Acero inoxidable 431 frente a 430: ¿Cuál es la diferencia?

A la hora de seleccionar el acero inoxidable adecuado para su proyecto, puede ser crucial comprender las sutiles diferencias entre los distintos grados. Dos opciones comúnmente comparadas son el acero inoxidable 431 y el 430. Aunque a primera vista puedan parecer similares, estos materiales ofrecen propiedades únicas que se adaptan a distintas aplicaciones. ¿En qué se diferencian por su composición? ¿Y en cuanto a su resistencia a la corrosión y sus propiedades mecánicas? ¿Y puede tratarse térmicamente y endurecerse el 431, a diferencia del 430?

En esta guía comparativa, exploraremos las principales diferencias entre el acero inoxidable 431 y el 430. Profundizaremos en sus composiciones químicas, propiedades mecánicas y características de resistencia a la corrosión. Profundizaremos en sus composiciones químicas, propiedades mecánicas y características de resistencia a la corrosión, proporcionándole la información necesaria para tomar una decisión informada. ¿Cuál se adapta mejor a sus necesidades? Averigüémoslo.

Acero inoxidable ferrítico frente a acero inoxidable martensítico

Descripción general del acero inoxidable ferrítico

El acero inoxidable ferrítico, como el grado 430, tiene una estructura cristalina cúbica centrada en el cuerpo (BCC). Este acero contiene cromo como principal elemento de aleación, normalmente en la gama de 16-18%. El contenido de carbono se mantiene bajo, normalmente por debajo de 0,12%, lo que ayuda a mantener la ductilidad y la facilidad de fabricación. Los aceros inoxidables ferríticos no son endurecibles mediante tratamiento térmico y adquieren su resistencia principalmente por endurecimiento en solución sólida, en lugar de por transformación martensítica.

Propiedades principales del acero inoxidable ferrítico

Los aceros inoxidables ferríticos son fuertemente magnéticos debido a su estructura BCC y ofrecen una resistencia a la corrosión moderada adecuada para muchas aplicaciones en interiores y exteriores suaves. Son propensos a la corrosión por picaduras y grietas en entornos con cloruros. Estos aceros presentan una resistencia a la tracción moderada, normalmente en torno a 450 MPa, y una buena conformabilidad. El bajo contenido en carbono garantiza una buena ductilidad, lo que los hace adecuados para procesos de conformado y embutición.

Descripción general del acero inoxidable martensítico

El acero inoxidable martensítico, como el grado 431, presenta una estructura cristalina tetragonal centrada en el cuerpo (BCT). Esta estructura se consigue mediante un proceso que implica el temple y revenido del acero. Los aceros inoxidables martensíticos tienen un mayor contenido de carbono, normalmente entre 0,12-0,20%, e incluyen níquel (1,25-2,5%) para mejorar sus propiedades mecánicas. Son templables mediante tratamiento térmico, lo que aumenta considerablemente su resistencia y dureza.

Propiedades principales del acero inoxidable martensítico

Los aceros inoxidables martensíticos son magnéticos debido a su estructura BCT. Ofrecen una resistencia moderada a la corrosión, que se ve reforzada por el contenido de níquel y los hace adecuados para entornos más exigentes en comparación con los aceros ferríticos. Estos aceros presentan una elevada resistencia a la tracción, que oscila entre 860 y 1.000 MPa cuando están templados. Los aceros martensíticos pueden alcanzar una dureza de 35-45 HRC tras un tratamiento térmico adecuado, lo que los hace ideales para aplicaciones que requieren una gran resistencia al desgaste. Aunque su ductilidad es inferior a la de los aceros ferríticos, un tratamiento térmico adecuado puede optimizar la tenacidad.

Análisis comparativo: Acero inoxidable ferrítico frente a acero inoxidable martensítico

El acero inoxidable ferrítico (430) tiene una estructura BCC que proporciona una buena ductilidad y conformabilidad pero limita su resistencia y dureza máximas, mientras que el acero inoxidable martensítico (431) tiene una estructura BCT que permite aumentos significativos de resistencia y dureza.

Composición química

• 430: Contiene 16-18% de cromo, menos de 0,12% de carbono y un mínimo de níquel (≤1%).
• 431: Comprende 15-17% de cromo, 0,12-0,20% de carbono y 1,25-2,5% de níquel, lo que mejora sus propiedades mecánicas y su resistencia a la corrosión.

