Magnetismo y otras propiedades del acero inoxidable

¿Alguna vez se preguntó si el acero inoxidable puede ser magnético? ¿Tiene curiosidad acerca de los diversos grados y propiedades del acero inoxidable? A continuación, se encuentran las respuestas a las preguntas más frecuentes sobre el magnetismo, la resistencia a la corrosión y el tratamiento térmico del acero inoxidable.

¿El acero inoxidable puede ser magnético?

Sí, en diversos grados. El magnetismo del acero inoxidable se ve afectado por sus elementos de aleación, la estructura del grano atómico y la cantidad de trabajo en frío durante la fabricación.

¿Qué son los aceros inoxidables 18-8, serie 300 y serie 400?

El American Iron and Steel Institute (AISI) ha creado grados ampliamente aceptados para aceros inoxidables. Estos grados se identifican con números de serie del 100 al 600, y cada serie está organizada por propiedades de aleación y estructura de grano. Los más comunes en la industria de insertos electrónicos son los aceros inoxidables serie 300 y serie 400. Los aceros serie 300 tienen una estructura de grano metálico “austenítica”, mientras que los aceros serie 400 tienen estructuras “ferríticas” o “martensíticas”. Entre otros elementos de aleación, varios aceros inoxidables serie 300 contienen aproximadamente un 18 % de cromo y un 8 % de níquel. Por lo tanto, “18-8” es una caracterización imprecisa de los grados de acero inoxidable 302-305, 316, 321 y 347. Aún más general es el acrónimo “CRES”, que tipifica cualquier acero resistente a la corrosión.

¿Qué grados de acero inoxidable son magnéticos?

Uno de los metales de aleación, el cromo, hace que el acero inoxidable tenga una estructura de grano magnético. Otro de los posibles elementos de aleación, el níquel, reduce o inhibe las propiedades magnéticas. Los aceros inoxidables serie 300 tienen diversos grados de níquel, lo que los hace en su mayoría no magnéticos. Sin níquel y con una estructura de grano similar al acero al carbono, los aceros inoxidables serie 400 son ligeramente magnéticos.

¿Qué hace que los grados no magnéticos de acero inoxidable se vuelvan magnéticos?

En sus formas básicas, los aceros inoxidables tienen una estructura de grano ferrítico, similar al acero al carbono, y son magnéticos. La adición de níquel en los aceros inoxidables serie 300 modifica la estructura del grano cristalino a austenítico. Los grados austeníticos son en su mayoría no magnéticos en estado bruto debido a su contenido de níquel. Cuando los aceros inoxidables serie 300 se trabajan en frío, la tensión de la estructura reticular atómica en las áreas de trabajo en frío forma la estructura de grano magnético martensita. En términos generales, cuanto mayor sea el contenido de níquel, más estable será la estructura austenítica y menor será la respuesta magnética del trabajo en frío. En consecuencia, el acero inoxidable 316, con mayores cantidades de níquel, prácticamente no exhibe magnetismo después del trabajo en frío en la mayoría de los casos. En cambio, el acero inoxidable 304, con menor contenido de níquel, puede volverse levemente magnético.

¿Hay alguna forma de reducir o eliminar las propiedades magnéticas del acero inoxidable?

Los aceros inoxidables austeníticos (serie 300) que se han vuelto magnéticos debido al endurecimiento por trabajo pueden devolverse a un estado no magnético mediante el recocido o el alivio de tensión. Un calentamiento breve a temperaturas elevadas revierte la estructura del grano afectado del estado martensítico al austenítico. Dado que los aceros inoxidables serie 400 son totalmente ferríticos o martensíticos, sus propiedades magnéticas no se pueden reducir mediante el recocido. No existen procesos de enchapado o acabado, como la pasivación, que puedan reducir o eliminar el magnetismo inducido por endurecimiento por trabajo. Son meramente superficiales y no modifican la estructura granular afectada.

¿El magnetismo está relacionado con la resistencia a la corrosión?

El acero inoxidable, como el acero al carbono, se puede oxidar cuando se expone al aire. Sin embargo, el cromo del acero inoxidable forma una capa protectora de óxido de cromo (también conocida como pasivación) que evita el desarrollo de la oxidación del óxido de hierro. La capa de óxido de cromo es tan delgada que es imperceptible; de este modo, el metal conserva su atractivo acabado. Los aceros inoxidables serie 300 tienen un mayor contenido de cromo que los aceros inoxidables serie 400, además de níquel como elemento de aleación. El níquel mejora la capacidad del cromo para formar una capa superficial pasiva. En consecuencia, los aceros inoxidables serie 300 exhiben una mejor resistencia a la corrosión. La resistencia a la corrosión es una función del contenido de cromo y níquel, y no de la estructura de grano metálico que causa el magnetismo.

¿El acero inoxidable admite tratamiento térmico?

Se puede agregar carbono al acero inoxidable para crear una estructura de grano de cristal martensítico. Estos aceros inoxidables, como el 410 y el 416, responden bien al tratamiento con calor. Aunque no se puede tratar con calor, el acero inoxidable 301 se endurece fácilmente. Resulta útil en aplicaciones que requieren una alta resistencia a la tracción.

¿Cómo sé qué acero inoxidable debo especificar en mi aplicación?

En la siguiente tabla, se destaca el uso general y las características de propiedad de los aceros inoxidables comúnmente usados en la industria de insertos electrónicos.

AISI
Calificación
Proceso de fabricación más adecuadoPropiedad
Dibujo y estampado Mecanizado Formación en frío SoldaduraResistencia a la corrosión Tratamiento térmico No magnético después del recocido Magnético
BienExcelenteSuperior
301/302
303
304
316
410
416