Acero inoxidable 420 frente a 440: ¿Cuál es la diferencia?

Cuando se trata de elegir el material adecuado para aplicaciones de alto rendimiento, la diferencia entre los aceros inoxidables 420 y 440 puede ser crucial. Estos dos tipos de acero inoxidable martensítico, aunque similares en muchos aspectos, ofrecen propiedades distintas que los hacen adecuados para diversos usos. ¿Tiene curiosidad por saber cuál de los dos ofrece una mayor resistencia al desgaste o una dureza superior? ¿O quizá quiera saber cuál es más rentable? Este artículo profundiza en los matices de su composición química, propiedades físicas y rendimiento para ayudarle a tomar una decisión con conocimiento de causa. ¿Qué acero inoxidable se adapta mejor a sus necesidades? Averigüémoslo.

Composición y propiedades

El acero inoxidable 420 es conocido por su composición química específica, que incluye 12-14% de cromo y 0,15-0,40% de carbono. El contenido de cromo proporciona un equilibrio entre resistencia a la corrosión y dureza, mientras que el contenido de carbono permite endurecer el acero mediante tratamiento térmico.

Este tipo de acero presenta una dureza moderada, que suele alcanzar los HRC 50-55 tras un tratamiento térmico adecuado. Presenta una buena maquinabilidad, lo que lo convierte en la opción preferida para diversas aplicaciones industriales. Estas propiedades físicas hacen que el acero inoxidable 420 sea adecuado para aplicaciones generales en las que se requiere un equilibrio entre dureza y tenacidad.

Su resistencia al desgaste mejora con el tratamiento térmico, que aumenta la dureza del material. Aunque el acero inoxidable 420 ofrece una buena resistencia a la corrosión en entornos suaves, es menos eficaz en condiciones muy corrosivas. El contenido de cromo ayuda a proteger el acero de la oxidación, pero puede no funcionar bien en entornos agresivos o marinos.

La dureza del acero inoxidable 420 puede ajustarse mediante tratamiento térmico. En su estado recocido, es relativamente blando, pero cuando se trata térmicamente, puede alcanzar niveles de dureza significativos, lo que lo hace adecuado para herramientas de corte y otras aplicaciones que requieren un borde afilado.

El acero inoxidable 440 está disponible en varios subgrados, como 440A, 440B y 440C. El contenido de cromo de estas calidades oscila entre 16% y 18%, mientras que el contenido de carbono varía:

• 440A: 0,60-0,75% carbono
• 440B: 0,75-0,95% carbono
• 440C: 0,95-1,20% carbono

El mayor contenido de cromo y carbono del acero inoxidable 440 aumenta significativamente su dureza y resistencia a la corrosión. El acero inoxidable 440, en particular el grado 440C, es conocido por su dureza y resistencia al desgaste superiores, alcanzando una dureza de HRC 58-60 tras un tratamiento térmico adecuado. Sin embargo, es más quebradizo y difícil de mecanizar que el acero inoxidable 420.

La resistencia al desgaste del acero inoxidable 440 es excepcional, especialmente en el grado 440C, lo que lo hace ideal para aplicaciones de alto rendimiento como cojinetes y herramientas de corte. El mayor contenido de carbono permite una mayor dureza y, en consecuencia, una mejor resistencia al desgaste.

El acero inoxidable 440 ofrece generalmente una mayor resistencia a la corrosión debido a su mayor contenido de cromo, lo que lo hace más eficaz en entornos agresivos en comparación con el acero inoxidable 420. Esto lo hace adecuado para su uso en entornos en los que se requiere una alta resistencia a la corrosión, como en determinadas aplicaciones de procesamiento químico.

El acero inoxidable 440, especialmente la calidad 440C, es famoso por su gran dureza. Tras un tratamiento térmico, puede alcanzar uno de los niveles de dureza más altos entre los aceros inoxidables, perfecto para aplicaciones que exigen tanto dureza como resistencia al desgaste.

Al comparar los aceros inoxidables 420 y 440, destacan varias diferencias clave. El acero inoxidable 440, especialmente el 440C, ofrece una dureza y una resistencia al desgaste superiores a las del acero inoxidable 420, por lo que es más adecuado para aplicaciones de alto rendimiento en las que el desgaste y la dureza son fundamentales. El acero inoxidable 440 ofrece generalmente una mayor resistencia a la corrosión debido a su mayor contenido de cromo, lo que lo hace más eficaz en entornos agresivos en comparación con el acero inoxidable 420. El acero inoxidable 420 es más duro y fácil de mecanizar que el 440, por lo que es más adecuado para aplicaciones en las que se requiere facilidad de fabricación y dureza moderada. El acero inoxidable 420 suele ser menos caro que el 440, especialmente el 440C, debido a su menor contenido en carbono y a la simplificación del tratamiento térmico.

