Acero inoxidable 455 personalizado: propiedades y aplicaciones clave

El acero inoxidable Custom 455 es un acero inoxidable martensítico de alto rendimiento, conocido por su excelente combinación de resistencia, resistencia a la corrosión y facilidad de fabricación. Clasificado como acero inoxidable martensítico, contiene principalmente cromo y níquel como elementos de aleación, lo que influye significativamente en sus propiedades. Este acero está diseñado para lograr alta dureza y resistencia mediante tratamiento térmico, manteniendo una buena ductilidad y tenacidad.

Una de las características más importantes del Custom 455 es su capacidad para ser tratado térmicamente para alcanzar una alta dureza, lo que lo hace ideal para aplicaciones que requieren resistencia al desgaste. El acero presenta una buena resistencia a la corrosión, especialmente en entornos ligeramente corrosivos. Sus propiedades inherentes incluyen alta resistencia a la tracción, buena resistencia a la fatiga y capacidad para soportar altas temperaturas, lo que lo convierte en una opción versátil para diversas aplicaciones de ingeniería.

Ventajas y limitaciones

Ventajas:
- Alta resistencia y dureza: Custom 455 puede alcanzar altos niveles de dureza a través del tratamiento térmico, lo que lo hace ideal para aplicaciones que requieren resistencia.
- Buena resistencia a la corrosión: ofrece una resistencia decente a la oxidación y la corrosión, particularmente en ambientes templados.
- Facilidad de fabricación: El acero se puede mecanizar y soldar fácilmente, lo que permite procesos de fabricación versátiles.

Limitaciones:
- Menor resistencia a la corrosión en comparación con los grados austeníticos: si bien tiene una buena resistencia a la corrosión, no es tan resistente como los aceros inoxidables austeníticos como el 304 o el 316.
- Fragilidad en determinadas condiciones: La elevada dureza puede provocar fragilidad, especialmente si no se trata térmicamente de forma adecuada.

El acero 455 personalizado no se usa tan comúnmente como otros grados de acero inoxidable, pero ha ganado reconocimiento en aplicaciones específicas, particularmente en las industrias aeroespacial y automotriz debido a sus propiedades únicas.

Nombres alternativos, estándares y equivalentes

Organización estándar	Designación/Grado	País/Región de origen	Notas/Observaciones
UNS	S45500	EE.UU	Equivalente más cercano a AISI 630
AISI/SAE	455	EE.UU	acero inoxidable martensítico
ASTM	A313	EE.UU	Especificación estándar para alambre de acero inoxidable
ES	1.4542	Europa	Propiedades similares a AISI 630
JIS	SUS 630	Japón	Pequeñas diferencias de composición que hay que tener en cuenta

La tabla anterior destaca algunas de las normas y equivalencias del acero inoxidable Custom 455. Cabe destacar que, si bien el S45500 y el AISI 630 suelen considerarse equivalentes, pueden existir diferencias sutiles en la composición y las propiedades mecánicas que podrían afectar el rendimiento en aplicaciones específicas.

Propiedades clave

Composición química

Elemento (Símbolo y Nombre)	Rango porcentual (%)
C (Carbono)	0,05 - 0,15
Cr (cromo)	16.0 - 18.0
Ni (níquel)	0,5 - 1,5
Mo (molibdeno)	0.0 - 0.5
Si (silicio)	0.0 - 1.0
Mn (manganeso)	0.0 - 1.0
P (Fósforo)	≤ 0,04
S (Azufre)	≤ 0,03

Los principales elementos de aleación del Custom 455 incluyen cromo y níquel, que mejoran su resistencia a la corrosión y sus propiedades mecánicas. El cromo contribuye a la formación de una capa de óxido pasivo, mejorando la resistencia a la corrosión, mientras que el níquel mejora la tenacidad y la ductilidad. El contenido controlado de carbono permite alcanzar una alta dureza mediante tratamiento térmico.

