Acer inoxidable

De WikiLingua.net

Lavabos de acero inoxidable
Lavabos d'acer inoxidable
Article principal: Acer

L'acer inoxidable també és un tipus d'acer resistent a la corrosión, atès que el cromo, o altres metalls, que conté posseeix gran afinitat per l'oxigen i reacciona amb ell formant una capa pasivadora, evitant així la corrosión del ferro. No obstant això, aquesta capa pot ser afectada per alguns àcids, donant lloc al fet que el ferro sigui atacat i oxidado per mecanismes intergranulares o picaduras generalitzades. Conté, per definició, un mínim de 10,5% de cromo. Alguns tipus d'acer inoxidable contenen a més altres elements aleantes; els principals són el níquel i el molibdeno. Igual que la majoria dels acers, vénen regulats a Espanya per la norma UNEIX 36001 que els classifica dintre de la seriï F310.

Taula de continguts

[editar] Història de l'acer inoxidable

Els primers treballs realitzats per a la fabricació dels ferros i acers inoxidables daten del segle XIX. Ja en aquells dies se sabia que el ferro aleado amb certs metalls, com el coure i el níquel resistia millor a l'oxidación que el ferro ordinari. En 1865 ja es feien, encara que en quantitats molt limitades, acers amb 25 i 35% de níquel que resistien molt bé l'acció de la humitat de l'aire i, en general, de l'ambient; però es tractava de fabricacions en molt petita escala que mai es van continuar. En aquesta època no es va arribar a estudiar ni a conèixer bé aquesta classe d'acers. En 1872 Woods i Clark van fabricar acers amb 5% de cromo que tenien també major resistència a la corrosión que els ferros ordinaris d'aquesta època.

Posteriorment en 1892 Hadfield, en Sheffield, va estudiar les propietats de certs acers aleados amb cromo i va donar a conèixer en els seus escrits que el cromo millorava sensiblement la resistència a la corrosión. En 1904-1910, Guillet i Portevin, a França, van realitzar nombrosos estudis sobre acers aleados amb cromo i níquel, determinant microestructuras i tractaments de molts d'ells. Van arribar a fabricar acers molt similars als típics acers inoxidables que s'usen en l'actualitat, però fins a llavors mai li van donar especial atenció a la inoxidabilidad.

El desenvolupament original del que són actualment els acers inoxidables va esdevenir en les albors de la primera guerra mundial. En forma independent i gairebé simultània, a Anglaterra i a Alemanya es van descobrir els acers inoxidables tal com els coneixem ara. El metalúrgico anglès Harry Brearly investigant com millorar un aliatge per a protegir els cilindres dels canons, va trobar que agregant cromo als acers de baix carboni, obtenia acers resistents a les taques (stainless) o resistents a l'oxidación. Els doctors Strauss i Maurer, d'Alemanya , en 1912 van patentar dos grups d'acers inoxidables al cromo-níquel de baix contingut de carboni; un d'aquests, amb la denominació 18-8, ha estat utilitzat des de llavors en nombroses aplicacions.

Les propietats i composicions dels acers inoxidables es van mantenir en secret pels països beligerantes mentre va durar la primera guerra mundial. Posteriorment, a partir dels pocs aliatges experimentats en 1920. i d'un limitat nombre de graus comercialmente disponibles en 1930, la família dels acers inoxidables ha crescut en forma impressionant. En l'actualitat s'explica amb un gran nombre de tipus i graus d'acer inoxidable en diverses presentacions, i amb una gran varietat d'acabats, dimensions, tractaments, etc.

[editar] Un metall molt diferent

Com tots els tipus d'acers, l'acer inoxidable no és un material simple sinó un aliatge. El que tenen en comú tots els acers és que el principal component(element que forma l'aliatge) és el ferro, al que s'afegeix una petita quantitat de carboni. L'acer inoxidable va ser inventat a principis del segle XX quan es va descobrir que una petita quantitat de cromo (habitualment un mínim de 11%) afegit a l'acer comú, li donava un aspecte brillant i ho feia altament resistent a la brutícia i a l'oxidación. Aquesta resistència a l'oxidación, denominada «resistència a la corrosión», és el que fa a l'acer inoxidable diferent d'altres tipus d'acer.

[editar] No és un revestimiento

L'acer inoxidable és un material sòlid i no un revestimiento especial aplicat a l'acer comú per a donar-li característiques “inoxidables”. Acers comuns, i fins i tot altres metalls, són sovint coberts o “banyats” amb metalls blancs com el cromo, níquel o zinc per a protegir les seves superfícies o donar-los altres característiques superficials. Mentre que aquests banys tenen els seus propis avantatges i són molt utilitzats, el perill radica que la capa pot ser danyada o deteriorar-se d'alguna manera, el que anul·laria el seu efecte protector. L'aparença de l'acer inoxidable pugues, no obstant això, variar i dependrà en la manera que estigui fabricat i en el seu acabat superficial.

[editar] L'acer inoxidable està a tot arreu

La seva resistència a la corrosión és el que dóna a l'acer inoxidable el seu nom. No obstant això, just després del seu descobriment es va apreciar que el material tenia moltes altres valuoses propietats que ho fan idoni per a una àmplia gamma d'usos diversos. Les possibles aplicacions de l'acer inoxidable són gairebé il·limitades, fet que pot comprovar-se amb tan sol uns exemples:

  • En la llar: cubertería i parament, aigüeres, paelles i bateries de cuina, forns i barbacoas, equipament de jardí i mobiliari.
  • En la ciutat: parades d'autobús, cabines telefòniques i resta de mobiliari urbà, façanes d'edificis, ascensors i escales, vagons de metre i infraestructures de les estacions.
  • En la indústria: equipament per a la fabricació de productes alimentaris i farmacèutics, plantes per al tractament d'aigües potables i residuals, plantes químiques i petroquímicas, components per a l'automoción i aeronàutica, dipòsits de combustible i productes químics.

