Acero inoxidable 317: propiedades y aplicaciones clave

El acero inoxidable 317 se clasifica como un acero inoxidable austenítico, destacando por su alta resistencia a la corrosión y excelentes propiedades mecánicas. Este grado se alea principalmente con cromo (Cr), níquel (Ni) y molibdeno (Mo), lo que mejora significativamente su resistencia a la corrosión por picaduras y grietas, especialmente en entornos con cloruros. La presencia de molibdeno es particularmente beneficiosa, ya que mejora el rendimiento del acero en condiciones ácidas y aumenta su resistencia general.

Descripción general completa

El acero inoxidable 317 es reconocido por su superior resistencia a la corrosión en comparación con otros grados de acero inoxidable, lo que lo convierte en la opción preferida en diversas aplicaciones, especialmente en procesos químicos y entornos marinos. Su composición única, que generalmente incluye alrededor de un 18 % de cromo, un 14 % de níquel y un 3 % de molibdeno, contribuye a sus excelentes propiedades mecánicas, incluyendo alta resistencia a la tracción y ductilidad.

Ventajas:
- Resistencia a la corrosión: Resistencia excepcional a una amplia gama de entornos corrosivos, incluidos cloruros y ácido sulfúrico.
- Alta resistencia: conserva la resistencia a temperaturas elevadas, lo que lo hace adecuado para aplicaciones de alto estrés.
- Versatilidad: Se puede utilizar en diversas aplicaciones, desde el procesamiento de alimentos hasta la fabricación de productos químicos.

Limitaciones:
- Coste: Generalmente más caro que los aceros inoxidables de menor calidad debido a sus elementos de aleación.
- Trabajabilidad: Si bien tiene buena formabilidad, puede ser más difícil de mecanizar en comparación con aceros de menor aleación.

Históricamente, el acero inoxidable 317 se ha utilizado en industrias donde la resistencia a la corrosión es crucial, como la producción de equipos químicos, aplicaciones marinas y la industria alimentaria. Su posición en el mercado se mantiene sólida gracias a sus propiedades únicas, lo que lo convierte en una opción común para ingenieros y diseñadores.

Nombres alternativos, estándares y equivalentes

Organización estándar	Designación/Grado	País/Región de origen	Notas/Observaciones
UNS	S31700	EE.UU	Equivalente más cercano a AISI 317L
AISI/SAE	317	EE.UU	Similar al 317L pero con mayor contenido de carbono.
ASTM	A240	EE.UU	Especificación estándar para placas, láminas y tiras de acero inoxidable al cromo y al cromo-níquel para recipientes a presión y aplicaciones generales
ES	1.4449	Europa	Equivalente a 317 con pequeñas diferencias de composición.
JIS	SUS317	Japón	Propiedades similares a AISI 317
ISO	1.4449	Internacional	Equivalente más cercano a AISI 317

Las diferencias entre grados equivalentes pueden afectar el rendimiento, especialmente en términos de resistencia a la corrosión y propiedades mecánicas. Por ejemplo, el acero 317L tiene un menor contenido de carbono, lo que mejora su soldabilidad y reduce el riesgo de precipitación de carburo durante la soldadura.

Propiedades clave

Composición química

Elemento (Símbolo y Nombre)	Rango porcentual (%)
Cr (cromo)	18.0 - 20.0
Ni (níquel)	12.0 - 15.0
Mo (molibdeno)	2,5 - 3,0
C (Carbono)	0,08 máximo
Mn (manganeso)	2.0 máximo
Si (silicio)	1.0 máximo
P (Fósforo)	0,045 máximo
S (Azufre)	0,030 máximo

La función principal del cromo es mejorar la resistencia a la corrosión, mientras que el níquel contribuye a la tenacidad y la ductilidad. El molibdeno mejora aún más la resistencia a la corrosión por picaduras y grietas, especialmente en entornos con cloruros. El carbono, aunque presente en pequeñas cantidades, puede afectar la soldabilidad y la resistencia a la corrosión.

