Factores que afectan la resistencia de los diferentes tipos de placas de acero inoxidable
La resistencia de las placas de acero inoxidable está influenciada por varios factores, pero el más crítico y fundamental es la presencia de distintos elementos químicos adicionados al acero, principalmente elementos metálicos. Los diferentes modelos de acero inoxidable presentan composiciones químicas variadas, lo que a su vez conlleva diferencias en sus propiedades de resistencia.
El acero inoxidable martensítico generalmente presenta la característica de endurecerse mediante el templado; por lo tanto, es posible obtener una amplia gama de propiedades mecánicas diferentes al seleccionar los adecuados grados y condiciones de tratamiento térmico.
Desde una perspectiva amplia, el acero inoxidable martensítico pertenece a la serie de aceros inoxidables de hierro-cromo-carbón, que a su vez se puede dividir en aceros inoxidables martensíticos de cromo y aceros inoxidables martensíticos de cromo-níquel. A continuación, se analiza la tendencia de cambio en la resistencia mecánica cuando se añaden elementos como el cromo, el carbono y el molibdeno a los aceros inoxidables basados en cromo-martensítico, así como las características de resistencia que se obtienen al incorporar níquel.
Bajo las condiciones de templado y revenido del acero inoxidable martensítico a base de cromo, el aumento en el contenido de cromo puede incrementar la cantidad de ferrita, lo que debilita la dureza y la resistencia a la tracción del material. Durante el proceso de recocido, la dureza del acero inoxidable martensítico de bajo contenido de carbono aumenta con el aumento del cromo, mientras que la elongación disminuye ligeramente. Con un contenido determinado de cromo, el incremento en el contenido de carbono eleva la dureza del acero inoxidable después del templado, pero reduce su plasticidad. El principal objetivo de la adición de molibdeno es mejorar la resistencia, la dureza y el efecto de endurecimiento secundario del acero inoxidable. Después de un temple a baja temperatura, el efecto beneficioso de la adición de molibdeno es muy evidente; por lo general, su contenido se mantiene por debajo del 1%.
En el acero inoxidable martensítico de cromo-níquel, la adición de una cierta cantidad de níquel puede reducir el contenido de ferrita delta y maximizar el valor de dureza del acero inoxidable.
En el acero inoxidable ferítico, cuando el contenido de cromo es inferior al 25%, la estructura ferítica inhibirá la formación de martensita; por lo tanto, a medida que aumenta el contenido de cromo, la resistencia del material disminuye. Cuando este contenido supera el 25%, la resistencia del material mejora ligeramente debido al efecto de fortalecimiento provocado por el solvato. El aumento en el contenido de molibdeno facilita la obtención de una estructura ferítica, promueve la precipitación de las fases α, φ y x, y su resistencia se incrementa tras el proceso de fortalecimiento por solución sólida. No obstante, también aumenta la sensibilidad del material a las grietas, lo que disminuye su dureza. El molibdeno mejora la resistencia del acero inoxidable ferítico en mayor medida que el cromo.
En cuanto al acero inoxidable austenítico, al aumentar el contenido de carbono en este tipo de acero, la resistencia del material se mejora gracias al efecto de fortalecimiento que provoca la solución sólida.
Las características de la composición química del acero inoxidable austenítico se basan en el cromo y el níquel, con la adición de elementos aleadores como molibdeno, tungsteno, niobio y titanio. Debido a que su estructura metálica es de tipo cúbico centrado en cara (face-centered cubic), presenta una alta resistencia, así como una buena resistencia al desplazamiento gradual (creep) a altas temperaturas. No obstante, debido a su elevado coeficiente de expansión lineal, su resistencia al cansancio térmico es inferior a la del acero inoxidable ferrítico.
