3. Las propiedades del acero inoxidable

1. Acero inoxidable y sus componentes

Los aceros inoxidables son aceros a los que se ha añadido cromo. De acuerdo con la norma europea EN 10088-12, un acero se clasifica como acero inoxidable si contiene al menos un 10,5% en masa de cromo y menos del 1,2% de carbono.

• Carbono (C): El contenido de carbono se limita a un máximo del 1,2% en masa para evitar la formación de carburos3 (en particular los carburos de cromo, que es un compuesto químico muy estable y ávido de cromo) que son perjudiciales para el material. Por ejemplo, el carburo Cr23C6, que puede aparecer en la austenita 18-9, tiene un efecto negativo en la corrosión intergranular (un agotamiento muy significativo del cromo en las proximidades de los carburos formados, lo que provoca la pérdida del carácter inoxidable por la captura del cromo).
  
• Níquel (Ni) : promueve la formación de estructuras austeníticas homogéneas. Proporciona las propiedades de ductilidad, maleabilidad y resiliencia. Debe evitarse cuidadosamente en la zona de fricción.
  
• Manganeso (Mn) es un sustituto del níquel. Se han desarrollado algunas series de aleaciones austeníticas para hacer frente a las incertidumbres del suministro de níquel.
  
• Molibdeno (Mo) y cobre (Cu) mejoran la resistencia en la mayoría de los ambientes corrosivos, en particular los ácidos, pero también en soluciones fosfóricas y de azufre, etc. El molibdeno aumenta la estabilidad de la capa pasiva. El molibdeno, añadido a los aceros austeníticos, mejora aún más la resistencia a la corrosión. Por lo tanto, los aceros inoxidables tipo 316 contienen entre un 2 y un 3% de MOLIBDENO. Se utilizan principalmente en industrias químicas y petroquímicas donde, por ejemplo, se requiere resistencia al cloruro. Sin embargo, es importante tener en cuenta que estos aceros no resisten todos los tipos de ataques químicos (como los ácidos clorhídrico u oxálico, especialmente cuando están calientes y/o muy concentrados).
  
• Tungsteno (W) mejora la resistencia a altas temperaturas de los aceros inoxidables austeníticos.
  
• Niobio (Nb) tiene un punto de fusión mucho más alto que el titanio y tiene propiedades similares. Se utiliza en metales de aporte para la soldadura por arco eléctrico en lugar del titanio, que se volatilizaría durante la transferencia en el arco eléctrico.
  
• Silicio (Si) también desempeña un papel en la resistencia a la oxidación, en particular con respecto a los ácidos fuertemente oxidantes (ácido nítrico concentrado o ácido sulfúrico concentrado en caliente).
  
• Titanio (Ti) debe usarse con un contenido que supere cuatro veces el contenido de carbono. Previene la alteración de las estructuras metalúrgicas durante el trabajo en caliente, en particular durante los trabajos de soldadura, en los que el cromo sustituye al cromo para formar carburo de titanio (TiC) antes de que se forme el carburo de cromo, manteniendo así la naturaleza inoxidable del acero al evitar el agotamiento del cromo en la matriz cerca de las zonas carbonizadas.
  

2. Influencia de varios entornos

• Agua industrial: el agua pura no tiene ningún efecto, pero los cloruros (y, en menor medida, muchas otras sales), incluso en pequeñas cantidades, son especialmente perjudiciales para los aceros inoxidables; por lo tanto, las calidades que contienen molibdeno son las más adecuadas.
  
• Vapor de agua: normalmente sin efecto, sin embargo, puede causar problemas si contiene ciertas impurezas.
  
• Atmósferas naturales, excepto atmósferas marinas : plantean incluso menos problemas, ya que el acero contiene más elementos nobles y mejor se pule la superficie.
  
• Atmósferas marinas e industriales: los aceros al cromo se deterioran muy lentamente y generalmente se prefiere usar aceros de molibdeno.
  
• Ácido nítrico: ataca a la mayoría de los metales industriales, pero el acero inoxidable en general es particularmente resistente a él, debido a la pasivación de su superficie: el molibdeno solo es interesante si el ácido contiene impurezas.
  
• Ácido sulfúrico: la resistencia depende mucho de la concentración y la presencia de impurezas oxidativas mejora la pasivación. En general, los grados austeníticos que contienen molibdeno son los mejores.
  
• ‍Ácido fosfórico: la resistencia es generalmente buena, pero se deben controlar las impurezas, en particular el ácido fluorhídrico.
  
• Sulfitos ácidos: la corrosión puede ser catastrófica porque estas soluciones, que suelen encontrarse en las fábricas de papel, contienen muchas impurezas; una vez más, son preferibles las aleaciones de molibdeno.
  
• ‍Ácido clorhídrico: la corrosión aumenta regularmente a medida que aumenta la concentración, por lo que debe evitarse la asociación.
  
• Ácidos orgánicos: generalmente no son tan corrosivos como los ácidos minerales y los que se encuentran en la industria alimentaria (ácidos acético, oxálico, cítrico, etc.) prácticamente no tienen ningún efecto.
  
• Soluciones alcalinas: las soluciones frías prácticamente no tienen acción, pero no ocurre lo mismo con las soluciones concentradas y calientes.
  
• Soluciones salinas: el comportamiento es generalmente bastante bueno, excepto en presencia de ciertas sales como los cloruros; los nitratos, por el contrario, promueven la pasivación y mejoran la resistencia. El ácido nítrico mezclado con salmueras saturadas puede destruir el acero inoxidable (incluso los de grado 316L).
  
• productos alimenticios: generalmente no hay problemas de corrosión, excepto con ciertos productos que contienen componentes de azufre naturales o añadidos, como la mostaza y los vinos blancos.
  
• ‍Productos orgánicos: por lo general, no tienen ningún efecto sobre los aceros inoxidables, a menos que estén clorados y calientes (la lejía a más de 60 °C y en altas concentraciones puede destruir el acero inoxidable por picaduras negras). Los pegamentos, jabones, alquitranes, productos petrolíferos, etc. no suponen ningún problema.
  
• Sales y otros productos minerales fundidos: los productos alcalinos corroen todos los aceros inoxidables, pero no los nitratos, cianuros, acetatos, etc. La mayoría de las demás sales y metales fundidos causan daños rápidos.