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
| Porcentaje por Peso | |
| C | 0,08 |
| Mn | 1,0 |
| P | 0,04 |
| S | 0,03 |
| Si | 1,0 |
| Cr | 11,5 – 13,5 |
| Ni | 0,5 |
RESISTENCIA A LA CORROSIÓN Y OXIDACIÓN
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 deportivos, etc.) tiene una resistencia satisfactorio, siempre y cuando se realiza una limpieza adecuada después de la exposición.
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Solucion de 5% |
Temperatura a oF (oC) |
Tasa De Corrosion Mils/Yr (mm/a) |
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Acido Acético |
120 |
0.079 |
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Acido Fosfórico |
120 |
0.062 |
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/oF |
Conductividad Térmica
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Rango de Temperatura |
|||
|
F |
C |
Btu•in/hr•ft2•°F |
W/m•K |
|
212 |
100 |
187 |
26,9 |
El coeficiente global de la transferencia de calor de los metales se determina por factores además de la conductividad térmica del metal. La capacidad de los aceros inoxidables 18-8 de mantener sus superficies limpias permite una mayor transferencia de calor que otros metales con mayor conductividad térmica.
Coeficiente Lineal de Expansión Térmica
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Rango de Temperatura |
|||
|
F |
C |
in/in/F |
cm/cm/C |
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68-392 |
20-200 |
5,9 x 10-6 |
10,5 x 10-6 |
|
68-1.112 |
20-600 |
6,5 x 10-6 |
10,6 x10-6 |
Conductividad Térmica
|
Rango de Temperatura |
|||
|
F |
C |
Btu • in/hr•ft2•oF |
W/m•K |
|
212 |
100 |
14,4 |
24,9 |
PROPIEDADES MECÁNICAS
| Propiedades en Temperatura Ambiente | ||
| Composición Típica (Porcentaje por Peso) | C CR |
0,14 |
| Propiedades Mecánicas en Estado Recocido | ||
| HRB | 82 | |
| Límite Elástico, Desplazamiento 0,2% Ksi (MPa) | 42 (290) |
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Resistencia a la Tracción |
74 (510) |
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| Elongacion en 2” (51mm) | 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.
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, calentar la aleación lentamente a 1800°F (982°C) y templar en aceita hasta llegar a temperatura ambiente.
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