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	85-95 HRB	85-95 HRB	ASTM E18
Resistencia al impacto (Charpy en forma de V)	-40°C	40 J	30 pies-lbf	ASTM E23

La combinación de alta resistencia a la tracción y al rendimiento, junto con una buena elongación, hace que el acero inoxidable 317 sea adecuado para aplicaciones que requieren integridad estructural bajo carga mecánica. Su resistencia al impacto a bajas temperaturas también indica su fiabilidad en entornos fríos.

Propiedades físicas

Propiedad	Condición/Temperatura	Valor (Unidades métricas - SI)	Valor (Unidades Imperiales)
Densidad	Temperatura ambiente	8,0 g/cm³	0,289 lb/pulgada³
Punto de fusión	-	1400 - 1450 °C	2550 - 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	0,0000013 Ω·pulgada
Coeficiente de expansión térmica	20 - 100 °C	16,0 x 10⁻⁶ /K	8,9 x 10⁻⁶ /°F
Permeabilidad magnética	Temperatura ambiente	No magnético	No magnético

La densidad y el punto de fusión indican que el acero inoxidable 317 puede soportar altas temperaturas sin perder integridad estructural. Su conductividad térmica y capacidad calorífica específica son importantes para aplicaciones que implican intercambio de calor, mientras que su naturaleza no magnética lo hace adecuado para aplicaciones electrónicas y médicas.

Resistencia a la corrosión

Agente corrosivo	Concentración (%)	Temperatura (°C/°F)	Clasificación de resistencia	Notas
cloruros	3-10%	20-60 °C / 68-140 °F	Excelente	Riesgo de picaduras
Ácido sulfúrico	10-30%	20-40 °C / 68-104 °F	Bien	Resistencia moderada
Ácido clorhídrico	5-20%	20-50 °C / 68-122 °F	Justo	Susceptible a la corrosión localizada
Ácido acético	5-20%	20-60 °C / 68-140 °F	Bien	Riesgo de agrietamiento por corrosión bajo tensión
Agua de mar	-	Ambiente	Excelente	Altamente resistente

El acero inoxidable 317 presenta una excelente resistencia a diversos agentes corrosivos, especialmente en ambientes marinos. Su rendimiento en condiciones ricas en cloruro es superior al de muchos otros aceros inoxidables, como los grados 304 y 316, que son más susceptibles a la corrosión por picaduras y grietas. Sin embargo, es importante destacar que, si bien presenta un buen rendimiento en ácidos sulfúrico y acético, puede ser vulnerable a la corrosión localizada en ácido clorhídrico.

Resistencia al calor

Propiedad/Límite	Temperatura (°C)	Temperatura (°F)	Observaciones
Temperatura máxima de servicio continuo	925 °C	1700 °F	Adecuado para aplicaciones de alta temperatura.
Temperatura máxima de servicio intermitente	1035 °C	1900 °F	Puede soportar exposición a corto plazo.
Temperatura de escala	800 °C	1470 °F	Riesgo de formación de incrustaciones por encima de esta temperatura
Las consideraciones sobre la resistencia a la fluencia comienzan alrededor	600 °C	1112 °F	La resistencia a la fluencia disminuye a altas temperaturas.

A temperaturas elevadas, el acero inoxidable 317 conserva su resistencia y resistencia a la oxidación, lo que lo hace adecuado para aplicaciones de alta temperatura. Sin embargo, la exposición prolongada a temperaturas superiores a 800 °C puede provocar incrustaciones, lo que puede afectar sus propiedades superficiales y su resistencia a la corrosión.

Propiedades de fabricación

Soldabilidad

Proceso de soldadura	Metal de relleno recomendado (clasificación AWS)	Gas/fundente de protección típico	Notas
TIG	ER317 o ER317L	Argón	Bueno para secciones delgadas
MIG	ER317 o ER317L	Mezcla de argón + CO2	Adecuado para secciones más gruesas.
SMAW	E317	-	Requiere precalentamiento

El acero inoxidable 317 generalmente se considera de buena soldabilidad, aunque puede ser necesario precalentarlo para evitar el agrietamiento. El tratamiento térmico posterior a la soldadura puede mejorar la resistencia a la corrosión de las uniones soldadas. Se debe tener cuidado al seleccionar los metales de aportación adecuados para que coincidan con las propiedades del material base.

