informe investigacion_acero inoxidable en planchas

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Universidad de Chile Facultad de Ciencias Químicas y Farmacéuticas Laboratorio de Procesos de Alimentos Propiedades Físicas y Estructuras de Materiales Nombre: Natalia Henríquez Contreras Carrera: Ingeniería en Alimentos Fecha: 06 de Noviembre de 2006 Profesor: Eduardo Castro M.

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Page 1: Informe Investigacion_acero Inoxidable en Planchas

Universidad de Chile

Facultad de Ciencias Químicas y Farmacéuticas

Laboratorio de Procesos de Alimentos

Propiedades Físicas y Estructuras de Materiales

Nombre: Natalia Henríquez Contreras

Carrera: Ingeniería en Alimentos

Fecha: 06 de Noviembre de 2006

Profesor: Eduardo Castro M.

Page 2: Informe Investigacion_acero Inoxidable en Planchas

RESUMEN

El uso del acero inoxidable en la industria, cada vez toma mayor

importancia ya que se trata de un material higiénico que presenta una gran

resistencia a la corrosión, convirtiendo así, en un material muy adecuado en

aplicaciones medioambientales ya que tiene un ciclo de vida mayor y requiere

un menor mantenimiento que otros tipos de acero. Por lo tanto, la resistencia a

la corrosión será un factor primordial en la elección del tipo de acero inoxidable

adecuado para cada aplicación.

Y con el fin de comprender mejor el comportamiento y el uso que tiene

este material se expuso las características y propiedades del mismo, además

de los distintos tipos de aceros inoxidables que existen en el mercado y cuales

son sus aplicaciones.

Se informó de las principales características que poseen los distintos

tipos de acero inoxidable, así como, su composición, aplicación y sus

cualidades. Los cuales son parámetros fundamentales al momento de elegir el

material a ocupar en las distintas industrias y rubros.

Además se señaló los cuidados que se deben tener con este material,

para lograr todas las ventajas de sus excelentes propiedades.

También se realizó una base de datos, que contiene información sobre

los aceros inoxidables mas utilizados y sus principales características.

Page 3: Informe Investigacion_acero Inoxidable en Planchas

INTRODUCCION

El acero inoxidable es un material perteneciente a la familia de las

aleaciones de hierro resistentes a la corrosión y que contiene un mínimo de un

11% de cromo. Es este contenido de cromo el que confiere al acero inoxidable

la capacidad resistente a corrosión a través de la formación de una película

superficial pasiva, que se adhiere a la superficie y se autosella cuando se daña.

El trabajo consiste principalmente en una amplia descripción de los

aceros inoxidables desde un punto de vista técnico, su clasificación, y las

propiedades características de este tipo de materiales.

Este informe se basará en los distintos tipos de acero inoxidable que

existen actualmente en el mercado y se informará de las diferencias entre ellos

así como, en su composición, propiedades, aplicación, etc.

La selección de los aceros inoxidables depende de las condiciones de

uso que se requieren: la resistencia a la corrosión y ambientes agresivos, las

características de fabricación, las propiedades mecánicas en temperaturas

específicas y obviamente el coste de fabricación. Las principales diferencias

entre las distintas familias de aceros inoxidables vienen dadas por la diferencia

de la composición química y las fases presentes así como sus porcentajes.

El objetivo de este trabajo es señalar los tipos de acero inoxidable y los

tipos de plancha de acero inoxidable más usados en la industria tanto para

procesos, almacenamiento, transporte, etc.

Se adjunta con el informe, un disquete que contiene una base de datos,

de los aceros Inoxidables mas utilizados y una copia del mismo informe. En el

anexo 1 se especifican la forma de uso del disquete

Page 4: Informe Investigacion_acero Inoxidable en Planchas

DESARROLLO

HISTORIA DEL ACERO:

No se conoce con exactitud la fecha en que se descubrió la técnica de

fundir mineral de hierro para producir un metal susceptible de ser utilizado. Los

primeros utensilios de hierro descubierto por los arqueólogos en Egipto datan

del año 3000 a.C., y se sabe que antes de esa época se empleaban adornos

de hierro. Los griegos ya conocían hacia el 1000 a.C. la técnica, de cierta

complejidad, para endurecer armas de hierro mediante tratamiento térmico.

