Acero inoxidable 430 frente a 431: grados ferrítico frente a martensítico

 

¿Cuáles son las composiciones químicas, propiedades mecánicas y aplicaciones principales del acero inoxidable 430 y 431?
El grado 430 (UNS S43000) es un acero inoxidable ferrítico, compuesto por aproximadamente un 16-18 % de cromo con muy bajo contenido de carbono y sin níquel. Es magnético, tiene resistencia moderada y buena ductilidad y no se endurece mediante tratamiento térmico. Se utiliza principalmente para molduras interiores de electrodomésticos, molduras decorativas de automóviles, salpicaderos de cocina y sujetadores en ambientes templados. El grado 431 (UNS S43100) es un acero inoxidable martensítico que contiene entre un 15 y un 17 % de cromo y entre un 1,25 y un 2,50 % de níquel. Se puede endurecer mediante temple y revenido para lograr alta resistencia y dureza. Sus aplicaciones principales incluyen sujetadores de alta resistencia, ejes de bombas, componentes de válvulas y piezas aeroespaciales donde se necesita una combinación de fuerza y ​​resistencia a la corrosión.

¿Cómo cambia fundamentalmente la capacidad de tratamiento térmico del 431 su rendimiento en comparación con el 430?
La capacidad de tratar térmicamente el 431 es su característica definitoria. Después de austenitizar y templar, 431 forma una estructura martensítica dura que puede templarse para lograr una amplia gama de niveles de resistencia y tenacidad. Esto le permite alcanzar resistencias a la tracción muy superiores a 1000 MPa y una dureza de hasta HRC 44, lo que proporciona una excelente resistencia al desgaste. Por el contrario, el 430 no puede reforzarse mediante tratamiento térmico; sus propiedades se fijan en el estado recocido y ofrecen sólo una resistencia moderada. Esto hace que el 431 sea adecuado para piezas estructurales y de desgaste, mientras que el 430 se limita a funciones sin carga, principalmente decorativas o de revestimiento.

En términos de resistencia a la corrosión, ¿cómo se comparan estos dos grados y qué entornos son adecuados para cada uno?
430 ofrece una buena resistencia a la corrosión general en ambientes interiores, de agua dulce y atmosféricos templados, comparable a 304 para muchas aplicaciones no-críticas. Sin embargo, es susceptible a las picaduras en entornos que contienen cloruro-. 431; después de un tratamiento térmico y un pulido adecuados, ofrece buena resistencia a la corrosión en ambientes suaves a moderados, a menudo mejor que el 410 debido a su mayor contenido de cromo y níquel. Sin embargo, su resistencia a la corrosión generalmente no es tan buena como la del 430 en las mismas condiciones.. 430 es adecuado para accesorios interiores y molduras externas secas, mientras que el 431 se elige para piezas que requieren resistencia en entornos levemente corrosivos, como herrajes marinos o componentes de bombas químicas.

¿Cuáles son las diferencias clave en maquinabilidad, soldabilidad y formabilidad entre 430 y 431?
430 tiene una excelente conformabilidad y se puede embutir, doblar e hilar fácilmente, de forma similar al acero dulce. Su maquinabilidad es regular, pero su soldabilidad es limitada; la soldadura puede provocar crecimiento de grano y reducir la resistencia a la corrosión en la-zona afectada por el calor. 431 tiene una menor formabilidad, especialmente en el estado endurecido, y su maquinabilidad es regular en la condición recocida, pero se vuelve pobre después del endurecimiento. Welding 431 requiere precalentamiento y tratamiento térmico posterior a la soldadura para evitar grietas y restaurar la resistencia a la corrosión. Para la fabricación que implica conformación compleja, es preferible 430; para estructuras soldadas de alta-resistencia, 431 requiere un procedimiento y una gestión térmica mucho más cuidadosos.

Como diseñador o comprador, ¿qué factores deberían dictar la elección entre acero inoxidable 430 y 431?
La elección debe estar determinada por el requisito funcional principal y el entorno operativo. Elija 430 cuando la aplicación exija buena resistencia a la corrosión, bajo costo y fácil formabilidad para piezas no-estructurales, como paneles decorativos, molduras o interiores de electrodomésticos. Elija 431 cuando el componente deba soportar altas tensiones mecánicas, desgaste o cargas de impacto en un entorno ligeramente corrosivo, como sujetadores, ejes o piezas de válvulas. Considere siempre el ciclo de vida total: si es necesario endurecer la pieza después del mecanizado, es necesario 431; Si se soldará y se expondrá a la intemperie, se deben evaluar cuidadosamente las limitaciones de ambos grados y una alternativa como 304 o 316 podría ser más apropiada.