Infografía Aceros Inoxidables Ferríticos

Descubrimiento

Aplicaciones

Obtención

Referencias

Curiosidades

Propiedades fisicoquímicas

Propiedades mecánicas

Composición

Roberto Elizondo Canino, 2078473Docente: Juan Manuel Hernández López02 de septiembre 2024 San Nicolás de los Garza

Aceros Inoxidables Ferríticos

Tecnología de Materiales Metálicos: Evidencia 1.

Al igual que otros tipos de acero inoxidable, el acero inoxidable ferrítico es completamente reciclable y no pierde sus propiedades.

Reciclabilidad

El precio puede variar entre $1,20 a $3,50 USD por kilogramo, dependiendo de su composición, forma de producto, volúmen de compra y del mercado global.

Precios

China es el mayor productor de acero inoxidable del mundo produciendo al rededor del 50% del acero inoxidable.

Principales Productores

1. Selección de materias primas: principalmente mineral de hierro, ferroaleaciones de cromo y otros elementos de aleación.
2. Fusión en el horno de arco eléctrico (EAF): las materias primas se cargan en un horno donde se funden a temperaturas entre 1600 y 1700°C, el carbono se reduce a niveles muy bajos, para evitar la formación de carburos.
3. Refinación y desoxidación: el acero fundido se traslada a un convertidor de oxígeno o un horno cuchara para su reafinación. En esta etapa, se ajustan las concentraciones de los elementos de aleación.
4. Desgasificación al vacío (VOD o AOD): en esta etapa se puede reducir más el contenido de carbono y eliminar impurezas como azufre y fósforo.
5. Colada contínua o en lingotes: en la colada contínua, el acero se vierte en moldes refrigerados que solidifican rápidamente en barras o placas.
6. Tratamientos térmicos: para mejorar sus propiedades mecánicas, el recocido es llevado a cabo a temperaturas entre 700 y 850°C.
7. Laminado en caliente y en frío: se somete a procesos de laminado para darle la forma final. El caliente se realiza a temperaturas superiores a 1100°C y el frío a temperatura ambiente.
8. Tratamiento superficial: el acero se somete a tratamientos como decapado y pasivado para eliminar las escorias superficiales y mejorar la capa protectora de óxido de cromo en la superficie.

Proceso de Obtención

Composición

Resistencia a la tracción: presentan una resistencia a la tracción moderada, en el rango de 400-600 MPa (megapascales), dependiendo de su composición. Es menor que la de los asuteníticos.Límite elástico: varía entre 250-540 MPa. Este rango muestra la capacidad de soportar fuerzas sin deformación permanente.Dureza: moderada, entre 150-200 HV (Vickers Hardness); proporciona una buena resistencia al desgaste y abrasión.Ductilidad y elongación: moderada con elongación en el rango de 15-30%, permitiendo que se deforme bajo carga antes de romperse.Resistencia al impacto: menores que los aceros inoxidables austeníticos.Módulo de elasticidad: al rededor de 220 GPa.

Propiedades Mecánicas

Industria automotriz: se utiliza en la fabricación de sistemas de escape, componentes de chasis y partes estructurales.Electrodomésticos: se emplea en la fabricación de componentes para lavadoras, secadores, refrigeradores y fregaderos.Construcción y arquitectura: es comúnmente utilizado en revestimientos arquitectónicos, barandillas y elementos decorativos.Industria alimentaria: se utiliza en equipos de procesamiento de alimentos, como tanques, contenedores y tuberías.

Aplicaciones

Descubrimiento

El acero inoxidable se desarrolló a principios del siglo XX, alrededor de 1912 los primeros estudios y patentes sobre aceros inoxidables ferríticos se atribuyen a la empresa Krupp de Alemania por Eduard Maurer y Benno Strauss.

Krupp Steelworks. Rheinhausen 1990.

• Resistencia a la corrosión: es resistente a ambientes con cloruros y ácidos moderadamente agresivos.
• Resistencia a la oxidación a altas temperaturas (800-950°C): esto lo hace fundamental para sistemas como escapes automotrices y equipos de procesamiento a alta temperatura.
• Reactividad química baja.
• Compatibilidad magnética: debido a su estructura cristalina cúbica centrada en el cuerpo (BCC), son magnéticos.
• Conductividad térmica y eléctrica: poseen una conductividad térmica y eléctrica más alta que los aceros inoxidables asteníticos, haciéndolos más adecuados para aplicaciones donde se requiere disipar calor.
• Estabilidad a la fragilización: a diferencia de los aceros inoxidables austeníticos, son menos susceptibles a la fragilización inducida por el hidrógeno y el agrietamiento por corrosión bajo tensión.

Propiedades Fisico-Químicas

Referencias

• ASM International. (s.f.). Ferritic Stainless Steels. Recuperado de https://www.asminternational.org

• Unified Alloys. (s.f.). Stainless Steel Grades and Families: Explained. Recuperado de https://www.unifiedalloys.com
• Callister, W. D., & Rethwisch, D. G. (2014). Materials Science and Engineering: An Introduction (9th ed.). Wiley.
• Sedriks, A. J. (1996). Corrosion of Stainless Steels (2nd ed.). Wiley-Interscience.
• Krauss, G. (2005). Steels: Processing, Structure, and Performance. ASM International.