Propiedades mecánicas

• Fuerza: 430 tiene una resistencia a la tracción de unos 450 MPa, mientras que 431 oscila entre 860 y 1000 MPa cuando se endurece.
• Dureza: El 430 tiene una dureza aproximada de 85 HRB en su estado recocido, mientras que el 431 puede alcanzar 35-45 HRC tras el revenido.
• Ductilidad: 430 ofrece una buena conformabilidad, mientras que 431 puede requerir un tratamiento térmico posterior a la soldadura para optimizar la ductilidad.

Resistencia a la corrosión

• 430: Ofrece una resistencia moderada a la corrosión, adecuada para aplicaciones industriales.

Tratamiento térmico

• 430: No endurecible por tratamiento térmico; sus propiedades vienen determinadas principalmente por su composición química y el trabajo en frío.
• 431: Puede endurecerse y reforzarse considerablemente mediante temple y revenido, lo que permite adaptar las propiedades mecánicas a aplicaciones específicas.

Idoneidad de la aplicación

• Acero inoxidable 430: Se utiliza comúnmente en molduras de automóviles, sistemas de escape y componentes arquitectónicos debido a su buena conformabilidad y adecuada resistencia a la corrosión.
• Acero inoxidable 431: Preferido para fijaciones aeroespaciales, herramientas quirúrgicas y componentes marinos sometidos a grandes esfuerzos, en los que son fundamentales la alta resistencia, la dureza y una mayor resistencia a la corrosión.

Diferencias en la composición química

El acero inoxidable 430 es un tipo de acero inoxidable ferrítico conocido por su alto contenido en cromo y sus bajos niveles de carbono. Su composición química está diseñada para ofrecer una buena resistencia a la corrosión y conformabilidad, lo que lo hace adecuado para diversas aplicaciones.

Resumen de la composición

• Cromo (Cr): ~17%
• Carbono (C): ≤0.12%
• Níquel (Ni): Insignificante o nulo
• Manganeso (Mn) y Silicio (Si): Trazas
• Azufre (S): ≤0.03%
• Fósforo (P): ≤0.04%

El alto contenido de cromo aumenta la resistencia a la corrosión del 430, mientras que el bajo contenido de carbono mantiene la ductilidad y evita el endurecimiento mediante tratamiento térmico. La ausencia de níquel concuerda con su clasificación como acero inoxidable ferrítico, garantizando la estabilidad en la fase ferrítica.

El contenido de cromo del acero inoxidable 430 es crucial para su resistencia a la corrosión. Con aproximadamente 17% de cromo, este acero puede resistir la oxidación y ambientes corrosivos moderados, por lo que es ideal para aplicaciones como molduras de automóviles y electrodomésticos de cocina.

Acero inoxidable 431

El acero inoxidable 431 es un acero inoxidable martensítico, reconocido por su mayor contenido de carbono y la adición de níquel, que altera significativamente sus propiedades en comparación con el 430.

Resumen de la composición

• Cromo (Cr): 15.0 – 17.0%
• Carbono (C): 0.12 – 0.20%
• Níquel (Ni): 1.25 – 2.50%
• Manganeso (Mn): Hasta 1,0%
• Silicio (Si): Hasta 1,0%
• Azufre (S): Máx. 0,03%
• Fósforo (P): Máx. 0,04%

El mayor contenido de carbono del 431 permite el endurecimiento mediante tratamiento térmico, mejorando la resistencia mecánica y al desgaste. La adición de níquel mejora la tenacidad y la resistencia a la corrosión, lo que hace que el 431 sea adecuado para aplicaciones más exigentes.

El contenido de cromo del acero inoxidable 431 oscila entre 15,0 y 17,0%, lo que proporciona un equilibrio entre resistencia a la corrosión y resistencia mecánica. El menor contenido de cromo en comparación con el 430 se compensa con la presencia de níquel, que mejora el rendimiento general en entornos más duros.

Tabla comparativa de composición química

En la siguiente tabla se destacan las principales diferencias de composición química entre el acero inoxidable 430 y el 431, y su repercusión en las propiedades.