La elección entre los aceros inoxidables 420 y 440 depende de los requisitos específicos de la aplicación, como la necesidad de una mayor dureza y resistencia al desgaste o una mejor resistencia a la corrosión y maquinabilidad.

Acero inoxidable martensítico

Los aceros inoxidables martensíticos son una categoría de aceros inoxidables que se distinguen por su gran resistencia y dureza. Estos aceros pueden someterse a tratamiento térmico, transformando su estructura en martensita, una forma de acero dura y quebradiza, y suelen contener 11-18% de cromo, 0,08-1,20% de carbono y un contenido mínimo de níquel. Su capacidad para endurecerse los hace adecuados para aplicaciones que requieren un alto rendimiento mecánico.

Comparación con los aceros inoxidables 420 y 440

Composición

El acero inoxidable 420 tiene 12-14% de cromo y 0,15-0,40% de carbono, equilibrando la resistencia a la corrosión, la dureza y la maquinabilidad. La serie 440 incluye 440A, 440B y 440C, con niveles de cromo que oscilan entre 16-18% y contenido de carbono entre 0,60-1,20%. El grado 440C, con su alto contenido de carbono (0,95-1,20%), es especialmente duro.

Propiedades mecánicas

El acero inoxidable 420 es conocido por su dureza y facilidad de mecanizado. Puede alcanzar una dureza de hasta HRC 55 tras el tratamiento térmico, lo que lo hace adecuado para diversas aplicaciones de uso general. Por el contrario, el acero inoxidable 440, en particular el grado 440C, ofrece una dureza superior (hasta HRC 60) y resistencia al desgaste, aunque es más quebradizo que el acero inoxidable 420.

Resistencia al desgaste

El acero inoxidable 420 ofrece una resistencia moderada al desgaste, que puede mejorarse mediante tratamiento térmico. Es adecuado para aplicaciones en las que la resistencia al desgaste es importante, pero no la principal preocupación. Por otro lado, el acero inoxidable 440 sobresale en resistencia al desgaste, especialmente el grado 440C, por lo que es ideal para herramientas de alto rendimiento y aplicaciones en las que la resistencia al desgaste es primordial.

Resistencia a la corrosión

El acero inoxidable 420 ofrece una buena resistencia a la corrosión en ambientes suaves debido a su contenido en cromo. Sin embargo, puede no funcionar bien en entornos altamente corrosivos o marinos. El acero inoxidable 440 ofrece una mayor resistencia a la corrosión que el acero inoxidable 420, gracias a su mayor contenido en cromo, lo que lo hace adecuado para entornos más agresivos, incluidas determinadas aplicaciones de procesamiento químico.

Dureza

El acero inoxidable 420 puede templarse para alcanzar un nivel de dureza significativo, lo que lo hace adecuado para aplicaciones que requieren un borde afilado y una resistencia moderada al desgaste. El acero inoxidable 440 es famoso por su gran dureza, especialmente en el grado 440C, que puede alcanzar uno de los niveles de dureza más altos entre los aceros inoxidables tras un tratamiento térmico adecuado. Esto lo hace perfecto para aplicaciones que exigen tanto dureza como resistencia al desgaste.

Aplicaciones y uso industrial

Aplicaciones de acero inoxidable 420

Herramientas médicas

El acero inoxidable 420 se utiliza habitualmente en herramientas médicas como el instrumental quirúrgico. Su moderada resistencia a la corrosión le permite soportar los procesos de esterilización necesarios en entornos médicos. Además, su relativa facilidad de mecanizado permite fabricar instrumentos de formas precisas y complejas.

Cubiertos y herramientas de mano

En el ámbito de la cuchillería, el acero inoxidable 420 es una elección popular para cuchillos de cocina asequibles. Ofrece un equilibrio entre dureza y tenacidad, lo que lo hace adecuado para tareas de corte de uso general. Las herramientas manuales de uso general también se benefician de sus propiedades, ya que se pueden fabricar fácilmente en diversas formas.

Automoción y agricultura

En los sectores de la automoción y la agricultura, el acero inoxidable 420 se utiliza en componentes. Se utiliza en ejes de bombas y válvulas. También se utiliza en equipos de cosecha. Estas aplicaciones requieren una resistencia moderada al desgaste, y el acero inoxidable 420 puede satisfacer estas necesidades sin dejar de ser rentable.