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	620 - 750 MPa	90 - 109 ksi	ASTM E8
Límite elástico (0,2 % de compensación)	Recocido	Temperatura ambiente	450 - 600 MPa	65 - 87 ksi	ASTM E8
Alargamiento	Recocido	Temperatura ambiente	10 - 15%	10 - 15%	ASTM E8
Dureza (Rockwell C)	Recocido	Temperatura ambiente	30 - 40 HRC	30 - 40 HRC	ASTM E18
Resistencia al impacto	Recocido	-40 °C (-40 °F)	40 - 60 J	30 - 44 pies-lbf	ASTM E23

Las propiedades mecánicas del Custom 455 lo hacen adecuado para aplicaciones que requieren alta resistencia y tenacidad. Sus valores de resistencia a la tracción y límite elástico indican que puede soportar cargas significativas, mientras que su porcentaje de elongación sugiere una buena ductilidad, lo que le permite deformarse sin fracturarse. Sus valores de dureza indican una resistencia eficaz al desgaste y la abrasión.

Propiedades físicas

Propiedad	Condición/Temperatura	Valor (métrico)	Valor (Imperial)
Densidad	-	7,75 g/cm³	0,28 lb/pulgada³
Punto de fusión	-	1450 - 1500 °C	2642 - 2732 °F
Conductividad térmica	20 °C	25 W/m·K	14,5 BTU·pulgada/h·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

Las propiedades físicas del Custom 455 son cruciales para su rendimiento en diversas aplicaciones. Su densidad indica que es relativamente pesado, lo cual puede ser ventajoso en aplicaciones que requieren estabilidad. Su punto de fusión sugiere que puede soportar altas temperaturas, lo que lo hace adecuado para aplicaciones de alta temperatura. Sus valores de conductividad térmica y capacidad calorífica específica indican que puede gestionar eficazmente el calor, lo cual es esencial en aplicaciones térmicas.

Resistencia a la corrosión

Agente corrosivo	Concentración (%)	Temperatura (°C/°F)	Clasificación de resistencia	Notas
cloruros	3.5	25 °C (77 °F)	Justo	Riesgo de picaduras
Ácido sulfúrico	10	25 °C (77 °F)	Pobre	No recomendado
Ácido acético	5	25 °C (77 °F)	Bien	Resistencia moderada
Agua de mar	-	25 °C (77 °F)	Justo	Riesgo de corrosión localizada

El Custom 455 presenta una buena resistencia a diversos entornos corrosivos, pero es susceptible a la corrosión por picaduras y grietas, especialmente en entornos con alto contenido de cloruro. En comparación con aceros inoxidables austeníticos como el 316, que ofrecen una resistencia superior a la corrosión, el Custom 455 puede no ser la mejor opción para aplicaciones altamente corrosivas. Sin embargo, su rendimiento es adecuado en entornos ligeramente corrosivos, lo que lo hace adecuado para diversas aplicaciones industriales.

Resistencia al calor

Propiedad/Límite	Temperatura (°C)	Temperatura (°F)	Observaciones
Temperatura máxima de servicio continuo	400 °C	752 °F	Adecuado para aplicaciones de alta temperatura.
Temperatura máxima de servicio intermitente	425 °C	797 °F	Sólo exposición a corto plazo
Temperatura de escala	600 °C	1112 °F	Riesgo de oxidación más allá de este límite

El Custom 455 mantiene sus propiedades mecánicas a temperaturas elevadas, lo que lo hace adecuado para aplicaciones que implican exposición al calor. Sin embargo, la exposición prolongada a temperaturas superiores a 400 °C puede provocar oxidación y degradación de sus propiedades mecánicas. Por lo tanto, es fundamental considerar cuidadosamente las condiciones de servicio al seleccionar este acero para aplicaciones de alta temperatura.

Propiedades de fabricación

Soldabilidad

Proceso de soldadura	Metal de relleno recomendado (clasificación AWS)	Gas/fundente de protección típico	Notas
TIG	ER630	Argón	Se recomienda precalentar
MIG	ER630	Argón/CO2	Puede ser necesario un tratamiento térmico posterior a la soldadura.

El acero 455 personalizado generalmente se puede soldar con técnicas estándar, pero se recomienda el precalentamiento y el tratamiento térmico posterior a la soldadura para minimizar el riesgo de agrietamiento. La elección del metal de aportación es crucial para garantizar la compatibilidad y mantener las propiedades mecánicas deseadas de la soldadura.