Las aleaciones producidas por los primeros artesanos de hierro (y, de

hecho, todas las aleaciones fabricadas hasta el siglo XIV d.C.) se clasificarían

en la actualidad como hierro forjado. Para producir esas aleaciones se

calentaba una masa de mineral de hierro y carbón vegetal en un horno o forja

con tiro forzado. Ese tratamiento reducía el mineral a una masa esponjosa de

hierro metálico llena de una escoria formada por impurezas metálicas y cenizas

de carbón vegetal. Esta esponja de hierro se retiraba mientras permanecía

incandescente y se golpeaba con pesados martillos para expulsar la escoria y

para soldar y consolidar el hierro. En ocasiones esta técnica de fabricación

producía accidentalmente auténtico acero en lugar de hierro forjado. Los

artesanos de hierro aprendieron a fabricar acero calentando hierro forjado y

carbón vegetal en recipientes de arcilla durante varios días, con lo que el hierro

absorbía suficiente carbono para convertirse en acero auténtico.

Después del siglo XIV se aumentó el tamaño de los hornos utilizados

para la fundición y se incremento el tiro para forzar el paso de los gases de

combustión por la carga o mezcla de materias primas. En estos hornos de

mayor tamaño el mineral de hierro de la parte superior del horno se reducía a

hierro metálico y a continuación absorbía más carbono como resultado de los

gases que lo atravesaban. El producto de estos hornos era llamado arrabio,

una aleación que funde a una temperatura menor que el acero o el hierro

forjado. El acero se refinaba después para producir acero.

La producción moderna del acero emplea altos hornos que son modelos

perfeccionados de los usados antiguamente. El proceso de refinado del arrabio

mediante chorros de aire se debe al inventor británico Henry Bessemer, que en

1855 desarrolló el horno o convertidor que lleva su nombre. Desde la década

Page 5: Informe Investigacion_acero Inoxidable en Planchas

de 1960 funcionan varios minihornos que emplean electricidad para producir

acero a partir de material de chatarra. Sin embargo, las grandes instalaciones

de altos hornos continúan siendo esenciales para producir acero a partir de

mineral de hierro.

CLASIFICACION DEL ACERO:

Los diferentes tipos de acero se agrupan en cinco clases principales:

aceros al carbono, aceros aleados, aceros de baja aleación ultrarresistentes,

aceros inoxidables y aceros de herramientas.

1) Aceros al carbono: Más del 90% de todos los aceros son aceros al

carbono. Estos aceros contienen diversas cantidades de carbono y menos del

1,65% de manganeso, el 0,6% de silicio y el 0,6% de cobre. Entre los

productos fabricados con aceros al carbono figuran máquinas, carrocerías de

automóvil, la mayor parte de las estructuras de construcción de acero, cascos

de buques y horquillas o pasadores para el pelo.

2) Aceros aleados: Estos aceros contienen una proporción determinada

de vanadio, molibdeno y otros elementos, además de cantidades mayores de

manganeso, silicio y cobre que los aceros al carbono normales. Estos aceros

se emplean, por ejemplo, para fabricar engranajes y ejes de motores, patines o

cuchillos de corte.

3) Aceros de baja aleación ultrarresistentes: Esta familia es la más

reciente de las cinco grandes clases de acero. Los aceros de baja aleación son

más baratos que los aceros aleados convencionales ya que contienen

cantidades menores de los costosos elementos de aleación. Sin embargo,

reciben un tratamiento especial que les da una resistencia mucho mayor que la

del acero al carbono. Por ejemplo, los vagones de mercancías fabricados con

aceros de baja aleación pueden transportar cargas más grandes porque sus

paredes son más delgadas que lo que sería necesario en cada caso de

emplear acero al carbono. Además, como los vagones de acero de baja

aleación pesan menos, las cargas pueden ser más pesadas. En la actualidad

se construyen muchos edificios con estructuras de aceros de baja aleación. Las

vigas pueden ser más delgadas sin disminuir su resistencia, logrando un mayor

espacio interior en los edificios.

4) Aceros inoxidables: Los aceros inoxidables contienen cromo, níquel

Page 6: Informe Investigacion_acero Inoxidable en Planchas

y otros elementos de aleación, que los mantienen brillantes y resistentes a la

herrumbre y oxidación a pesar de la acción de la humedad o de ácidos y gases

corrosivos. Algunos aceros inoxidables son muy duros; otros son muy

resistentes y mantienen esa resistencia durante largos periodos a temperaturas

extremas. Debido a sus superficies brillantes, en arquitectura se emplean

muchas veces con fines decorativos. El acero inoxidable se utiliza para las

tuberías y tanques de refinerías de petróleo o plantas químicas, para los

fuselajes de los aviones o para cápsulas espaciales. También se usa para

fabricar instrumentos y equipos quirúrgicos, o para fijar o sustituir huesos rotos,

ya que resisten a la acción de fluidos corporales. En cocinas y zonas de

preparación de alimentos, los utensilios son a menudo de acero inoxidable, ya

que no oscurezca los alimentos y puede limpiarse con facilidad.