Maquinabilidad

Parámetros de mecanizado	Acero inoxidable 317	AISI 1212	Notas/Consejos
Índice de maquinabilidad relativa	40	100	Requiere velocidades de corte más lentas
Velocidad de corte típica (torneado)	20 metros por minuto	60 metros por minuto	Utilice herramientas de carburo para obtener mejores resultados.

El acero inoxidable 317 tiene un índice de maquinabilidad más bajo en comparación con los aceros de libre mecanizado como AISI 1212. Las condiciones óptimas incluyen el uso de herramientas afiladas y velocidades de corte más lentas para minimizar el endurecimiento del trabajo.

Formabilidad

El acero inoxidable 317 presenta buena conformabilidad, lo que permite procesos de conformado en frío y en caliente. Sin embargo, debido a sus características de endurecimiento por acritud, es fundamental controlar cuidadosamente los radios de curvatura y las velocidades 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	1040 - 1120 °C / 1900 - 2050 °F	1-2 horas	Aire o agua	Aliviar tensiones, mejorar la ductilidad.
Tratamiento de solución	1000 - 1100 °C / 1830 - 2010 °F	30 minutos	Agua	Disuelve carburos, mejora la resistencia a la corrosión.

Durante el tratamiento térmico, el acero inoxidable 317 sufre transformaciones metalúrgicas que mejoran su microestructura y propiedades. El recocido ayuda a aliviar las tensiones internas, mientras que el tratamiento en solución mejora la resistencia a la corrosión mediante la disolución de los carburos.

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 químico	Reactores y tanques de almacenamiento	Alta resistencia a la corrosión, resistencia.	Esencial para manipular productos químicos agresivos.
Ingeniería Marina	Componentes del barco	Excelente resistencia al agua de mar.	Previene la corrosión en ambientes marinos.
Alimentos y bebidas	Equipos de procesamiento	No reactivo, fácil de limpiar.	Cumple con los estándares de higiene
Farmacéutico	Equipos y tuberías	Resistencia a la corrosión, limpieza.	Crítico para entornos estériles

Otras aplicaciones incluyen:
- Componentes de la industria del petróleo y el gas
- Intercambiadores de calor
- Fabricación de pulpa y papel

El acero inoxidable 317 se elige para estas aplicaciones debido a su excepcional resistencia a la corrosión y su capacidad para mantener la integridad estructural en condiciones difíciles.

Consideraciones importantes, criterios de selección y más información

Característica/Propiedad	Acero inoxidable 317	Acero inoxidable 316	Acero inoxidable 304	Breve nota de pros y contras o compensación
Propiedad mecánica clave	Alta resistencia a la tracción	Resistencia a la tracción moderada	Resistencia a la tracción moderada	317 ofrece un mejor rendimiento en entornos corrosivos
Aspecto clave de la corrosión	Excelente en cloruros	Bueno en cloruros	Regular en cloruros	317 es superior en resistencia al cloruro
Soldabilidad	Bien	Excelente	Bien	El 316 se prefiere a menudo para soldar
Maquinabilidad	Moderado	Moderado	Alto	304 es más fácil de mecanizar
Formabilidad	Bien	Bien	Excelente	304 tiene mejor formabilidad
Costo relativo aproximado	Más alto	Moderado	Más bajo	El 317 es más caro debido a los elementos de aleación.
Disponibilidad típica	Moderado	Alto	Muy alto	304 es el más comúnmente disponible

Al seleccionar el acero inoxidable 317, se deben considerar su relación calidad-precio, su disponibilidad y los requisitos específicos de la aplicación. Si bien puede ser más caro que otros grados, su mayor resistencia a la corrosión puede prolongar su vida útil y reducir los costos de mantenimiento en entornos hostiles.

En resumen, el acero inoxidable 317 es un material versátil y de alto rendimiento, ideal para una amplia gama de aplicaciones, especialmente donde la resistencia a la corrosión es fundamental. Sus propiedades únicas lo convierten en una opción valiosa para ingenieros y diseñadores de diversas industrias.