Aleación 201
Aleación con elementos en composición como manganeso (5.5% a 7.5%), Cromo (16% a
18%), Níquel (3.50% a 4.50%) y una pequeña cantidad de nitrógeno. La diferencia con un
304, por ejemplo, es que tiene una mayor cantidad de manganeso, pero una reducción
considerable en níquel.
A pesar de ello, la resistencia en términos de PREN (20 – 22) es mayor a la 304 (19.1 –
21.1) dependiendo de la composición química. Aunque se presentan datos de menor
resistencia a la corrosión.
Mantiene resistencia similar a las aleaciones comerciales hablando de la tracción. Teniendo
una elongación de 40% siendo superior por un cinco por ciento.
Se menciona que se tiene elevadas propiedades mecánicas, así como una baja ductilidad
comparada con un 304 pero es mejor a comparación con un ferrítico.
Usos: Molduras automotrices, contenedores de carga, vagones de tren o metro, utensilios
de cocina, anillos de pistón, partes de autos, etc.
Puede trabajar entre 845 °C en servicio continuo y 815 °C en intermitencia, El problema
podría ser la precipitación de carburos de cromo ya que contiene un nivel elevado de
carbono y no contiene elementos de estabilización. Se menciona que desde los 315 °C
puede empezar a ser crítico para la estructura.
El precio es reducido a comparación con el 304 y el 301 debido a la reducción del níquel.
Sus procedimientos de soldadura no son muy diferentes de las aleaciones mencionadas.
Puede resistir relativamente bien en temperaturas bajo cero, pero habrá que hacer una
mejor comparativa en valores reales.
Aleación 301
La única diferencia con el inoxidable 304, es que el 301 se endurece más pero no pierde
tanta ductilidad. Tiene menos cromo y níquel, por lo tanto, tiene menos resistencia a la
corrosión comparado con el 304.
Aleación 303
Mismas cantidades de cromo y níquel que un 304, solo que se permite una mayor cantidad
de fosforo y un mínimo de 0.15 de azufre. A pesar de ello, el PREN es menor en comparativa
con un 304. Solo mejora las propiedades de maquinabilidad.
Para esta aleación no se comparten valores de resistencia en su norma de fabricación,
según un proveedor es mayor la resistencia a la tensión y tiene una elongación del 50%.
Recomiendan trabajarlo en velocidades lentas por el problema de endurecimiento, se puede
encontrar acero inoxidable 303 con adición de selenio para aumentar aún más la capacidad
de maquinado.
Aleación 305
La composición química de esta aleación es alta en carbono (0.12%), Contiene una
cantidad menor de cromo que el 304, pero se añade una cantidad considerablemente mayor
de níquel (10.5% – 13.0%). El PREN de la aleación es menor al 304.
En propiedades mecánicas es menor en todo a la 304, tracción, tensión, dureza. El
propósito del incremento del níquel es para que el endurecimiento por deformación en frío
sea mucho menor. Es la opción preferida para los casos de embutición profunda. Sea
embutición en dos etapas, en partes expandidas de inoxidable, etc. Para elegirlo como una
opción viable, se deberá hacer una evaluación en el proceso de embutido, si disminuir el
tiempo de proceso beneficiará y justificará su costo.
En el caso de las aleaciones 305 no son recomendables para procesos en altas
temperaturas, pues ni siquiera aparecen en tablas donde se exponga su resistencia a estas
aplicaciones.
El inoxidable 305 puede que al ser trabajado en frío no genere alguna fase de martensita
revenida, por lo tanto, no generará magnetismo.
Aleación 308
La composición química de la aleación 308 se basa en un 19 a 21 por ciento de cromo y de
10 a 12 de níquel. La resistencia a la corrosión es la misma que un 304 aunque por la
composición química podrá resultar en mayor proporción. En cuanto a valores de
resistencia es muy similar también.
Para las aplicaciones a las que se destina el material, es para material de aporte en
soldaduras. La composición balanceada es lo que permite la formación de ferrita en los
procesos de soldadura y evita así la formación de micro grietas.
Para servicios en altas temperatura, por ser un material de aporte predilecto, es mayor su
resistencia, pues en servicios continuos puede soportar hasta 980 °C y en servicios
intermitentes puede llegar a mantenerse en 925 °C.
Básicamente su uso es como un material de aporte y ya.
Aleación 309
En su composición química tendrá un elevado contenido de carbono (0.2%), tendrá una
mayor cantidad de cromo (22 a 24) y en cuanto al níquel se mantiene de 12 a 15 por ciento.
El PREN es mayor que un 304 pero menor que un 316.
Representan propiedades mecánicas muy similares a los austeníticos comerciales.
La mayor parte de esta aleación está destinada como material refractario para calentadores
de aire, equipo químico, secadores, partes de intercambiadores de calor y como material
de aporte en las soldaduras.
Puede mantenerse en servicio hasta los 1095 °C si es un servicio continuo, pero si es
intermitente, solo podrá soportar hasta 980 °C. He aquí su demostración de mayor
resistencia a las altas temperaturas en comparación con una 304, 316 o 308. Claro, existen
variaciones en todos lados, así que únicamente tomar como una referencia.
Aleación 310
Acero inoxidable refractario para una mayor resistencia a las altas temperaturas comparado
con la aleación 309 y 309 S. Normalmente utilizada en intercambiadores de calor, hornos
para tratamientos térmicos, partes de turbinas de gas, incineradores de aceite.
