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13/03/2020
Recursos

Normas AISI: Clasificación de los aceros inoxidables

La nomenclatura SAE-AISI es la más usada en el mundo para organizar los aceros y sus diferentes aleaciones.

SAE-AISI: Clasificación de los aceros inoxidables
 
 

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¿Qué son las normas AISI?

En 1912, la SAE (Sociedad de Ingenieros Automotores de Estados Unidos) se vio en la imperiosa necesidad de organizar los diferentes aceros según su composición. Se reunieron con productores y consumidores de aceros para crear la primer nomenclatura sobre composición de los aceros.

La la inmensa variedad de usos en la industria y el enorme esfuerzo que exigía un tema tan complejo, derivó en la posterior creación de la AISI (Instituto Americano del Hierro y el Acero)

Este sistema clasifica el acero con cuatro dígitos.

  • El primero especifica la aleación principal.
  • El segundo indica el porcentaje aproximado del elemento principal.
  • Los dos últimos dígitos indican la cantidad de carbono presente en la aleación.

¿Qué es el acero?

El acero es una mezcla de hierro con una cantidad de carbono variable entre el 0,03 % y el 2,14 % en masa de su composición.

El acero inoxidable

cuchillo oxidado

¿Por qué no se oxida? En 1913, el metalúrgico inglés Harry Brearley descubrió que aleando el acero con una buena cantidad de cromo, lograba un tono estético brillante y una excelente resistencia a la oxidación, brindando mayor durabilidad a los objetos creados con este material. Luego descubrieron aleaciones con otros metales como el aluminio, el manganeso, el níquel o molibdeno que logran un efecto antioxidante similar, pero con características mecánicas y termodinámicas diferentes.

¿Cómo se clasifican los aceros inoxidables?

Los aceros inoxidables según su estructura cristalina se clasifican en:

  • Aceros Martensíticos
  • Aceros Ferríticos
  • Aceros Austeníticos
  • Aceros Austenoferríticos

Sobre la base de un determinado grado: AISI 420, para los martensíticos; AISI 430 para los ferríticos, AISI 304 y AISI 316 para los austeníticos y para los austenoferríticos: AISI 201 y AISI 202; modificando uno o varios elementos de aleación obtenemos distintos grados dentro del mismo grupo aptos para mejorar algunas propiedades y/o usos.




acero inoxidable aisi serie 300

En este cuadro podemos destacar la serie 200 una alternativa al acero inoxidable clásico AISI 304 que está revolucionando el mercado metalúrgico. Se trata de los Aceros Inoxidables de la Serie 200, con unos contenidos de Níquel de entre el 1% y el 4% combinados en Aleaciones de Cromo al Manganeso.

En un momento como el actual, en el que el precio del Níquel esta elevándose sin previo aviso, los precios de los aceros inoxidables han sufrido unos incrementos muy fuertes que hacen que los costos de materias primas para los fabricantes de estos productos se disparen. En muchos casos afectan incluso la rentabilidad de los fabricantes de ollas, electrodomésticos, instalaciones industriales, construcción y todos aquellos sectores en los que el acero inoxidable está presente.

Es en este momento cuando es necesario encontrar otras opciones que mantengan calidad y prestaciones pero reduciendo los costes. Este es el planteamiento que se presenta con los aceros inoxidables de la serie 200.

El Acero Inoxidable es usado por su resistencia a la oxidación, dureza, higiene y belleza de acabado. Los de la serie 200, usados muy poco hasta ahora, mantienen las mismas propiedades que el AISI 304 (o también conocido como 18/8):

  • Resistencia a la oxidación en todos los ambientes excepto en zonas marítimas y zonas altamente contaminadas o en contacto con ácidos y similares.
  • Idéntica respuesta mecánica: Soldadura, curvado, cizallado, corte láser, etc.
  • Idéntico acabado y estética.
  • Gran durabilidad.

La base técnica de estos nuevos Aceros Inoxidables son la combinación del Níquel (Ni) con el Cromo (Cr) y el Manganeso (Mn). Además de estas aleaciones se corrigen con cobre (Cu) y Nitrógeno (N) para obtener unos materiales con las mejores propiedades. El resultado es un Acero Inoxidable más de un 30% por debajo de los costes actuales.

acero inoxidable aisi serie 400

Composición Química de los Aceros Inoxidables

Los valores se muestran en porcentaje (%) de masa.