Comparación de elementos clave

Las principales diferencias en la composición química de los aceros inoxidables 430 y 431 radican en su contenido de carbono y níquel. Estas diferencias dan lugar a microestructuras y propiedades mecánicas distintas:

• Contenido de carbono: El mayor contenido de carbono del 431 permite endurecerlo mediante tratamiento térmico, lo que lo hace adecuado para aplicaciones que requieren gran resistencia y resistencia al desgaste. En cambio, el menor contenido de carbono del 430 limita su templabilidad, pero mejora su conformabilidad y ductilidad.
• Contenido en níquel: La presencia de níquel en el 431 mejora su tenacidad y resistencia a la corrosión, haciéndolo más adecuado para entornos exigentes en comparación con el 430, que carece de un contenido significativo de níquel.

Estas diferencias de composición influyen en la elección del acero para aplicaciones específicas, siendo el 430 ideal para entornos decorativos y ligeramente corrosivos y el 431 el preferido para aplicaciones de alta resistencia, resistentes al desgaste y moderadamente corrosivas.

Comparación de propiedades mecánicas

Resistencia a la tracción

La resistencia a la tracción es un factor clave a la hora de evaluar la idoneidad del acero inoxidable para distintos usos.

El acero inoxidable 431 tiene una resistencia a la tracción de 860 a 1.000 MPa, ideal para componentes aeroespaciales y marinos. En cambio, el acero inoxidable 430 ofrece una resistencia a la tracción inferior, de unos 450 MPa, por lo que es más adecuado para utensilios de cocina y molduras de automóviles, donde la resistencia a la corrosión es crucial.

Dureza

La dureza mide la resistencia de un material al desgaste y la deformación.

El acero inoxidable 431 puede alcanzar una dureza significativa mediante tratamiento térmico, con valores que oscilan entre 35-45 HRC. Esta propiedad lo hace adecuado para piezas que requieren una alta resistencia al desgaste, como ejes, pernos y elementos de fijación. El acero inoxidable 430 suele tener un nivel de dureza inferior, en torno a 85 HRC en su estado recocido. Esto afecta a su capacidad para soportar condiciones abrasivas, por lo que es menos adecuado para aplicaciones que requieren una alta resistencia al desgaste.

Alargamiento a la rotura

El acero inoxidable 431 tiene un alargamiento a la rotura inferior, de unos 17%, lo que indica una mayor resistencia pero una menor ductilidad, que es menos adecuada para el conformado extensivo. El acero inoxidable 430, con un alargamiento a la rotura de unos 24%, es más dúctil y más fácil de conformar.

Resistencia a la fatiga

El acero inoxidable 431 tiene una mayor resistencia a la fatiga, que oscila entre 430 y 610 MPa, lo que lo hace ideal para aplicaciones que impliquen esfuerzos repetitivos. El acero inoxidable 430, con una resistencia a la fatiga inferior, es menos adecuado para entornos de gran tensión.

Propiedades magnéticas

El acero inoxidable 431 es magnético debido a su estructura tetragonal centrada en el cuerpo (BCT). Esto puede ser ventajoso en aplicaciones que requieren propiedades magnéticas, como ciertos componentes eléctricos. El acero inoxidable 430 no suele ser magnético, lo que puede afectar a su idoneidad para aplicaciones en las que se requieren propiedades magnéticas.

Módulo elástico (Young)

Tanto el acero inoxidable 431 como el 430 tienen un módulo de Young similar de aproximadamente 200 GPa, lo que indica una rigidez comparable bajo deformación elástica.

Aplicaciones basadas en las propiedades mecánicas

Debido a su elevada resistencia mecánica y a la corrosión, el acero inoxidable 431 es adecuado para aplicaciones exigentes como fijaciones aeroespaciales, herramientas quirúrgicas y componentes marinos sometidos a grandes esfuerzos. El acero inoxidable 430, con su mayor ductilidad y moderada resistencia a la corrosión, es más apropiado para aplicaciones como utensilios de cocina, embellecedores de automóviles y artículos decorativos en los que la conformación y el moldeado son cruciales.

Características de resistencia a la corrosión

Resistencia a la corrosión del acero inoxidable 430

El acero inoxidable 430 es un tipo de acero inoxidable ferrítico que ofrece una resistencia moderada a la corrosión. Se comporta bien en entornos con elementos corrosivos suaves, gracias a su alto contenido en cromo (aproximadamente 16-18%), que mejora su capacidad para resistir la oxidación y el ácido nítrico. Esto lo hace adecuado para aplicaciones como electrodomésticos de cocina y embellecedores de automóviles.