Además, se puede utilizar en la industria para contener ácidos concentrados calientes,
amoníaco, y dióxido de sulfuro. En la industria de los alimentos procesados, se usan en
contacto con ácido acético y cítrico caliente. Con un contenido de cromo de 22 a 24 y níquel
de 12 a 15, sus valores le permiten trabajar adecuadamente en las temperaturas elevadas
a las que se le mantenga (Máximo 1093°C). Aunque también a temperatura ambiente
presenta una buena respuesta a los esfuerzos de tracción.
Presenta en ambientes acuosos una mayor resistencia a los agentes corrosivos, pues sus
niveles más altos de cromo y níquel (Comparados con los de las aleaciones 304 y 316), le
transfieren dicha resistencia, aunque sí, la finalidad son las altas temperaturas para la
aplicación de la aleación 310.
Además, básicamente es inmune a la corrosión intergranular, por lo que puede trabajar sin
limitaciones en altas temperaturas. Para los procesos de soldadura no existe una limitante
pues este tipo de aleación pertenece a la familia austenítica que se caracteriza por la
facilidad de ser soldada. Se puede utilizar aleaciones con un aditamento de silicio para
poder mejorar el proceso de soldadura con material de aporte.
En atmósferas de carburación moderada son ampliamente utilizadas, por ello se encuentra
en entornos petroquímicos. No se recomienda para choques térmicos severos como el
templado.
Aunado, en temperaturas criogénicas son buenas para poder resistir adecuadamente, con
una excelente tenacidad y baja permeabilidad magnética.
Aleación 317
Para aplicaciones con una resistencia a la corrosión más alta que la 316, pues su contenido
en molibdeno es mayor y, por lo tanto, su valor de PREN también lo es. En cuanto a
propiedades mecánicas son muy similares a las de una aleación 316, aunque se pueden
encontrar portales donde se menciona que es más resistente las aleaciones 317, además
se justifica por el molibdeno y nitrógeno.
Se tiene también los grados “L” para inhibir la corrosión intergranular pues no son inmunes.
Las siglas “M” y “N” Indican una subida de molibdeno y de nitrógeno que son los más
resistentes a las picaduras. Se requiere para operaciones severas de servicio. Nitrógeno es
30 veces mucho más efectivo que el cromo y 9 veces más efectivo que el molibdeno para
elevar la resistencia a las picaduras por cloruro.
Por la misma opción de los grados “L” es que se sabe que no es resistente a la temperatura
de sensibilización. En cuanto a la soldadura no existe problema para realizar uniones, pues
el material de aporte en grado 317 existe. En el caso de la fabricación de la aleación es muy
similar con la 316 y la 304, es decir, se pueden fabricar ambas por los mismos
procedimientos.
Aleación 321
Aleación similar a la 304, esta es estabilizada con titanio para disminuir la formación de
precipitados. La adición de titanio se realiza en proporción de 5 veces el contenido de
carbono más nitrógeno. Mantiene la estructura estable en las temperaturas de
sensibilización 450 °C a 850 °C. Mejora también la resistencia en altas temperaturas y
proporciona una buena resistencia a la corrosión.
Usos: Partes que estén por largos periodos entre los 850 °C y 450 °C, refinadores de
petróleo, recipientes a presión, partes de motores, calentadores, muros de fuego,
recubrimientos en chimeneas, carcasas de calderas, recipientes a presión soldados, etc.
Puede ser igual de resistente a la corrosión como un 304 pero depende de la composición
ya que puede ser superado por 1 punto en valores de PREN. Respecto a la resistencia
mantienen un valor de resistencia a la tracción igual a las aleaciones 316 y 304 (75 ksi).
Tiene un 5% más en capacidad de elongación (40%) y respecto a la resistencia en trabajos
en altas temperaturas es similar su temperatura máxima (925 continuo, 870 intermitente).
El problema con la aleación 321 es que el titanio no se puede utilizar de forma estable en
las soldaduras, por ende, no se pueden utilizar en materiales de aporte.
Tiene buena tenacidad en bajas temperaturas y no necesita un recocido después de una
soldadura.
Comparado con un 347, el 321 tiende a ser un poco más duro. Pero el 347 puede tener
mejor rendimiento en altas temperaturas.
Aleación 347
Usos: Tubos de calderas, refinación de petróleo, tuberías de vapor en alta presión y
sistemas de escape de alta resistencia.
Propiedades: Con elementos de estabilización en su composición química para inhibir los
efectos de la corrosión intergranular, es decir, evitar la formación de carburos de cromo. El
elemento adicional es el niobio que funcionara como estabilizador. El niobio es menos
vulnerable a la pérdida por combustión a comparación con el titanio. Su adición es desde
un 0.8% a 1.0% para las aleaciones 347 y 347H.
Ofrece mejores propiedades mecánicas a comparación del inoxidable 304, la elongación es
un 5% mayor y la resistencia a la ruptura. En cuanto al Yield, se mantienen similares.
El 347H tiene mayor resistencia a las altas temperaturas y mejor resistencia a la corrosión
en comparación con un 316 en altas temperaturas, pues el PREN en temperatura ambiente
del 347 es de 17 a 19 según los elementos presentes. En el caso del 316 tiene un PREN
de 24.2 a 29.5, según los elementos que estén presentes en la aleación.
Puede utilizarse sin problemas hasta los 1050°C, aunque se recomienda no superar los 925
°C en servicios continuos, pero en servicios intermitentes no se debe superar los 870 °C.
En general es utilizada para aplicaciones en altas temperaturas donde un austenítico
normal se puede sensibilizar o fragilizar.