5) Aceros de herramientas: Estos aceros se utilizan para fabricar

muchos tipos de herramientas y cabezales de corte y modelado de máquinas

empleadas en diversas operaciones de fabricación. Contiene volframio,

molibdeno y otros elementos de aleación, que les proporciona mayor

resistencia, dureza y durabilidad.

ESTRUCTURA DEL ACERO:

Las propiedades físicas de los aceros y su comportamiento a distintas

temperaturas dependen sobre todo de la cantidad de carbono y de su

distribución en el hierro. Antes del tratamiento térmico, la mayor parte de los

aceros son una mezcla de tres sustancias: ferrita, perlita y cementita. La ferrita,

blanda y dúctil, es hierro con pequeñas cantidades de carbono y otros

elementos en disolución. La cementita, un compuesto de hierro con 7% de

carbono aproximadamente es de gran dureza y más quebradiza. La perlita es

una profunda mezcla de ferrita y cementita, con una composición específica y

una estructura característica, y sus propiedades físicas son intermedias entre

las de sus dos componentes. La resistencia y dureza de un acero que no ha

sido tratado térmicamente depende de las proporciones de estos tres

ingredientes. Cuanto mayor es el contenido en carbono de un acero, menor es

la cantidad de ferrita y mayor la de perlita: cuando el acero tiene un 0,8% de

carbono, está por completo compuesto de perlita. Al elevarse la temperatura

del acero, la ferrita y la perlita se transforman en una forma alotrópica de

Page 7: Informe Investigacion_acero Inoxidable en Planchas

aleación de hierro y carbono conocida como austenita, que tiene la propiedad

de disolver todo el carbono libre presente en el metal. Si el acero se enfría

despacio, la austenita vuelve a convertirse en ferrita y perlita, pero si el

enfriamiento es repentino la austenita se convierte en martensita, una

modificación alotrópica de gran dureza similar a la ferrita pero con carbono en

solución sólida.

TRATAMIENTO TERMICO DEL ACERO:

El proceso básico para endurecer el acero mediante tratamiento térmico

consiste en calentar el metal hasta una temperatura a la que se forma

austenita, generalmente entre los 750 y 850 ºC, y después enfriarlo con rapidez

sumergiéndolo en agua o aceite. Estos tratamientos de endurecimiento, que

forman martensita, crean grandes tensiones internas en el metal, que se

eliminan mediante el temple o el recocido, que consiste en volver a calentar el

acero hasta una temperatura menor. El temple reduce la dureza y resistencia y

aumenta la ductilidad y la tenacidad.

El objetivo fundamental del proceso de tratamiento térmico es controlar

la cantidad, tamaño, forma y distribución de las partículas de cementita

contenidas en la ferrita, que a su vez determinan las propiedades físicas del

acero.

Hay muchas variaciones del proceso básico. Los ingenieros

metalúrgicos han descubierto que el cambio de austenita a martensita se

produce en la última fase del enfriamiento, y que la transformación va

acompañada de un cambio de volumen que puede agrietar el metal si el

enfriamiento es demasiado rápido. Se han desarrollado tres procesos

relativamente nuevos para evitar el agrietamiento. En el templado prolongado,

el acero se retira del baño de enfriamiento cuando ha alcanzado la temperatura

en que empieza a formarse la martensita, y a continuación se enfría despacio

en el aire. En el martemplado, el acero se retira del baño en el mismo momento

que el templado prolongado y se coloca en un baño de temperatura constante

hasta que alcanza una temperatura uniforme en toda su sección transversal.

Después se deja enfriar el acero en aire a lo largo del rango de temperaturas

de formación de la martensita, que en la mayoría de los aceros va desde unos

300 ºC hasta la temperatura ambiente. En el austemplado, el acero se enfría en

Page 8: Informe Investigacion_acero Inoxidable en Planchas

un baño de metal o sal mantenido de forma constante la temperatura en que se

produce el cambio estructural deseado, y se conserva en ese baño hasta que

el cambio es completo, antes de pasar al enfriado final.

Hay también otros métodos de tratamiento térmico para endurecer el

acero. En la cementación, las superficies de las piezas de acero terminadas se

endurecen al calentarlas con compuestos de carbono o nitrógeno. Estos

compuestos reaccionan con el acero y aumentan su contenido de carbono o

forman nitruros en su capa superficial. En la carburización la pieza se calienta

cuando se mantiene rodeada de carbón vegetal, coque o de gases de carbono

como metano o monóxido de carbono. La cianurización consiste en endurecer

el metal en un baño de sales de cianuro fundidas para formar carburos y

nitruros. La nitrurización se emplea para endurecer aceros de composición

especial mediante su calentamiento en amoníaco gaseoso para formar nitruros

de aleación.