Influencia de la estructura ferrítica en la resistencia a la corrosión

La estructura ferrítica del acero inoxidable 430, caracterizada por la formación de cristales cúbicos centrados en el cuerpo (BCC), contribuye a su moderada resistencia a la corrosión. Sin embargo, la ausencia de elementos estabilizadores como el titanio o el niobio lo hace susceptible a la corrosión intergranular, especialmente tras la soldadura. Además, en entornos ricos en cloruros como el agua de mar, el 430 tiende a sufrir corrosión por picaduras y grietas, lo que limita su uso en aplicaciones marinas.

Resistencia a la corrosión del acero inoxidable 431

El acero inoxidable 431, un acero inoxidable martensítico, ofrece una mayor resistencia a la corrosión en comparación con el 430, debido principalmente a su estructura estabilizada y a su contenido en níquel (1,25-2,5%). Este grado es adecuado para entornos más exigentes, proporcionando un mejor rendimiento en exposiciones químicas industriales y ligeramente corrosivas.

Influencia de la estructura martensítica en la resistencia a la corrosión

La estructura martensítica del acero inoxidable 431, que tiene una estructura cristalina específica que mejora la durabilidad, combinada con su mayor contenido en carbono y níquel, mejora significativamente su resistencia a la corrosión. El proceso de estabilización reduce el riesgo de corrosión intergranular posterior a la soldadura al minimizar la formación de carburo de cromo. En consecuencia, el acero inoxidable 431 es más adecuado para aplicaciones que impliquen ciclos térmicos y soldadura.

Análisis comparativo

Resistencia general a la corrosión

• Acero inoxidable 430: Resiste bien la oxidación y el ácido nítrico, pero puede sufrir corrosión a altas temperaturas debido al agotamiento del cromo.
• Acero inoxidable 431: Ofrece una resistencia comparable en ambientes suaves, pero es superior en estados estabilizados, reduciendo el riesgo de sensibilización y corrosión intergranular.

Exposición al cloruro

• Acero inoxidable 430: Susceptible a la corrosión por picaduras y grietas en ambientes ricos en cloruros como el agua de mar.
• Acero inoxidable 431: Proporciona una resistencia marginalmente mejor debido a su estructura estabilizada, pero sigue siendo limitada en condiciones severas de cloruros.

Idoneidad medioambiental

• Atmosférico/Industrial: Ambas calidades tienen un buen rendimiento, aunque la estabilización de la 431 ofrece una mayor fiabilidad a largo plazo en temperaturas fluctuantes.
• Exposición química:
• 430: Apto para exposición a ácido nítrico y agentes oxidantes.
• 431: Más adecuado para productos químicos ligeramente corrosivos debido a la reducción del ataque intergranular.
• Aplicaciones marinas: Ninguno de los dos grados es ideal para una exposición prolongada al agua salada, pero la estructura del 431 ofrece ligeras ventajas.

Impacto de la fabricación

• Soldadura: El acero inoxidable 430 requiere un recocido posterior a la soldadura para restaurar la resistencia a la corrosión, mientras que la estabilización del 431 reduce esta necesidad, mejorando el rendimiento de la zona soldada.
• Tratamiento térmico: El acero inoxidable 431 puede someterse a tratamiento térmico para alcanzar determinados niveles de dureza sin que se produzcan problemas importantes de corrosión. Por el contrario, el acero inoxidable 430 no puede endurecerse mediante tratamiento térmico.

Hallazgos recientes

Estudios recientes hacen hincapié en el acero inoxidable 431 para aplicaciones que requieren una combinación de fuerza y resistencia moderada a la corrosión, como las fijaciones aeroespaciales. El acero inoxidable 430 sigue siendo el preferido para componentes rentables no soldados en entornos ligeramente corrosivos, como los embellecedores de automóviles.

Conclusión clave: El grado 431 supera al 430 en entornos soldados o sometidos a ciclos térmicos debido a la estabilización, mientras que el 430 sigue siendo económico para aplicaciones sencillas y no agresivas. Para entornos ricos en cloruros, ninguno de los dos es óptimo, pero la integridad estructural del 431 ofrece ligeras ventajas.

Capacidad de tratamiento térmico

Visión general del tratamiento térmico

El tratamiento térmico modifica las propiedades físicas y a veces químicas de un material. Consiste en calentar el metal a una temperatura específica, mantenerlo a esa temperatura durante un tiempo determinado y, a continuación, enfriarlo a una velocidad controlada. Este proceso puede mejorar significativamente las propiedades mecánicas de los aceros inoxidables, como la dureza, la resistencia y la tenacidad.