[editar] Tipus d'acers inoxidables

Els acers inoxidables que contenen solament cromo es diuen ferríticos, ja que tenen una estructura metalográfica formada bàsicament per ferrita. Són magnètics i es distingeixen perquè són atrets per un imant. Amb percentatges de carboni inferiors al 0,1%C, aquests acers no són endurecibles per tractament tèrmic. En canvi, acers entre 0,1% i 1% en C sí són templables i es diuen acers inoxidables "martensíticos", per tenir martensita en la seva estructura metalográfica. Aquests també són magnètics.

Els acers inoxidables que contenen més d'un 7% de níquel es diuen austeníticos, ja que tenen una estructura formada bàsicament per austenita a temperatura ambienti (el níquel és un element "gammágeno" que estabiliza el camp de l'austenita). No són magnètics.

Els acers inoxidables austeníticos es poden endurir per deformación, passant la seva estructura metalográfica a contenir martensita. Es converteixen en parcialment magnètics, el que en alguns casos dificulta el treball en els artefactes elèctrics.

També existeixen els acers dúplex (20%< Cr < 30%),(5%< Ni < 8%), (C < 0.03%), no endurecibles per TT , molt resistents a la corrosión per picaduras i bon comportament sota tensió. Estructura de ferrita i austenita.


A tots els acers inoxidables se'ls pot afegir un petit percentatge de molibdeno, per a millorar la seva resistència a la corrosión per cloruros.

[editar] Famílies dels acers inoxidables

Següents aliatges d'acer inoxidable que es comercialitzen:

  • Acer inoxidable extrasuave: conté un 13% de Cr i un 0,15% de C. S'utilitza en la fabricació de: elements de màquines, álabes de turbinas, vàlvules, etc. Té una resistència mecànica de 80 kg/mm² i una duresa de 175-205 HB.
  • Acer inoxidable 16Cr-2Ni: té de 0,20% de C, 16% de Cr i 2% de Ni; resistència mecànica de 95 kg/mm² i una duresa de 275-300 HB. Se suelda amb dificultat, i s'utilitza per a la construcció d'álabes de turbinas, eixos de bombes,utensilis de cuina, cuchillería, etc.
  • Acer inoxidable al cromo níquel 18-8: té un 0,18 de C, un 18% de Cr i un 8% de Ni Té una resistència mecànica de 60 kg/mm² i una duresa de 175-200Hb, És un acer inoxidable molt utilitzat perquè resisteix bé la calor fins a 400 ºC
  • Acer inoxidable al Cr- Mn: té un 0,14% de C, un 11% de Cr i un 18% de Mn. Aconsegueix una resistència mecànica de 65 kg/mm² i una duresa de 175-200HB. És soldable i resisteix bé altes temperatures. És amagnético. S'utilitza en col·lectors d'escapi.

La forma original de l'acer inoxidable encara és molt utilitzada, els enginyers tenen ara moltes opcions quant als diferents tipus. estan classificats en diferents “famílies” metalúrgicas.

Cada tipus d'acer inoxidable té les seves característiques mecàniques i físiques i serà fabricat d'acord amb la normativa nacional o internacional establerta.

[editar] Usos de l'acer inoxidable

Els acers inoxidables s'utilitzen principalment en quatre tipus de mercats:

  • Electrodomèstics: grans electrodomèstics i petits aparells per a la llar.
  • Automoción: especialment tubs d'escapi.
  • Construcció: edificis i mobiliari urbà (façanes i material).
  • Indústria: alimentació, productes químics i petroli.

La seva resistència a la corrosión, les seves propietats higièniques i les seves propietats estètiques fan de l'acer inoxidable un material molt atractiu per a satisfer diversos tipus de demandes, com l'és la indústria mèdica.

[editar] Acer inoxidable en la indústria mèdica

Existeix una diversitat de composicions químiques per a l'acer inoxidable, les quals li atorguen qualitats particulars i desitjades; des del grau d'implant mèdic, fins a la facilitación de manufactura d'instruments quirúrgics. Entre els acers emprats en la indústria mèdica es troben comúnmente els següents:

  • 17-4
  • 304
  • 316
  • 316L
  • 455
  • 589

Molts d'aquests poden ser sotmesos a un tractament tèrmic amb la finalitat de modificar les seves qualitats físiques. Per exemple, l'acer inoxidable 17-4 pot ser tractat a la calor, per una durada determinada, amb la finalitat d'assolir cert grau de duresa i així, fer que l'objecte funcioni adequadament per més llarg temps. És important que les condicions siguin controlades, des de la temperatura i temps d'horneado, fins a la neteja de l'atmosfera del forn i de l'acer en si. La duresa de l'acer inoxidable pot ser mesurada en l'escala Brinell, Rockwell o unes altres.

Addicionalment, una capa passiva pot ser aplicada per a la inhibición de l'óxido o de reaccions amb algun element, mes no sempre és el cas doncs no sempre és ni necessari ni requerit, per raons de costo o perquè no tots els acers inoxidables poden ser tractats.

[editar] Vegi's també

[editar] Enllaços externs