Acero Inoxidable

El acero inoxidable es un tipo de acero resistente a la corrosión, dado

que el cromo que contiene posee gran afinidad por el oxígeno y reacciona con

él formando una capa pasivadora, evitando así la corrosión del hierro. Sin

embargo, esta película puede ser afectada por algunos ácidos dando lugar a

que el hierro sea atacado y oxidado por mecanismos intergranulares o

picaduras generalizadas. Contiene, por definición, un mínimo de 10,5% de

cromo. Algunos tipos de acero inoxidable contienen además otros elementos

aleantes; los principales son el níquel y el molibdeno.

Al igual que la mayoría de los aceros, vienen regulados en España por la

norma UNE 36001 que los clasifica dentro de la serie F310.

Especificaciones del acero inoxidable:

ASTM A176 Planchas y Láminas de Acero Inoxidable y de cromo

resistentes al calor.

ASTM A240 Planchas y Láminas de Acero Inoxidable Cromo-Niquel y

Cromo resistente al calor para recipientes a presión.

ASTM A276 Barras y Formas de Acero Inoxidable y resistente al

calor.

Page 9: Informe Investigacion_acero Inoxidable en Planchas

ASTM A666 Acero Inoxidable Austenítico de planchas, barras y

láminas para aplicaciones estructurales.

Usos del Acero Inoxidable:

Principalmente son ocupados en cuatro mercados:

1) Electrodomésticos

2) Automoción: principalmente tubos de escape

3) Construcción: edificios y mobiliario urbano (fachadas y materiales)

4) Industria: alimentación, productos químicos y petróleo.

El empleo de acero inoxidable estará bajo la dependencia de las

características oxidantes del ambiente. Si imperan condiciones fuertemente

oxidantes, los aceros inoxidables resultan superiores a los metales y

aleaciones más nobles. Sin embargo, en la misma familia de los aceros

inoxidables la resistencia a la corrosión varía considerablemente de un tipo al

otro. En el grupo al cromo níquel, los tipos 301 y 302 son menos resistentes a

la corrosión que los tipos 310 y 316. En el grupo más sencillo al cromo, los

tipos 405 y 410 son menos resistentes a la corrosión que los tipos 430 y 442.

La utilización de los aceros al cromo (Serie 400) para fines industriales

se debe principalmente a las condiciones de resistencia a la oxidación. Un

acero al cromo con el 12 % desarrollará una película de óxido superficial al

cabo de varias semanas de exposición a una atmósfera industrial. La película,

una vez formada, actúa como barrera contra la corrosión más pronunciada,

pero si se ha de tener en cuenta la apariencia del metal, el tipo 410 y el tipo

405 pueden resultar objetables. El tipo 430, con el 17% de cromo, necesita

varios meses hasta que se forma la película superficial de óxido, mientras que

el tipo 442, con más del 20 % de cromo, se vuelve pasivo en la atmósfera sin

que se desarrolle una película de óxido visible. Otro procedimiento para evitar

que en condiciones semejantes se forme óxido, consiste en añadir más del 7 %

de níquel a una aleación con el 17 % o más de cromo, como son los tipos 301,

302 y 304. En atmósferas que contengan aire salino o humos procedentes de

fábricas de productos químicos, la adición de molibdeno aumenta la resistencia

a la corrosión, como es el caso con el tipo 316.

Si se revisan brevemente los recientes desarrollos experimentados por

los adornos y piezas inoxidables que se emplean en los automóviles, lo que

Page 10: Informe Investigacion_acero Inoxidable en Planchas

acabamos de decir quedará ilustrado más claramente, Los fabricantes

norteamericanos de automóviles han utilizado el tipo 430 para las molduras y

adornos de la carrocería y el tipo 301 para los taparuedas y embellecedores

que son difíciles de conformar. Sin embargo, al aumentar más cada año el uso

de sales corrosivas y de abrasivos para acelerar el deshielo de calles y

carreteras durante el invierno, también los fracasos del tipo 430 se han

incrementado. En cambio, el tipo 301 para los embellecedores ha resistido con

buen éxito a los ataques de la corrosión.

Los fabricantes de acero han adoptado el procedimiento de "recocido

brillante" para mejorar la resistencia a la corrosión del tipo 430. Este

procedimiento evita que el cromo emigre de la superficie. También ha sido

desarrollado el tipo 434, con el 17% de cromo y el 1 % de molibdeno para

obtener una mayor resistencia a las sales corrosivas empleadas para deshelar

las rutas y, al mismo tiempo, para cumplir los requisitos de una fabricación más

complicada para muchas piezas de carrocería.