Acero inoxidable 431

El acero inoxidable 431 es altamente termotratable, lo que lo hace adecuado para aplicaciones que requieren propiedades mecánicas mejoradas. El proceso de tratamiento térmico del acero inoxidable 431 suele incluir el temple y el revenido. El temple consiste en calentar el acero a una temperatura comprendida entre 980 y 1065 °C y enfriarlo rápidamente en agua o aceite, lo que aumenta su dureza y resistencia. El templado, que sigue al enfriamiento rápido, consiste en calentar el acero a 600-650°C para ajustar la dureza y mejorar la tenacidad, evitando la fragilidad. Aunque el recocido completo no es factible para el acero inoxidable 431, el recocido de proceso puede realizarse calentando a 620-660°C y permitiendo el enfriamiento por aire, aliviando las tensiones internas y mejorando la maquinabilidad sin alterar significativamente la dureza.

Propiedades mecánicas tras el tratamiento térmico

El acero inoxidable 431 tratado térmicamente tiene mejores propiedades mecánicas:

• Resistencia a la tracción: Aumenta significativamente, por lo que es adecuado para aplicaciones de alta tensión.
• Resistencia a la fatiga: Mejorado, lo que permite al acero soportar mejor las condiciones de carga cíclica.

Acero inoxidable 430

El acero inoxidable 430, un acero inoxidable ferrítico, puede someterse a tratamientos térmicos limitados. El recocido, el tratamiento más común, consiste en calentar el acero hasta unos 815 °C, seguido de un enfriamiento lento para ablandarlo, mejorar su ductilidad y aliviar las tensiones internas. Sin embargo, no mejora significativamente la resistencia mecánica. El acero inoxidable 430 no puede endurecerse mediante temple y revenido debido a su bajo contenido en carbono y a su estructura ferrítica. A pesar de estas limitaciones, el acero inoxidable 430 ofrece una buena resistencia a la corrosión, especialmente en aplicaciones de alta temperatura. Puede resistir la oxidación y la incrustación hasta 870°C, lo que lo hace adecuado para entornos en los que la estabilidad a altas temperaturas es esencial.

Análisis comparativo

El acero inoxidable 431 presenta una capacidad superior de tratamiento térmico, lo que permite mejorar significativamente sus propiedades mecánicas mediante temple y revenido. Por el contrario, el acero inoxidable 430, aunque no puede someterse al mismo tratamiento térmico, se valora por su resistencia a la corrosión y su idoneidad en entornos de alta temperatura. La elección entre estos materiales depende de los requisitos de la aplicación, siendo el acero inoxidable 431 ideal para aplicaciones de alta resistencia y el acero inoxidable 430 para situaciones en las que la resistencia a la corrosión es fundamental.

Aplicaciones típicas

Aplicaciones del acero inoxidable 430

Automoción y electrodomésticos

El acero inoxidable 430 se utiliza ampliamente en la industria del automóvil, especialmente para sistemas de escape, embellecedores y otros componentes que se benefician de su resistencia a la oxidación y a la descamación a altas temperaturas. Su resistencia mecánica moderada y su buena resistencia a la corrosión lo hacen ideal para estas aplicaciones. Además, el 430 se emplea habitualmente en electrodomésticos como lavavajillas y frigoríficos, donde resiste una ligera corrosión y es fácil de limpiar.

Aplicaciones arquitectónicas

Su resistencia a la intemperie lo hace popular para usos arquitectónicos. El acero inoxidable 430 se utiliza a menudo para tejados, revestimientos y otros componentes exteriores en los que el atractivo estético y la durabilidad son importantes. Su capacidad para mantener un buen acabado en diversas condiciones ambientales es un factor clave en estas aplicaciones.

Componentes generales resistentes a la corrosión

Para aplicaciones que requieren una resistencia moderada a la corrosión pero no exigen una gran resistencia mecánica, el acero inoxidable 430 es una opción ideal. Algunos ejemplos son los utensilios de cocina, fregaderos y equipos de procesamiento de alimentos. Su conformabilidad y facilidad de fabricación permiten producir formas y diseños complejos, lo que aumenta su utilidad en estos ámbitos.