Maquinabilidad

Parámetros de mecanizado	Personalizado 455	AISI 1212	Notas/Consejos
Índice de maquinabilidad relativa	60	100	Maquinabilidad moderada
Velocidad de corte típica (torneado)	30 metros por minuto	50 metros por minuto	Utilice herramientas de carburo para obtener mejores resultados.

El Custom 455 tiene una maquinabilidad moderada, que puede mejorarse con herramientas y condiciones de corte adecuadas. Se recomienda utilizar herramientas de carburo y mantener velocidades de corte óptimas para obtener los mejores resultados.

Formabilidad

El Custom 455 presenta una conformabilidad limitada debido a su alta resistencia y dureza. El conformado en frío es posible, pero debe evitarse el agrietamiento. El conformado en caliente es preferible para formas complejas, ya que reduce el riesgo de endurecimiento por acritud y facilita la manipulación del material.

Tratamiento térmico

Proceso de tratamiento	Rango de temperatura (°C/°F)	Tiempo típico de remojo	Método de enfriamiento	Propósito principal / Resultado esperado
Recocido	760 - 815 °C / 1400 - 1500 °F	1 - 2 horas	Aire	Reducir la dureza, mejorar la ductilidad.
Endurecimiento	980 - 1050 °C / 1800 - 1920 °F	30 minutos	Aceite	Aumentar la dureza y la resistencia.
Templado	400 - 600 °C / 750 - 1112 °F	1 hora	Aire	Reduce la fragilidad, mejora la tenacidad.

El tratamiento térmico es fundamental para el Custom 455, ya que permite optimizar sus propiedades mecánicas. El proceso de temple aumenta significativamente la resistencia y la dureza, mientras que el revenido ayuda a reducir la fragilidad, lo que lo hace más adecuado para 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
Aeroespacial	Componentes de aeronaves	Alta resistencia, resistencia a la corrosión.	Materiales ligeros y duraderos.
Automotor	Componentes del motor	Alta dureza, resistencia al desgaste.	Rendimiento y longevidad
Médico	instrumentos quirúrgicos	Resistencia a la corrosión, facilidad de esterilización.	Requisitos de seguridad e higiene

El Custom 455 se utiliza comúnmente en industrias como la aeroespacial, la automotriz y la médica debido a su combinación única de propiedades. Su alta resistencia y resistencia a la corrosión lo hacen ideal para aplicaciones críticas donde el rendimiento y la confiabilidad son primordiales.

Consideraciones importantes, criterios de selección y más información

Característica/Propiedad	Personalizado 455	AISI 316	AISI 4140	Breve nota de pros y contras o compensación
Propiedad mecánica clave	Alta resistencia	Excelente resistencia a la corrosión	Buena tenacidad	El Custom 455 es más resistente pero menos resistente a la corrosión.
Aspecto clave de la corrosión	Resistencia justa	Excelente	Pobre	El Custom 455 no es adecuado para entornos altamente corrosivos.
Soldabilidad	Moderado	Bien	Justo	La personalización 455 requiere prácticas de soldadura cuidadosas
Maquinabilidad	Moderado	Bien	Excelente	El modelo 455 personalizado es más difícil de mecanizar
Formabilidad	Limitado	Bien	Excelente	El Custom 455 es menos moldeable que los grados austeníticos
Costo relativo aproximado	Moderado	Más alto	Más bajo	El costo varía según las condiciones del mercado.
Disponibilidad típica	Moderado	Alto	Alto	El modelo 455 personalizado puede estar menos disponible

Al seleccionar Custom 455 para una aplicación específica, es fundamental considerar sus propiedades mecánicas, resistencia a la corrosión y características de fabricación. Si bien ofrece alta resistencia y dureza, puede no ser la mejor opción para entornos con alto riesgo de corrosión. Además, su maquinabilidad y soldabilidad moderadas requieren una cuidadosa consideración durante el proceso de diseño y fabricación. En general, Custom 455 es un material valioso para aplicaciones que requieren un equilibrio entre resistencia, resistencia a la corrosión y facilidad de fabricación.