Sin embargo,

Aplicaciones del acero inoxidable 440

Cuchillería de alta gama

El acero inoxidable 440, especialmente el 440C, es ideal para cuchillería de alta gama. Mantiene bien el filo, lo que garantiza que las hojas permanezcan afiladas durante más tiempo. Por eso es el preferido de los chefs profesionales y los aficionados a los cuchillos.

Rodamientos y herramientas de precisión

Debido a su excepcional resistencia al desgaste, el acero inoxidable 440 se utiliza ampliamente en cojinetes de bolas y moldes. En herramientas de precisión, su elevada dureza permite un mecanizado preciso y un rendimiento duradero.

Industria aeroespacial, naval y alimentaria

En las industrias aeroespacial, naval y alimentaria, el acero inoxidable 440 es muy apreciado. En el sector aeroespacial, se utiliza en sistemas de control de vuelo, donde son cruciales una gran resistencia y dureza. En la industria naval, su gran resistencia a la corrosión lo hace adecuado para componentes de propulsión de barcos. En la industria alimentaria, cumple los requisitos de los equipos que deben soportar agentes de limpieza agresivos y un uso constante.

Diferencias clave en las aplicaciones industriales

La siguiente tabla resume las principales diferencias en las aplicaciones industriales entre el acero inoxidable 420 y el 440.

Estudios de casos reales

Industria del automóvil

En el sector de la automoción, el acero inoxidable 420 se utiliza habitualmente para componentes como ejes de bombas y válvulas. Su resistencia moderada al desgaste y su tenacidad lo hacen adecuado para estas aplicaciones, en las que son esenciales tanto la durabilidad como la rentabilidad. La buena mecanizabilidad del material permite la producción eficiente de piezas complejas, lo que es crucial en el entorno de fabricación de gran volumen de la industria del automóvil.

Procesado de alimentos

En el procesado de alimentos, la elección del acero inoxidable es fundamental debido a la necesidad de alta resistencia a la corrosión e higiene. El acero inoxidable 440, en particular el grado 440C, es el preferido para equipos que deben soportar lavados frecuentes y exposición a ácidos alimentarios. Su resistencia superior a la corrosión garantiza la durabilidad y cumple las normas de higiene. El acero inoxidable 420, aunque adecuado para entornos más suaves, puede no ofrecer el mismo nivel de protección y longevidad en condiciones tan agresivas.

Aplicaciones aeroespaciales y marinas

Las industrias aeroespacial y naval requieren materiales que puedan soportar condiciones duras. El acero inoxidable 440 suele seleccionarse para estas aplicaciones por su gran resistencia, dureza y excelente resistencia a la corrosión. En el sector aeroespacial, se utiliza en componentes como los sistemas de control de vuelo, donde el rendimiento mecánico es fundamental. En aplicaciones marinas, su capacidad para resistir la corrosión del agua salada lo hace adecuado para piezas como los componentes de propulsión de los barcos. El acero inoxidable 420, con su moderada resistencia a la corrosión, se utiliza con menos frecuencia en estos entornos exigentes.

Fabricación de cuchillos

Los aceros inoxidables 420 y 440 son populares en la fabricación de cuchillos, siendo el 420HC el preferido por su facilidad de afilado y su buena resistencia a la corrosión. Esto lo hace ideal para cuchillos de uso general. Por otro lado, el acero inoxidable 440C se prefiere para cuchillos de alto rendimiento debido a su excepcional retención del filo y dureza. Esto lo hace adecuado para cuchillos de chef profesionales y otras aplicaciones en las que es esencial un afilado duradero.

Consideraciones prácticas

La elección entre los aceros inoxidables 420 y 440 depende de factores como el coste, las necesidades de rendimiento y el entorno específico. Por ejemplo, el mayor coste y los requisitos de mecanizado especializado del acero inoxidable 440 pueden estar justificados en aplicaciones de alto rendimiento, pero pueden no ser necesarios para usos generales en los que el acero inoxidable 420 sería suficiente.

Comparación de costes y prestaciones

Análisis de costes

Precios del acero inoxidable 420

El acero inoxidable 420 suele ser más asequible que el 440 debido a su menor contenido en carbono y a la simplificación de los requisitos de tratamiento térmico. Esto hace que el acero inoxidable 420 sea una opción rentable para aplicaciones en las que una dureza moderada, resistencia a la corrosión y maquinabilidad son suficientes. Las aplicaciones típicas son la cuchillería, las herramientas de mano y diversos componentes industriales.

