Aceros Inoxidables Ferríticos: Propiedades, Composición y Tratamientos Térmicos

Aceros Inoxidables Ferríticos

Constitución Química

Los aceros inoxidables ferríticos se caracterizan por su alto contenido de cromo (10-27%) y bajo contenido de carbono. Otros elementos como manganeso (Mn), silicio (Si), níquel (Ni), aluminio (Al), molibdeno (Mo) y titanio (Ti) pueden estar presentes para mejorar propiedades específicas.

• Cromo (Cr): Imprescindible para la resistencia a la corrosión.
• Carbono (C): Se mantiene al mínimo para evitar la formación de carburos de cromo, que reducen la resistencia a la corrosión.
• Manganeso (Mn) y Silicio (Si): Aumentan la resistencia mecánica y la resistencia a la corrosión a altas temperaturas.
• Níquel (Ni), Aluminio (Al), Molibdeno (Mo) y Titanio (Ti): Mejoran aún más la resistencia a la corrosión.

Características

Los aceros inoxidables ferríticos presentan una estructura cristalina ferrítica (fase α) y se distinguen por las siguientes características:

• Bajo Límite Elástico y Resistencia: Debido al bajo contenido de carbono, tienen un límite elástico de 275-415 MPa y una resistencia a la tracción relativamente baja.
• Buena Resistencia a la Corrosión: Exhiben buena resistencia a la corrosión por vía húmeda, picaduras y corrosión bajo tensión. También tienen un buen comportamiento a altas temperaturas.
• Vulnerabilidad a Agentes Reductores: Son susceptibles a la corrosión en presencia de agentes reductores, como el agua de mar rica en iones cloruro.

Tratamientos Térmicos y Fragilidades

Los aceros inoxidables ferríticos son sensibles a los tratamientos térmicos y pueden desarrollar fragilidades:

Fragilidad a 475ºC

Ocurre al calentar entre 400°C y 565°C, con un pico de endurecimiento a 475°C. Se debe a la formación de un precipitado rico en cromo (α') que reduce la tenacidad. Los aceros con alto contenido de cromo son más susceptibles. Se puede eliminar mediante un tratamiento térmico a 590°C seguido de un enfriamiento rápido.

Fase Sigma (σ)

Se forma entre 540°C y 870°C en aceros con más del 14% de cromo. Es un compuesto intermetálico que reduce la tenacidad y la resistencia a la corrosión. Se puede corregir mediante un tratamiento térmico a 900°C y un enfriamiento rápido.

Fase Chi (χ)

Se presenta entre 520°C y 925°C en aceros con molibdeno, formando Fe2CrMo. Reduce la tenacidad y aumenta la susceptibilidad al agrietamiento por corrosión.

Sensibilización a 925ºC

Similar a los aceros inoxidables austeníticos, los ferríticos con más del 15% de cromo pueden sensibilizarse al enfriarse rápidamente desde 925°C. Esto provoca la precipitación de carburos y nitruros en los bordes de grano, reduciendo la resistencia a la corrosión intergranular. Se corrige mediante un recocido a 650°C-815°C.