Acero inoxidable austenítico.

Uso de un acero inoxidable austenítico que tiene la siguiente composición en peso:

0, 03 %< carbono< 0, 07 %

7, 0 %< manganeso< 8, 5 %

0, 3 %< silicio< 0, 7 %

azufre ≤ 0, 030 %

fósforo ≤ 0, 045 %

16, 5 %< cromo< 18, 0 %

3, 5 %< níquel

Acero inoxidable austenítico

La presente invención se refiere a un nuevo acero inoxidable austenítico con un bajo contenido de níquel que tiene unas características especiales en términos de resistencia a la corrosión en determinados ambientes, deformabilidad e idoneidad para el endurecimiento mecánico. El acero de acuerdo con la presente invención se caracteriza por la siguiente composición química:

0, 03 % < carbono < 0, 07 %

7, 0 % < manganeso < 8, 5 %

0, 3 % < silicio < 0, 7 %

azufre ≤ 0, 030 %

fósforo < 0, 045 %

16, 5 % < cromo < 18, 0 %

3, 5 % < níquel < 4, 5%

0, 1 % < molibdeno < 0, 5 %

1, 0 % < copper< 3, 0%

0, 1 % < nitrógeno < 0, 3%

consistiendo la diferencia en hierro y en impurezas comunes del proceso.

Una característica muy importante del nuevo acero es la pequeña cantidad de níquel que contiene: de hecho es bien conocido que el precio de este elemento es inestable, con una continua tendencia al aumento, dando como resultado variaciones continuas en los costes de los artículos producidos con materiales que contienen este elemento.

Antecedentes de la técnica

El acero inoxidable austenítico es una aleación de hierro y carbono que contiene otros elementos diversos, los principales de los cuales son cromo y níquel. La combinación de estos elementos da al acero una propiedad básica de resistencia a la corrosión debido a la formación de una película protectora de la superficie que se debe a la presencia de un contenido de cromo de al menos el 1, 11% y cuyas cualidades se mejoran por la presencia de níquel y de otros elementos. Otras propiedades típicas de los aceros inoxidables austeníticos son la permeabilidad magnética muy baja (propiedad no magnética) , resistencia al calor, deformabilidad en frío e idoneidad para el endurecimiento mecánico. Debido a estas propiedades, los aceros inoxidables austeníticos se usan en un amplio intervalo de aplicaciones.

Acero 1.4301

El tipo de acero inoxidable austenítico mejor conocido y más ampliamente usado contiene aproximadamente un 18% de cromo y un 10% de níquel y siempre se le ha denominado como acero 18/10. En la norma Europea EN 10088-3 1997, este acero se ha denominado X5CrNi18-1 y se le ha atribuido el número de acero 1.4301. En la norma de los Estados Unidos de América AISI este acero se denomina 304. El porcentaje en peso de la composición química prevista para este tipo de acero a través de la norma Europea es como sigue:

C = 0, 07 máx

Si = 1, 00 máx

Mn = 2, 00 máx

P = 0, 045 máx

S = 0, 030 máx

N = 0, 11 máx

Cr = entre 17, 00 y 19, 50

Ni = entre 8, 00 y 10, 50 En el caso de los productos que están destinados a ser mecanizados, la misma norma contempla una variante cuyo contenido de azufre está controlado (o "microresulfurado") en la que

S = entre 0, 015 y 0, 030 Se debería observar que el contenido máximo de azufre coincide con el del acero básico, por lo que en realidad éste no es otro acero, sino solamente una variación del mismo tipo 1.4301 obtenido a través de la división del intervalo analítico permitido por el azufre. El azufre tiene la capacidad de debilitar la matriz metálica, y por lo tanto mejorar la maquinabilidad durante las operaciones de extracción de las virutas. Al mismo tiempo, sin embargo, azufre, aunque presente en cantidades limitadas, modifica la resistencia a la corrosión. Esta variante microresulfurada se cita aquí porque a continuación se usará a menudo para la comparación con el tipo de acero 1, 4301 y con el acero de la presente invención.