Tabla AISI acero inoxidable

Diferentes usos según el tipo de acero inoxidable

AUSTENÍTICOS SERIE 200:

AISI 201 /J4: Es conocido como sustituto del acero 304, pero con niveles más bajos de níquel. Normalmente utilizado en los aparatos domésticos, ornamentales, escaleras, muebles, estructura automotriz, o en otras aplicaciones de uso estructural (por su dureza) con exposición limitada a la corrosión. El porcentaje de níquel es 1.00 – 4.00.

Su bajo porcentaje de níquel esta compensado por la contribución mejorada de los 4 elementos que la compone: Carbono, Manganeso, Cobre y Nitrógeno.

AISI 202 /JSL AUS: También es conocido como sustituto del acero 304, con un mayor porcentaje de níquel que el 201. Utilizado en los aparatos domésticos, ornamentales, escaleras, ganchos, productos para embutidos extra profundos, o en otras aplicaciones con exposición limitada a la corrosión. El porcentaje de níquel es 4,00 - 6,00.

Por su idéntica respuesta mecánica al clásico AISI 304 es el mejor candidato para suplirlo en diversas aplicaciones.




AUSTENITICOS SERIE 300: 

AISI 301: Posee finalidad estructural; correas transportadoras; aparatos domésticos; herraje; diafragmas; ornamentos de automóviles, equipos de transporte, aeronaves; herrajes para postes; fijadores (horquillas, cierres, estuches); conjuntos estructurales de alta resistencia que se requiere en los aviones, automóviles, camiones y carrocerías, vagones de ferrocarril.

AISI 304: Electrodomésticos; finalidad estructural; equipos para la industria química y naval; industria farmacéutica, industria de tejidos y papel; refinería de petróleo; permutadores de calor; válvulas y piezas de tuberías; industria frigorífica; instalaciones criogénicas; tanques de almacenamiento de cerveza; equipos para lácteos y harina de maíz; tuberías de vapor; almacenes de gaseosas.

AISI 304L: Para cuando se necesita una menor proporción de carbono que el tipo 301 para restringir la precipitación de carburos que resultan de la soldadura, especialmente cuando las partes no pueden recibir tratamiento térmico después de soldar.

Se usa en el recubrimiento para tolvas de carbón; tanques de pulverización de fertilizantes líquidos; tanques de almacenamiento de pasta de tomate y vagones de ferrocarril

AISI 310: Acero refractario para aplicaciones de alta temperatura, como los calentadores de aire, cajas de recocimiento, estufa de secamiento, escudos para caldera de vapor, hornos de fundición, soportes y compuertas para para hornos, intercambiadores de calor, componentes de turbinas y demás usos donde el material esté expuesto a temperaturas relativamente elevadas.

AISI 316: Piezas que demandan alta resistencia a la corrosión localizada como equipos de las industrias química, farmacéutica, textil, petrolera, papel, celulosa, caucho, nylon y tintas.

También se usa en diversas piezas y componentes utilizados en construcción naval, equipos criogénicos, cubas de fermentación e instrumentos quirúrgicos. 

AISI 316L: Piezas que demandan alta resistencia a la corrosión localizada y cuando se necesita una menor proporción de carbono que el tipo 304 para restringir la precipitación de carburos que resultan de la soldadura, especialmente cuando las partes no pueden recibir tratamiento térmico después de soldar.

AISI 316Ti: Mejor resistencia a la temperatura y mayor resistencia mecánica que el 316L. Se usa en equipos para industrias químicas y petroquímicas.

MARTENSÍTICOS SERIE 400: 

AISI 420: Válvulas, bombas, tornillos y cerraduras, tuberías de calefacción, mesa de plancha, cubiertos (cuchillos, cortaplumas etc), instrumentos de medición, tamices, máquinas de minería y herramientas manuales como llaves de tuerca.

FERRÍTICOS SERIE 400:

AISI 430: Utensilios domésticos, monedas, lavadoras, placas de identificación, calentadores, reflectores, pilas, cubiertos (tenedor y cuchara), adornos para automóviles y recubrimiento de la cámara de combustión de los motores diésel.

 


Fuente: https://es.wikipedia.org/wiki/AISI-SAE
https://www.steel.org/ (American Iron and Steel Institute)


 
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