Aplicaciones del acero inoxidable 431

Industria aeroespacial

El acero inoxidable 431 se valora en el sector aeroespacial por su solidez y resistencia al desgaste y la fatiga. Se utiliza en la fabricación de tornillería aeronáutica, ejes y otros componentes que deben soportar grandes esfuerzos y duras condiciones de funcionamiento. La capacidad del material para endurecerse y templarse proporciona las propiedades mecánicas necesarias para estas exigentes aplicaciones.

Componentes de automoción

En el sector de la automoción, el acero inoxidable 431 se utiliza para componentes sometidos a grandes esfuerzos, como colectores de escape e intercambiadores de calor. Su elevada resistencia a la tracción y a los ciclos térmicos lo hacen idóneo para estas piezas, sometidas a temperaturas y cargas mecánicas extremas.

Industria naval

La industria naval se beneficia de la excelente resistencia a la corrosión del 431, especialmente en ambientes salinos. Se utiliza para ejes de hélices, fijaciones marinas y otros componentes que deben soportar los efectos corrosivos del agua de mar. La durabilidad del material y su resistencia a la corrosión por picaduras y grietas son fundamentales para estas aplicaciones.

Equipamiento industrial y procesamiento químico

El acero inoxidable 431 se emplea en equipos industriales y aplicaciones de procesamiento químico en las que se requiere resistencia a la corrosión y alta resistencia mecánica. Es especialmente útil en la producción de ácido nítrico y ácido acético, donde la resistencia del material a la corrosión intergranular y a la sensibilización es esencial. Componentes como válvulas, bombas y ejes de plantas químicas utilizan a menudo este tipo de acero inoxidable.

Productos sanitarios

La industria médica utiliza el acero inoxidable 431 para instrumentos quirúrgicos e implantes ortopédicos porque su solidez, dureza y resistencia a la corrosión garantizan su durabilidad a pesar de la esterilización repetida y los entornos biológicos agresivos.

Normas internacionales equivalentes

Normas AISI

El Instituto Americano del Hierro y el Acero (AISI) establece normas ampliamente reconocidas para grados de acero inoxidable como 430 y 431.

• Acero inoxidable 430: El acero inoxidable 430, designado bajo la norma AISI, es conocido por su composición de aproximadamente 17% de cromo y muy bajo contenido de carbono. Se clasifica como un acero inoxidable ferrítico, utilizado principalmente por su buena resistencia a la corrosión y conformabilidad.
• Acero inoxidable 431: Según la norma AISI, este grado se identifica por su mayor contenido de carbono (0,12-0,20%) y adición de níquel (1,25-2,50%). Es un acero inoxidable martensítico, que puede endurecerse mediante tratamiento térmico, lo que lo hace adecuado para aplicaciones de alta resistencia.

Normas SUS (Japón)

Las normas industriales japonesas (JIS) proporcionan denominaciones equivalentes para los grados internacionales de acero inoxidable.

• SUS 430: El equivalente japonés del AISI 430, el SUS 430, mantiene la misma composición química y las mismas propiedades. Se utiliza en aplicaciones similares que requieren una resistencia a la corrosión y una conformabilidad moderadas.
• SUS 431: El equivalente del AISI 431 en Japón es el SUS 431. Este grado sigue las mismas pautas de composición, lo que garantiza una gran solidez y resistencia a la corrosión adecuadas para aplicaciones exigentes.

Normas europeas

La Unión Europea (UE) define normas para los grados de acero inoxidable con arreglo al sistema EN (Norma Europea), que proporciona clasificaciones equivalentes para estos materiales.

• X6Cr17 (1.4016): Equivalente europeo del AISI 430, este grado se caracteriza por su contenido de cromo 17% y su estructura ferrítica. Se utiliza para aplicaciones similares a las de sus homólogos estadounidense y japonés.
• X17CrNi16-2 (1.4057): Este grado europeo, equivalente al AISI 431, tiene la misma gama de cromo, carbono y níquel, por lo que es ideal para aplicaciones que requieren alta resistencia y resistencia a la corrosión.

Normas chinas

Las normas chinas para el acero inoxidable se rigen por el sistema GB (Guobiao), que proporciona equivalentes locales para los grados internacionales.

• 1Cr17: El equivalente chino del AISI 430, conocido como 1Cr17, comparte la misma composición química y las mismas propiedades, por lo que resulta adecuado para aplicaciones similares en el mercado nacional.
• 1Cr17Ni2: El equivalente de AISI 431 en China es 1Cr17Ni2. Este grado se adhiere a las mismas directrices de composición, lo que garantiza su uso en aplicaciones de alta resistencia y resistentes a la corrosión.

