410
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Información General

 

La aleación 410 es un acero inoxidable endurecido  que combina la resistencia superior al desgaste de las aleaciones de alto contenido de carbono con la resistencia a la corrosión de los aceros inoxidables al cromo.  El templado en aceite de esta aleación a temperaturas entre 1800°F y 1950°F (982 - 1066°C) produce la mayor resistencia a la corrosión.
 
Esta aleación se utiliza donde la fuerza, la dureza y/o la resistencia al desgaste se deben combinar con la resistencia a la corrosión.
 
Estándares: UNS S41000 / DIN X15Cr13 / W.N. 1.4006

 

 

 

 

Aplicaciones

 

Cuando se agregan cantidades suficientes de carbono a los aceros inoxidables al cromo, la aleación tiene la capacidad de transformar su microestructura a través de un tratamiento térmico (de endurecimiento) en una que posee resistencia optima, dureza, y resistencia al desgaste. La presencia de cromo suficiente impartirá la resistencia necesaria a la corrosión y formará partículas de carburo de cromo que mejorarán la resistencia al desgaste de la aleación propuesta. Cuanto mayor sea el contenido de carbono, mayor será la cantidad de partículas de carburo de cromo, y mayor será la fuerza y la dureza de los aceros inoxidables al cromo.

 

Las aplicaciones para la aleación 410 incluyen instrumentos dentales y quirúrgicos, piezas de válvulas, bolas de acero endurecidas para bombas de petróleo, pantallas de separación, resortes, y tijeras.

 

 

 

Composición Química

 

Elemento

Porcentaje por Peso

Carbono

0.15                  

Manganeso

1.00

Fosforo

0.04

Azufre

0.03

Silicio

1.00

Cromo

11.50 – 13.50

Níquel

0.50

 

 

Resistencia a la Corrosión

 

Corrosión General
 
La aleación 410 exhibe buena resistencia a la corrosión atmosférica, agua potable y a entornos ligeramente corrosivos debido a su capacidad para formar una película de oxido fuertemente adherente que protege su superficie contra futuros ataques.
 
En la exposición a cloruros en actividades cotidianas (ej. la preparación de alimentos, actividades deporticos, etc.) tiene una resistencia satisfactorio, siempre y cuando se realiza una limpieza adecuada después de la exposición. 
 
 

Solución de 5%  

Temperatura

°F (°C)

Tasa de Corrosión

Mils/yr (mm/a)

Ácido acético

120 (49)

0.079 (0.002)

Ácido fosfórico

120 (49)

0.062 (0.002)

 

Como se ve en la tabla anterior, esta aleación tiene buena resistencia a concentraciones bajas de ácidos orgánicos y minerales. 

 

 

Propiedades Físicas

 

Módulo de elasticidad en tensión

29 x 106 psi (200 GPa)

Densidad

0.276 lb/in³

Calor Específico

a  0-100°C Btu/lb/°F 0,11

 

 

Coeficiente Lineal de Expansión Térmica

 

Rango de Temperatura

 

°F

in/in/°F

cm/cm/°C

68 – 392

20 – 200

5.9 x 10-6

10.5 x 10-6

68 – 1112

20  - 600

6.5 x 10¯6

11.6 x 10 ¯6

 

 

Conductividad Térmica

 

Rango de Temperatura

Btu·in/hr·ft²·°F

W/m·K

°F

°C

212

100

14.4

24.9

 

 

Propiedades Mecánicas

 

 Propiedades en Temperatura Ambiente

 

Composición Típica (Porcentaje por Peso)

Propiedades Mecánicas en Estado Recocido

Endurecimiento

HRC

C

CR

HRB

Limite Elastico, Desplazamiento 0,2%

Ksi

(MPa)

Resistencia a la Tracción

Ksi

(MPa)

Elongacion en 2” (51mm)

 

0.14

12.5

82

42

(290)

74

(510)

34

38-45

 

Propiedades Mecánicas Típicas Después del Tratamiento Térmico 

Los datos a continuación muestran las propiedades mecánicas típicas bajo varias temperaturas  después de la austenización a 1800-1950°F (982-1066°C) seguido por un enfriamiento por aceite y templado de dos horas.

 

Tratamiento Termico

T410 (0.14%c) Endurecido

1800°f (982°c)

Dureza

Rockwell

0.2% Limite Elastico

Ksi (MPa)

Resistencia a la Traccion

Ksi (MPa)

Recocido

81 hrb

45.5 (313)

80.4 (554)

Endurecido y Templado

400°f (204°c)

43 HRC

156.1

(1076)

202.9

(1399)

Endurecido y Templado

550°f (288°c)

40 HRC

148.3

1022

187.0

(1289)

Endurecido y Templado

600°f (316°c)

40 HRC

148.8

1026

186.1

(1283)

Endurecido y Templado

800°f (427°c)

41 HRC

132.9

(916)

188.5

(1300)

Endurecido y Templado

900°f (482°c)

41 HRC

122.6

(845)

188.3

(1298)

Endurecido y Templado

1000°f (538°c)

35 HRC

127.9

(882)

154.3

(1063)

Endurecido y Templado

1200°f (649°c)

98 hrb

85.5

(589)

111.2

(767)

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Propiedades de Fabricación 

 

 

Mecanizado         
 
La aleación 410 se debe mecanizar en el estado recocido utilizando velocidades superiores a 60 a 80 pies (18.3 – 24.4 M) por minuto.
 
 
Preparación de Superficie
 
Para resistencia máxima contra la corrosión en ambientes químicos, es esencial que  la superficie del acero inoxidable este libre de todo tinte de calor u óxido formado durante la forja, el recocido, o el tratamiento térmico. Todas las superficies se deben pulir para eliminar cualquier rastro de óxido y descarburación en la superficie. Entonces se debe sumergir las partes en una solución cálida de 10-20% de acido nítrico para eliminar hierro residual. Un enjuague a fondo con agua debe seguir el tratamiento con acido nítrico. 
 
 
Tratamiento Térmico y Recocido
 
Para recocer esta aleación, calentar a 1500°F-1550°F (815-842°C) y mantener a esa temperatura por una hora por pulgada de grosor de material. Enfriar dentro del horno hasta llegar a temperatura ambiente. Tal recocido debe producir una dureza Brinell de 126-192 HB.

 

Para crear la dureza y resistencia al desgaste máximo de este material es necesario realizar un tratamiento térmico. Dado que estos materiales absorben el calor muy lentamente, se debe calentar gradualmente y permanecer a esta temperatura lo suficientemente largo para asegurar una temperatura uniforme en secciones gruesas. Para dureza y  resistencia máxima, calientar la aleación lentamente a  1800°F (982°C) y templar en aceita hasta llegar a temperatura ambiente.