Acero inoxidable 431: grado martensítico de alta-resistencia para servicios exigentes

¿Qué es el acero inoxidable 431?

El acero inoxidable 431 es un grado martensítico con una microestructura martensítica-ferrítica mixta y entre un 15 y un 17 por ciento de cromo más entre un 1,25 y un 2,5 por ciento de níquel. La adición de níquel mejora la resistencia a la corrosión y la tenacidad, mientras que la fase martensítica proporciona alta resistencia, llenando el vacío entre los grados martensíticos básicos como el 410 y los grados austeníticos como el 304.

Composición química

Los límites clave según ASTM A240 son carbono de 0,20 por ciento como máximo, cromo de 15,00 a 17,00 por ciento, níquel de 1,25 a 2,50 por ciento y manganeso de 1,00 por ciento como máximo. Los mayores contenidos de cromo y níquel dan una mejor resistencia a la corrosión que el 410 o el 420.

Propiedades mecánicas

En la condición-tratada térmicamente, 431 tiene una resistencia a la tracción mínima de 725 MPa, un límite elástico mínimo de 515 MPa y un alargamiento mínimo del 15 por ciento, con una dureza de hasta 285 HB recocido y hasta 45 HRC después del endurecimiento. La combinación de fuerza y ​​resistencia a la fatiga se adapta a componentes giratorios y alternativos de alta-tensión.

Tratamiento térmico

El recocido a entre 800 y 900 grados C con enfriamiento lento ablanda el acero para la fabricación. El templado de 950 a 1050 grados C en agua forma martensita adicional para mayor resistencia, y el templado de 200 a 600 grados C adapta las propiedades: el templado cerca de 300 grados C proporciona de 40 a 45 HRC para los vástagos de válvulas, mientras que el templado cerca de 600 grados C reduce la dureza a aproximadamente 30 HRC y aumenta la tenacidad de los ejes de transmisión.

Soldadura

La soldadura 431 requiere cuidado para preservar la estructura y evitar la fragilización de la martensita en la zona afectada por el calor-. Precaliente de 150 a 250 grados C, use un aporte de calor bajo, preferiblemente TIG, y atempere después de soldar a 250 a 300 grados C para suavizar la zona afectada por el calor-. La selección del relleno debe estabilizar la zona de soldadura, por ejemplo con un relleno austenítico con mayor contenido de níquel-.

Aplicaciones

431 se utiliza para ejes de transmisión de automóviles, componentes de aeronaves, como piezas de trenes de aterrizaje y barras de control, ejes de bombas, vástagos de válvulas, sujetadores y herrajes de alta-resistencia que requieren resistencia a la corrosión por sal de carretera, humedad y ácidos suaves. Los grados equivalentes incluyen EN 1.4057, JIS SUS431 y DIN X2CrNi17-2.

Preguntas frecuentes

P: ¿Cuál es la composición del 431?

R: 15 a 17 por ciento de cromo y 1,25 a 2,5 por ciento de níquel.

P: ¿Cuál es la resistencia a la tracción del 431?

R: 725 MPa mínimo.

P: ¿Cómo se compara el 431 con el 410?

R: Una mayor cantidad de cromo y níquel proporciona una mejor resistencia a la corrosión.

P: ¿Se puede soldar el 431?

R: Sí, con precalentamiento, bajo aporte de calor y templado posterior-a la soldadura.

P: ¿Qué dureza puede alcanzar el 431?

R: Hasta aproximadamente 45 HRC.

P: ¿Qué aplicaciones utilizan 431?

R: Ejes de transmisión, componentes de aeronaves, vástagos de válvulas y sujetadores.

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