Inox Ferriticos y Martensiticos

Ferrita, Austenita y Martensita
El hierro puro solidifica a 1536° C en una forma cristalina llamada Ferrita, la cual tiene una estructura cúbica centrada en el cuerpo (BCC), formada por un átomo en cada una de las ocho esquinas y un átomo en el centro (ver Fig. 4). Al enfriarse a 1392° C, la estructura se transforma a Austenita, la cual es una estructura cúbica centrada en las caras (FCC) formadapor un átomo en cada una de las ocho esquinas y un átomo en cada cara (ver Fig.4). A 911° C la fase se transforma nuevamente en Ferrita, forma estable a temperatura ambiente (ver Fig.4). Aunque estructuralmente son iguales, la Ferrita a alta temperatura se denomina Ferrita delta (δ), mientras que la Ferrita a baja temperatura se conoce como Ferrita alpha (α). A su vez la estructura de Austenitase denomina por la letra gama (γ).

La Martensita corresponde a un arreglo de átomos que tienen una estructura tetragonal centrada en el cuerpo (BCT) (como BCC pero elongada en una dirección). Durante el enfriamiento rápido, la transformación típica de Austenita a Ferrita que se esperaría en un acero con bajo contenido de carbono, se ve interrumpida por la presencia de carbono y de mayor contenidode elementos de aleación, junto con la falta de tiempo para alcanzar un equilibrio mayor.

Debido a que las estructuras martensíticas son duras y frágiles, es necesario un tratamiento térmico posterior (revenido) para reducir su dureza y resistencia y aumentar su ductilidad al nivel requerido para la mayoría de las aplicaciones industriales.

PROPIEDADES DE LA FERRITA
Es una solución sólida decarbono en hierro alfa. Su solubilidad a la temperatura ambiente es del orden de 0.008% de carbono, por esto se considera como hierro puro. La máxima solubilidad de carbono en el hierro alfa es de 0,02% a 723 °C. La Ferrita es la fase más blanda y dúctil de los aceros, es magnética, cristaliza en una red cúbica centrada en el cuerpo (BCC), tiene una dureza aproximada de 90 Brinell, una resistencia ala tracción de unos 28 (kg/mm2) y un alargamiento del orden de 35%. El contorno de los granos es ligeramente curvilíneo. Se encuentra libre en los aceros de menos de 0.89% de carbono. En conjunto con la Cementita forma Perlita.

Figura 5. Microestructura del acero al carbono, cristales blancos de Ferrita




PROPIEDADES DE LA MARTENSITA
Es el constituyente de los aceros templados. Es una soluciónsólida sobresaturada de carbono en Ferrita. Se obtiene por enfriamiento rápido de los aceros desde su estado austenítico a altas temperaturas. El contenido de carbono suele variar desde muy poco carbono hasta el 1%. La Martensita tiene una dureza de 50 a 68 Rc (495 a 745 HB), resistencia a la tracción de 170 a 250 kg/mm2, un alargamiento del 0.5 al 2.5 %, es muy frágil y presenta un aspectoacicular. Los aceros templados suelen quedar demasiado duros y frágiles, inconveniente que se corrige por medio del revenido que consiste en calentar el acero a una temperatura inferior a la crítica inferior (723°C), dependiendo de la dureza que se desee obtener, enfriándolo luego al aire.

Figura 9. Microestructura de la Martensita


CLASIFICACIÓN DE ACUERDO A SU MICROESTRUCTURA
Los tres tiposprincipales de aceros inoxidables utilizados en la industria son las clases Martensítica, Ferrítica y Austenítica, nombres derivados de la fase predominante que se encuentra a temperatura ambiente. Una cuarta clase, los tipos PH (Precipitation Hardening) o de Endurecimiento por Precipitación, ha alcanzado importancia en las últimas décadas. En los últimos años, la clase Dúplex ha despertado gran interés.Figura 12. Relación entre el contenido de cromo y níquel en los distintos grupos de aceros inoxidables

















ACEROS INOXIDABLES FERRÍTICOS
Se caracterizan por una estructura ferrítica a cualquier temperatura ya que no presentan transformación de Ferrita en Austenita durante el calentamiento ni transformación martensítica en el enfriamiento. Por esta razón no hay posibilidad de...