Precios del acero inoxidable 440

El acero inoxidable 440, sobre todo el 440C, es más caro. Su mayor contenido de carbono y su complejo proceso de tratamiento térmico contribuyen a aumentar su coste. Su mayor coste se justifica por su mayor dureza, resistencia al desgaste y resistencia a la corrosión. Estos atributos hacen que el acero inoxidable 440 sea ideal para aplicaciones de alto rendimiento, como cojinetes de precisión, cuchillos de alta gama y moldes. El coste puede variar significativamente en función del subgrado específico (440A, 440B o 440C) y del procesamiento necesario.

Análisis del rendimiento

Durabilidad

El acero inoxidable 420 ofrece una buena durabilidad, por lo que es adecuado para aplicaciones generales en las que la dureza y la facilidad de mecanizado son importantes. Soporta un desgaste moderado, suficiente para muchas aplicaciones industriales y de consumo.

En cambio, el acero inoxidable 440 ofrece una durabilidad excepcional, sobre todo en el grado 440C. Su gran dureza y resistencia al desgaste lo hacen ideal para aplicaciones que exigen un rendimiento prolongado bajo grandes esfuerzos, como en herramientas de precisión y rodamientos. La durabilidad superior del acero inoxidable 440 justifica su mayor coste en aplicaciones en las que la longevidad y la fiabilidad son fundamentales.

Eficiencia en aplicaciones de alto rendimiento

El acero inoxidable 420 es eficaz para aplicaciones que requieren niveles de rendimiento moderados. Su facilidad de mecanizado y su bajo coste lo hacen adecuado para producir formas complejas y componentes detallados sin un gasto significativo. Sin embargo, su rendimiento puede verse limitado en entornos muy exigentes.

El acero inoxidable 440 destaca en aplicaciones de alto rendimiento debido a su dureza superior, resistencia al desgaste y resistencia a la corrosión. La eficacia del acero inoxidable 440 en este tipo de aplicaciones lo convierte en la opción preferida para sectores como el aeroespacial, el naval y el alimentario, donde los materiales deben soportar condiciones duras y mantener su integridad a lo largo del tiempo. A pesar de su mayor coste y de los requisitos de mecanizado más exigentes, las ventajas en cuanto a eficacia de rendimiento suelen compensar estos inconvenientes en aplicaciones críticas.

Análisis de costes y beneficios

Si se considera la relación coste-beneficio, el acero inoxidable 420 es ideal para aplicaciones con limitaciones presupuestarias que requieren niveles de rendimiento moderados. Su asequibilidad y facilidad de procesamiento lo convierten en una opción práctica para muchos usos industriales sin comprometer propiedades esenciales como la dureza y la resistencia a la corrosión.

Por otro lado, el acero inoxidable 440, especialmente la calidad 440C, ofrece un gran valor en situaciones en las que es esencial obtener el máximo rendimiento. La mayor inversión inicial se ve compensada por la capacidad del material para funcionar con fiabilidad en entornos exigentes, reduciendo los costes a largo plazo asociados al mantenimiento y la sustitución. Esto hace que el acero inoxidable 440 sea una opción excelente para aplicaciones en las que la durabilidad superior, la resistencia al desgaste y la resistencia a la corrosión son primordiales.

Preguntas frecuentes

A continuación encontrará respuestas a algunas preguntas frecuentes:

¿Cuáles son las principales diferencias entre los aceros inoxidables 420 y 440?

Las principales diferencias entre los aceros inoxidables 420 y 440 radican en su composición, propiedades y aplicaciones. El acero inoxidable 420 contiene entre 12 y 14% de cromo y entre 0,15 y 0,40% de carbono, y ofrece una dureza moderada, buena tenacidad y es más fácil de mecanizar. Es adecuado para herramientas y cuchillería de uso general, con buena resistencia a la corrosión en ambientes suaves.

Por otro lado, el acero inoxidable 440 tiene entre 16 y 18% de cromo y mayores niveles de carbono (por ejemplo, entre 0,95 y 1,20% en el 440C), lo que proporciona una dureza y una resistencia al desgaste excepcionales. Suele utilizarse en aplicaciones de alto rendimiento, como instrumentos quirúrgicos y hojas de cuchillos de alta calidad. El 440 también ofrece mejor resistencia a la corrosión que el 420, pero es más difícil y costoso de mecanizar.

¿Qué acero inoxidable es mejor para aplicaciones de alto rendimiento?

