmente en entornos de soldadura y alta temperatura. Su combinación única de resistencia a la corrosión, robustez y soldabilidad garantiza su continua relevancia en la ingeniería y la fabricación modernas.