Aceros inoxidables martensíticos, microestructura

Acero Inoxidable Martensítico

Introducción

La placa de acero inoxidable martensítico tiene un contenido de carbono relativamente alto (0.1% a 1.2%) comparado con otros aceros inoxidables. Los aceros inoxidables martensíticos son aceros simples que contienen entre el 12% y el 18% de cromo. La Aleación 410 es el grado básico, para uso general, magnético que puede endurecerse mediante enfriamiento por inmersión y templado. Estos aceros inoxidables pueden someterse a tratamiento térmico para obtener una alta resistencia con buena ductilidad.

La placa de acero inoxidable martensítico tiene una alta capacidad de endurecimiento. Cuando se requiere sólo una resistencia limitada a la corrosión o una resistencia a incrustaciones a temperaturas moderadamente elevadas, puede usarse la placa de acero inoxidable martensítico en su condición revenida, pero su máxima resistencia a la corrosión se logra en su condición endurecida y liberada de esfuerzos (templada a baja temperatura).

Microestructura

En los aceros inoxidables martensíticos, el carbono está en una concentración tal, que permite la formación de austenita a altas temperaturas, que a su vez se transforma en martensita durante el enfriamiento.

La martensita es una fase rica en carbono, frágil y extraordinariamente dura. Los aceros inoxidables martensíticos tienen la característica común de ser magnéticos y endurecibles por tratamiento térmico, presentando cuando templados, una microestructura acicular (en forma de agujas).

Elementos Aleantes

Aumentando la cantidad de azufre se obtiene el inoxidable 420 F, una variedad del 420, con buena maquinabilidad.

Adiciones de carbono (para obtenerse durezas todavía mayores) y de cromo y molibdeno (mejorando también la resistencia a la corrosión) nos llevan a los aceros inoxidables martensíticos Tipo 440, utilizados en cuchillos de corte profesional.

Proceso de Fabricación

Es importante observar que estos aceros son normalmente producidos por la industria siderúrgica en estado recocido, con ductilidad razonablemente buena. Solamente después de templados serán muy duros y poco dúctiles. Pero es precisamente en esta condición (templados), que serán resistentes a la corrosión.

El más utilizado de los aceros inoxidables martensíticos es el Tipo 420. En estado recocido (estructura ferrítica), no presenta buen comportamiento frente a la corrosión atmosférica. Esto porque durante la operación de recocido, a una temperatura aproximada de 760 ºC, el carbono y el cromo se combinan para formar carburos de cromo, Cr23C6. Cada molécula de carburo de cromo contiene, en peso, aproximadamente 95% de Cromo.

Considerando el alto tenor de carbono y el bajo tenor de cromo del acero inoxidable 420 (aproximadamente 0,35%C y 12,50% Cr), como todo el carbono precipita como carburo de cromo durante el recocido, esta precipitación retirará de la solución sólida aproximadamente la mitad del cromo disponible. En esta condición el material no resiste a la corrosión y no puede ser considerado propiamente como un acero inoxidable (ya que no tiene un mínimo de 11% de cromo en solución sólida).

Por eso, el acero inoxidable 420, es colocado en servicio por el usuario, solamente después de un tratamiento de temple. Cuando templado, el carbono forma parte de la fase martensítica, no siendo encontrado en la aleación precipitado como carburo de cromo.

Aplicaciones

A continuación se muestra una serie de tipos de aceros inoxidables martensíticos y sus principales aplicaciones:

403.- Es primariamente empleado en partes críticas de maquinaria sometida a altos esfuerzos y donde se requiere, además buena resistencia al calor, corrosión, desgaste abrasivo o erosión.

410.- Es de propósito general

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