Normas alemanas

Alemania sigue el sistema DIN (Deutsches Institut für Normung) para las normas de acero inoxidable, que se ajustan al sistema EN pero también incluyen designaciones locales específicas.

• 1.4016: El equivalente alemán del AISI 430, este grado coincide en composición química y propiedades, proporcionando una resistencia moderada a la corrosión y una buena conformabilidad.
• 1.4057: Equivalente al AISI 431, este grado es conocido por su gran solidez y resistencia a la corrosión, adecuado para entornos exigentes.

Normas rusas

Rusia utiliza el sistema GOST (Gosudarstvenny Standart) para las normas de acero inoxidable, que proporciona equivalentes para los grados internacionales.

• 12Kh17: Equivalente ruso del AISI 430, este grado se utiliza para aplicaciones que requieren una resistencia moderada a la corrosión.
• 20Kh17N2: Equivalente al AISI 431 en Rusia, este grado es reconocido por su alta resistencia y resistencia a la corrosión.

Conocer estas normas internacionales ayuda a seleccionar el grado de acero inoxidable adecuado para aplicaciones específicas, garantizando la compatibilidad y el rendimiento en diversas regiones e industrias.

Preguntas frecuentes

A continuación encontrará respuestas a algunas preguntas frecuentes:

¿Cuál es la diferencia de composición entre el acero inoxidable 431 y el 430?

Los aceros inoxidables 431 y 430 difieren principalmente en su composición química, lo que repercute en sus propiedades mecánicas y su resistencia a la corrosión. El acero inoxidable 430 es un acero inoxidable ferrítico con un mínimo de 17% de cromo, bajo contenido de carbono y mínima presencia de níquel. Esta composición lo hace menos fuerte y menos resistente a la corrosión que el 431.

Por otro lado, el acero inoxidable 431 es un acero inoxidable martensítico que contiene 15-17% de cromo, un mayor contenido de carbono (0,12-0,20%) y un importante contenido de níquel (1,25-2,50%). La presencia de níquel y los mayores niveles de carbono aumentan su resistencia, durabilidad y resistencia a la corrosión, lo que lo hace adecuado para aplicaciones más exigentes. Estas diferencias de composición hacen que se prefiera el 431 en entornos que requieren una mayor resistencia mecánica y una mejor resistencia a la corrosión.

¿Cómo se comparan las propiedades de resistencia a la corrosión de los aceros inoxidables 431 y 430?

El acero inoxidable 431 ofrece una resistencia a la corrosión superior a la del acero inoxidable 430 debido a su estructura martensítica y a sus elementos de aleación. Aunque ambas calidades contienen cromo, que es crucial para la resistencia a la corrosión, el 431 suele tener un mayor contenido de cromo (17-19%) y elementos adicionales como níquel y cobre que mejoran su comportamiento en entornos corrosivos. Estos elementos de aleación añadidos confieren al 431 una mayor resistencia a la corrosión por picaduras y grietas, sobre todo en entornos con cloruros, como las atmósferas marinas.

Además, el acero inoxidable 431 puede tratarse térmicamente para aumentar su dureza y mejorar aún más su resistencia a la corrosión, especialmente en entornos industriales ligeramente corrosivos. Por el contrario, 430, al ser ferrítico, no puede endurecerse mediante tratamiento térmico y es más susceptible a la sensibilización y a la corrosión intergranular, especialmente tras la soldadura o la exposición a altas temperaturas. Esto hace que el 431 sea más adecuado para aplicaciones que requieren una mayor resistencia a la corrosión y resistencia mecánica, como los componentes marinos y los equipos industriales.

¿Puede tratarse térmicamente y endurecerse el acero inoxidable 431, a diferencia del 430?

El acero inoxidable 431 sí puede someterse a tratamiento térmico y endurecerse, a diferencia del acero inoxidable 430. Esto se debe principalmente a las diferencias en sus estructuras metalúrgicas. Esto se debe principalmente a las diferencias en sus estructuras metalúrgicas. El acero inoxidable 431 es un acero inoxidable martensítico, lo que significa que puede someterse a procesos de tratamiento térmico como el temple y el revenido. Durante estos procesos, el 431 se calienta a altas temperaturas (980-1065°C) y después se enfría rápidamente, normalmente en aceite, para formar una estructura martensítica dura. Posteriormente, se realiza un revenido a unos 600-650°C para mejorar la tenacidad y reducir la fragilidad, lo que da como resultado un material que puede alcanzar niveles de dureza de hasta aproximadamente 40 HRC.

