aceros inoxidables

ACEROS INOXIDABLES DÚPLEX

Consuelo Saá Vidal

Las aleaciones dúplex datan de los años 1930, y las primeras aleaciones ahora se identifican como la primera generación. Desafortunadamente, las primeras aleaciones tuvieron el problema de una pérdida significativa de la resistencia a la corrosión en la soldadura.
Son una familia de aleaciones que tienen dos fases: ferrita y austenita, con uncontenido típico de ferrita de 40 y 60%. La relación ferrita/austenita se logra en las aleaciones forjadas por ajustes en la composición junto con el trabajo en caliente y prácticas de templado en la usina. Las aleaciones podrían ser llamadas aceros inoxidables ferrítico-austeníticos, pero el término “dúplex” es el más usado.
Los aceros dúplex contienen también: 20%< Cr < 30% , 5%< Ni < 8%, C <0.03%, no son endurecibles por tratamientos térmicos.
Estas aleaciones pueden contener nitrógeno en proporciones de 0.15 a 0.30%. Uno de los beneficios del nitrógeno es mejorar la resistencia a la corrosión por picado y por rendijas. También es beneficioso en la fabricación de planchas de aleaciones de segunda generación, donde la transición dúctil-quebradizo se bajó bien por debajo de latemperatura ambiente, haciendo prácticas las soldaduras de grandes espesores. Sin embargo las aleaciones dúplex no son usadas a temperaturas inferiores a -45ºC.
1.-Características de los aceros inoxidables dúplex:
Las aleaciones dúplex ofrecen dos importantes ventajas: una resistencia más grande a la corrosión por fatiga debido a los cloruros, y mejores propiedades mecánicas. Poseen una elevadaresistencia mecánica alcanzando valores de límite elástico entre 700 – 900 MPa, lo que representa en muchos casos un ahorro significativo en costos de material. La resistencia a la fluencia es dos a tres veces mayor y la resistencia a la tracción 25% más grande, mientras mantienen buena ductilidad a temperaturas normales de operación. Las aleaciones dúplex también ofrecen: resistencia a la corrosióngeneral y por picado, igual o mejor que la del tipo 316L, en muchos ambientes corrosivos, resistencia a la corrosión intergranular, debido al bajo contenido en carbono, buena resistencia a la erosión y abrasión, un coeficiente de expansión térmica cercano al del acero al carbono, lo cual puede resultar en menores tensiones en las soldaduras que involucren inoxidables dúplex con acero al carbono.2.-Exposición a la temperatura:
Los aceros inoxidables dúplex normalmente se utilizan en un rango de temperaturas de -45ºC y 260ºC. En la producción o fabricación de las aleaciones, se emplea una alta temperatura (1040ºC o más) para el templado por disolución, seguido por un enfriamiento rápido, con el objeto de dar óptimas propiedades mecánicas y resistencia a la corrosión. Si se exponen a unrango de temperaturas entre 315 ºC y 959ºC, las aleaciones dúplex tienen un comportamiento diferente al de las austeníticas, pero una vez que se reconocen las diferencias, no debería haber problemas.
Se puede formar una fase intermetálica llamada sigma cuando las aleaciones dúplex se mantienen en un rango de temperaturas entre 650ºC y 950ºC. La fase sigma causa fragilidad a temperatura ambiente, ycuando se encuentra en cantidades apreciables, la resistencia a la corrosión disminuye. En los procedimientos normales de soldadura de las aleaciones dúplex de segunda generación, la soldadura o la zona afectada por el calor vecina a ésta, no está durante el tiempo suficiente a una temperatura a la cual la fase sigma pueda aparecer. Otro fenómeno que ocurre a alta temperatura es el conocido comofragilización a 475ºC. Puede ocurrir cuando una aleación dúplex se mantiene o se enfría lentamente entre un rango de temperaturas entre 315ºC y 540ºC.
3.-Efectos de la soldadura en los aceros inoxidables dúplex:
La soldabilidad se ha mejora sustancialmente a través de agregados controlados de nitrógeno y al desarrollo de metales de aporte enriquecidos en níquel. Usando unos pocos controles en...