El acero 1.4301 tiene propiedades tecnológicas y de corrosión extremadamente amplias, de modo que se ha establecido muy ampliamente en el sector de la ingeniería en forma de material estructural así como en el sector medioambiental: de hecho se emplea ampliamente en el transporte, la arquitectura y los sectores domésticos, siendo usado a temperaturas elevadas y en ambientes corrosivos. El tipo 1.4301 es el mejor conocido, extendido e investigado en el sector de los aceros inoxidables austeníticos y por lo tanto se usa como un tipo de referencia para la comparación de las características de otros aceros inoxidables austeníticos.

Otros aceros de comparación Existen otros aceros con una composición similar que difieren debido a pequeñas variaciones analíticas de un determinado elemento que les da una propiedad mejorada. Algunos de estos aceros se mencionan aquí porque a continuación se han usado para la comparación con el acero de acuerdo con la presente invención para resaltar sus características. El tipo 1.4307 -X2CrNi18-9 (AISI 304L en las normas de los Estados Unidos de América) es un acero similar al anterior, pero con un contenido limitado de carbono que mejora la resistencia a la corrosión

intergranular. La composición química del acero de tipo 1.4307 es como sigue:

C = 0, 03 máx

Si = 1, 00 máx

Mn = 2, 00 máx

P = 0, 045 máx

S = 0, 030 máx

N = 0, 11 máx

Cr = entre 17, 50 y 19, 50

Ni = entre 8, 00 y 10, 00 El tipo 1.4306 -X2CrNi19-11 es una variante adicional baja en carbono con un mayor contenido de níquel que se añade para mejorar la deformabilidad en frío y la resistencia a la corrosión. La composición química de este tipo es como sigue:

C = 0, 03 máx

Si = 1, 00 máx

Mn = 2, 00 máx

P = 0, 045 máx

S = 0, 030 máx

N = 0, 11 máx

Cr = entre 18, 00 y 20, 00

Ni = entre 10, 00 y 12, 00

El tipo 1.4567 -X3CrNiCul8-9-4 es una versión con la adición de cobre en grandes cantidades con el propósito de mejorar la deformabilidad en frío: se usa para aquellos productos en particular prensados en frío en los que los tipos anteriores son incapaces de resistir la deformación extrema, tal como, por ejemplo, tornillos de cabeza hueca hexagonal. La composición química es como sigue:

C = 0, 04 máx

Si = 1, 00 máx

Mn = 2, 00 máx

P = 0, 045 máx

S = 0, 030 máx

N = 0, 11 máx

Cr = entre 17, 00 y 19, 00

Cu = entre 3, 00 y 4, 00

Ni = entre 10, 00 y 12, 00

Las características de los aceros inoxidables austeníticos

Las principales características de un acero inoxidable austenítico son su resistencia a la corrosión, su naturaleza magnética, su deformabilidad en frío y su idoneidad para el endurecimiento mecánico. Estas características se obtienen modificando diversos factores, que incluyen la composición química: además de cromo y níquel, los otros elementos secundarios tienen un efecto importante. El efecto del cromo, mencionado como "alfagénico", tiende a estabilizar la fase ferrítica de los materiales (fase alfa) : otros elementos, tales como el silicio y el molibdeno, se comportan de la misma manera que el cromo, aunque en menor grado. Lo mismo se aplica al níquel, que es un elemento "gammagénico", y por lo tanto tiene un efecto estabilizador sobre la fase austenítica (fase gamma) : diversos elementos tales como carbono, nitrógeno, cobre y manganeso se comportan de la misma manera que el níquel.

El contenido de níquel de los aceros inoxidables austeníticos

La mayoría de los aceros inoxidables austeníticos conocidos usados en el mercado tienen contenidos de níquel del 8-10%, como en el caso de los tipos mencionados hasta ahora. Durante los últimos años, la situación económica mundial ha dado como resultado que el precio del níquel sea muy inestable, con una marcada tendencia al aumento.

Los fabricantes y los minoristas de aceros inoxidables, por lo tanto, tienen dificultad de funcionamiento en un mercado fluctuante, tanto es así que hoy en día en Europa, el precio de estos productos... [Seguir leyendo]

1. Uso de un acero inoxidable austenítico que tiene la siguiente composición en peso:

0, 03 % < carbono < 0, 07 %

7, 0 % < manganeso < 8, 5 %

0, 3 % < silicio < 0, 7 %

azufre ≤ 0, 030 %

fósforo ≤ 0, 045 %

16, 5 % < cromo < 18, 0 %

3, 5 % < níquel <4, 5 %

0, 1 % < molibdeno < 0, 5 %

1, 0 % < cobre < 3, 0 %

0, 1 % < nitrógeno < 0, 3 %

consistiendo la diferencia en hierro y en impurezas, para la preparación de artículos seleccionados entre: alambres para uso agrícola, alambres para uso doméstico, aparatos eléctricos domésticos, rejillas, bastidores de equipaje, radios de bicicleta; alambre para tendederos de ropa; cables y tornillos para componentes electrónicos; alambres para arquitectura, para mallas y para ganchos usados en los tejados de pizarra; alambres y varillas de tensión para hornos industriales.