Para aplicaciones de alto rendimiento, el acero inoxidable 440, especialmente el grado 440C, es la opción superior debido a su excepcional dureza, resistencia al desgaste y resistencia a la corrosión. Aunque el acero inoxidable 420 ofrece una buena maquinabilidad y tenacidad, sus propiedades no se corresponden con la alta resistencia y durabilidad requeridas para entornos exigentes. Por lo tanto, cuando el máximo rendimiento es esencial, se prefiere el 440C, a pesar de su mayor coste y dificultad de mecanizado.

¿Cuáles son las aplicaciones típicas del acero inoxidable 420?

El acero inoxidable 420 es una aleación martensítica conocida por su buen equilibrio entre dureza, tenacidad y resistencia moderada a la corrosión. Esta combinación de propiedades lo hace adecuado para una gran variedad de aplicaciones en diferentes industrias. Las aplicaciones típicas incluyen:

1. Instrumental quirúrgico: Gracias a su capacidad para mantener el filo y resistir la corrosión, el acero inoxidable 420 es ideal para fabricar herramientas quirúrgicas como escalpelos, tijeras y pinzas.
2. Cubiertos y cuchillas: Se utiliza comúnmente en la fabricación de cuchillos, incluidos los de caza y las navajas, donde es esencial una alta retención del filo.
3. Instrumentos dentales: Sus propiedades de precisión e higiene lo hacen adecuado para herramientas dentales.
4. Herramientas manuales: Herramientas como cinceles y destornilladores se benefician de su dureza y resistencia al desgaste.
5. Componentes de máquinas: Se utiliza en piezas de maquinaria como bombas y ejes, donde la resistencia al desgaste y la solidez son importantes.
6. Rodamientos y bujes: Su moderada resistencia a la corrosión y su buena tenacidad lo hacen adecuado para estos componentes.
7. Cadenas industriales y armas de fuego: Su resistencia y durabilidad son ventajosas en estas aplicaciones.

¿Cuál es la resistencia al desgaste del acero inoxidable 440?

El acero inoxidable 440, especialmente los subgrados como el 440C, presenta una excepcional resistencia al desgaste. Su alto contenido en carbono le permite alcanzar una dureza Rockwell de 58 - 60 HRC tras el tratamiento térmico, superando con creces al acero inoxidable 420. Esta elevada dureza se traduce en una mejor retención del filo, lo que lo hace ideal para herramientas de corte de precisión, cuchillas y cojinetes. Además, tiene mayor resistencia a la tracción y al límite elástico, lo que contribuye a su durabilidad bajo grandes esfuerzos. Sin embargo, debido a su elevada dureza, es más difícil de mecanizar que el acero inoxidable 420.

¿Es el acero inoxidable 420 más rentable que el 440?

Sí, el acero inoxidable 420 suele ser más rentable que el acero inoxidable 440. Esto se debe principalmente a su menor contenido de carbono y a un proceso de tratamiento térmico más sencillo, que se traduce en menores costes de material. Además, el acero inoxidable 420 es más fácil de mecanizar, lo que reduce los costes de producción asociados al mecanizado y la fabricación. Mientras que el acero inoxidable 440, especialmente el grado 440C, ofrece una mayor dureza y una mayor resistencia al desgaste, es más caro de producir y mecanizar debido a su mayor contenido de carbono y a unos requisitos de tratamiento térmico más complejos. Por tanto, el acero inoxidable 420 es más rentable para aplicaciones en las que basta con una dureza y una resistencia a la corrosión moderadas.

¿Cuáles son las principales ventajas de utilizar acero inoxidable martensítico?

El acero inoxidable martensítico, como los grados 420 y 440, ofrece varias ventajas significativas. En primer lugar, puede alcanzar una gran resistencia y dureza mediante tratamiento térmico, lo que lo hace adecuado para aplicaciones que requieren resistencia al desgaste y durabilidad. Esta propiedad es esencial para herramientas y componentes que deben soportar grandes esfuerzos. En segundo lugar, ofrece una resistencia moderada a la corrosión, adecuada para entornos no muy agresivos, que puede mejorarse aún más con el revenido. Además, los aceros inoxidables martensíticos son magnéticos, lo que puede ser beneficioso en aplicaciones específicas. También son rentables en comparación con los aceros inoxidables austeníticos o dúplex, lo que los convierte en una opción popular en diversas industrias, como la fabricación y los dispositivos médicos. Por último, su versatilidad en el tratamiento térmico permite adaptar las propiedades mecánicas a los requisitos específicos de la aplicación, lo que aporta flexibilidad en la selección de materiales. Estas ventajas hacen que los aceros inoxidables martensíticos sean muy valiosos en muchas aplicaciones industriales y comerciales.