Por otro lado, el acero inoxidable 430 es un acero inoxidable ferrítico que no puede endurecerse mediante tratamiento térmico. Normalmente se utiliza en estado recocido, dependiendo de su microestructura ferrítica para sus propiedades inherentes. Aunque el 430 ofrece una buena resistencia a la corrosión y una resistencia mecánica moderada, no alcanza la dureza y resistencia elevadas que se pueden conseguir con el 431.

Por lo tanto, para aplicaciones que requieren una mayor solidez y resistencia al desgaste, el acero inoxidable 431 es la opción preferida debido a su capacidad de tratamiento térmico y a las propiedades mecánicas resultantes.

¿Cuáles son las aplicaciones típicas de los aceros inoxidables 430 y 431?

El acero inoxidable 430 se utiliza habitualmente en aparatos de cocina, molduras de automóviles y molduras arquitectónicas debido a su buena resistencia a la corrosión en entornos neutros y ligeramente ácidos. También es frecuente en electrodomésticos como lavadoras, lavavajillas y cocinas, así como en molduras decorativas por su excelente calidad de acabado. Además, encuentra aplicaciones en equipos industriales donde la resistencia a la corrosión es esencial, pero no en condiciones altamente corrosivas como el agua salada.

El acero inoxidable 431, por su parte, se utiliza en aplicaciones más exigentes en las que se requiere una mayor resistencia y una mejor resistencia a la corrosión. Su estructura martensítica y su mayor contenido de cromo lo hacen adecuado para entornos sometidos a grandes esfuerzos, como en aplicaciones marinas, maquinaria industrial y componentes que requieren tanto durabilidad como resistencia al desgaste y la corrosión. A menudo se elige este grado por su capacidad de ser tratado térmicamente para conseguir mayor dureza y resistencia.

¿Qué grado de acero inoxidable ofrece mejor resistencia mecánica, el 431 o el 430?

Cuando se compara la resistencia mecánica del acero inoxidable 431 y 430, el acero inoxidable 431 ofrece claramente un rendimiento superior. Esto se debe a su estructura martensítica y a la posibilidad de someterse a un tratamiento térmico que mejora significativamente su resistencia a la tracción y su límite elástico. El acero inoxidable 431 tiene una resistencia a la tracción que oscila entre 850 y 1.000 MPa y un límite elástico de unos 600 MPa, lo que supone casi el doble de resistencia a la tracción que el acero inoxidable 430, que suele tener una resistencia a la tracción de unos 450 MPa y un límite elástico inferior de unos 200-300 MPa.

Además, el acero inoxidable 431 presenta una mayor dureza (aproximadamente 250 HB cuando se trata térmicamente) en comparación con el acero inoxidable 430 (alrededor de 160 HB), lo que contribuye a una mayor resistencia al desgaste. Sin embargo, es menos dúctil, con un alargamiento a la rotura de 15-20%, frente a los 24% del acero inoxidable 430.

¿Cuáles son las principales diferencias entre los aceros inoxidables ferríticos y martensíticos?

Los aceros inoxidables ferríticos y martensíticos difieren principalmente en su microestructura y propiedades. Los aceros inoxidables ferríticos, como el acero inoxidable 430, tienen una estructura cristalina cúbica centrada en el cuerpo (BCC) y se caracterizan por una resistencia moderada y una buena resistencia a la corrosión. Contienen alrededor de 16-18% de cromo y muy poco carbono, por lo que no son endurecibles mediante tratamiento térmico. Esta estructura les confiere ductilidad y buena conformabilidad, pero limita su resistencia mecánica.

Los aceros inoxidables martensíticos, como el acero inoxidable 431, tienen una estructura cristalina tetragonal centrada en el cuerpo (BCT) tras el tratamiento térmico. Contienen niveles de cromo similares pero un mayor contenido de carbono (~0,2%) e incluyen níquel (1,25-2,5%). Esta composición les permite endurecerse mediante tratamiento térmico, lo que se traduce en una gran dureza, resistencia y tenacidad. Los aceros martensíticos ofrecen propiedades mecánicas superiores y una mayor resistencia a la corrosión en entornos agresivos, por lo que son adecuados para aplicaciones que requieren una gran resistencia y durabilidad.