2. Uso de un acero inoxidable austenítico de acuerdo con la Reivindicación 1, caracterizado porque: 0, 04 % < carbono < 0, 06 %.

3. Uso de un acero inoxidable austenítico de acuerdo con una cualquiera de las reivindicaciones anteriores, caracterizado porque: 7, 5 % ≤ manganeso < 8, 0 %.

4. Uso de un acero inoxidable austenítico de acuerdo con una cualquiera de las reivindicaciones anteriores, caracterizado porque: 0, 4 % < silicio 0, 6 %.

5. Uso de un acero inoxidable austenítico de acuerdo con una cualquiera de las reivindicaciones anteriores, caracterizado porque: azufre < 0, 005 %.

6. Uso de un acero inoxidable austenítico de acuerdo con una cualquiera de las reivindicaciones anteriores, caracterizado porque: 0, 002 % < azufre < 0, 004 %.

7. Uso de un acero inoxidable austenítico de acuerdo con una cualquiera de las reivindicaciones anteriores, caracterizado porque: 0, 030 % < fósforo < 0, 035 %.

8. Uso de un acero inoxidable austenítico de acuerdo con una cualquiera de las reivindicaciones anteriores, caracterizado porque: 17, 0 % ≤ cromo < 17, 5 %.

9. Uso de un acero inoxidable austenítico de acuerdo con una cualquiera de las reivindicaciones anteriores, caracterizado porque: 3, 8 % < níquel < 4, 2 %.

10. Uso de un acero inoxidable austenítico de acuerdo con una cualquiera de las reivindicaciones anteriores, caracterizado porque: 0, 1 % < molibdeno < 0, 3 %.

11. Uso de un acero inoxidable austenítico de acuerdo con una cualquiera de las reivindicaciones anteriores, caracterizado porque: 2, 0 % ≤ cobre < 2, 5 %.

12. Uso de un acero inoxidable austenítico de acuerdo con una cualquiera de las reivindicaciones anteriores, caracterizado porque: 0, 15 % < nitrógeno < 0, 2 %.

13. Uso de un acero inoxidable austenítico de acuerdo con la reivindicación 1 que tiene la siguiente composición en peso:

0, 04 % < carbono < 0, 06 %

7, 5 % ≤ manganeso < 8, 0 %

0, 4 % < silicio 0, 6 %

0, 002 % < azufre < 0, 004 %

0, 030 % < fósforo < 0, 035 %

17, 0 % ≤ cromo < 17, 5 %

3, 8 % <níquel <4, 2 %

0, 1 % < molibdeno < 0, 3 %

2, 0 % ≤ cobre< 2, 5 %

0, 15 % < nitrógeno < 0, 2 %

consistiendo la diferencia en hierro e impurezas.

14. Uso de un acero inoxidable austenítico de acuerdo con la reivindicación 1 que tiene la siguiente composición en peso:

carbono 0, 055 %

manganeso 7, 50 % silicio 0, 52 % azufre 0, 003 % fósforo 0, 032 % cromo 17, 0 %

níquel 4, 0 % molibdeno 0, 19 % cobre 2, 0 % nitrógeno 0, 17 %

consistiendo la diferencia en hierro e impurezas.

15. Artículos que contienen o que consisten en acero inoxidable austenítico de acuerdo con una cualquiera de las reivindicaciones anteriores, caracterizados porque se seleccionan entre: alambres para uso agrícola, alambres para uso doméstico, aparatos electrónicos para el hogar, rejillas, bastidores de equipaje, radios de bicicleta; bastidores para tendederos de ropa; cables y tornillos para componentes electrónicos; alambres para la arquitectura, para mallas y para ganchos utilizados en los tejados de pizarra; alambres y varillas de tensión para hornos industriales.