El recocido brillante también ha hecho que se extienda más el uso del

tipo 301 para las piezas de carrocería curvadas por medio de cilindros. Cuando

los aceros "recocido brillante" son del tipo 301, pueden adquirir un acabado

especular con el mismo procedimiento de bruñido del color que los tipos 430 y

434; se podrá utilizar el tipo 301 para las piezas de adorno, al lado de los tipos

430 y 434 para otras piezas, sin que esto plantee problemas con respecto al

igualado de los colores.

Los tipos 302 y 301, por ser aleaciones de acero al cromo níquel,

poseen mayor resistencia a la corrosión que los tipos 430 y 434.

Tipos de Aceros Inoxidables:

Acero Inoxidable Ferritico: es aquel que contiene solamente cromo se llaman,

tienen una estructura metalográfica formada básicamente por ferrita. Son

magnéticos y se distinguen porque son atraídos por un imán. Con elevados

porcentajes de carbono, estos aceros son templables y pueden, por tanto,

endurecerse por tratamiento térmico.

Grados más comunes:

409: Es un acero resistente a las altas temperaturas, con buena

maleabilidad y soldabilidad. Principalmente utilizado para sistemas de

Page 11: Informe Investigacion_acero Inoxidable en Planchas

escape de automotores y donde se requiera una resistencia mayor por

estar expuestos a calor, ofreciendo superiores ventajas que la chapa

galvanizada.

430: Utensilios de cocina, artículos ornamentales, revestimientos de

heladeras, secadoras de ropas, lavavajillas. etc.

Es utilizado este acero en la industria automovilística, electrodomésticos,

mostradores frigoríficos, monedas, cubiertos, etc.

Acero Inoxidable Austenítico: es aquel que contienen más de un 7% de níquel y

que tiene una estructura metalográfica en estado recocido, formada

básicamente por austenita. No son magnéticos en estado recocido y, por tanto,

no son atraídos por un imán.

Los aceros inoxidables austeníticos se pueden endurecer por

deformación, pasando su estructura metalográfica a contener martensita. Se

convierten en parcialmente magnéticos, lo que en algunos casos dificulta el

trabajo en los artefactos eléctricos.

Grados más comunes

304: Uso generalizado con buena resistencia a la corrosión para la

mayoría de las aplicaciones.

310: Equipos y partes para hornos. Resiste temperaturas de 900 a

1100oC.

316: Utilizado donde se requiere mayor resistencia a la corrosión, por

ejemplo: equipos marinos.

321: Contiene titanio, es muy apto para soldaduras críticas y resiste

temperatura de hasta 800ºC.

Este acero inoxidable es utilizado en la industria química, petroquímica,

alimenticia, farmacéutica, construcción civil y utensilios domésticos.

Acero Inoxidable Martensítico:

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).

Page 12: Informe Investigacion_acero Inoxidable en Planchas

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.

Grados más comunes

410. Grado de uso generalizado en ambientes moderadamente

corrosivos.

420: Acero templable utilizado en herramientas de corte, instrumentos

quirúrgicos, etc.

Dentro de su aplicación se puede destacar: cuchillería, instrumentos

quirúrgicos, cuchillos de corte y discos de freno.

Acero Inoxidable Duplex:

Son aceros inoxidables que contienen porcentajes relativamente altos de

cromo (entre 18 y 28%) y porcentajes moderados de níquel (entre 4.5 y 8%). El

contenido de níquel es insuficiente para generar una estructura austenítica

completa y el resultado de la combinación de las estructuras ferrítica y

austenítica es llamada "duplex". La mayoría de los aceros duplex contienen

entre 2,5 y 4% de molibdeno.

Grados más comunes

2205: Resistencia a la corrosión mayor que el grado 316L. Utilizado en

intercambiadores de calor, aplicaciones marinas y de refinerías.

Este último tipo de acero inoxidable tiene aplicación principalmente en las

plantas de desalineación, intercambiadores de calor, plantas petroquímicas y

uso marino.

Asimismo se aprecia en los cuadros 1 y 2 las propiedades y los usos más

comunes, respectivamente, de las diferentes clases de aceros antes descritos.

Cuadro 1. Propiedades básicas de los aceros inoxidables

AUSTENÍTICOS FERRÍTICOS MARTENSITICOS DUPLEX

Excelente resistencia a la corrosión

Moderada a buena resistencia a la corrosión dependiendo del porcentaje de cromo

Resisten tratamientos térmicos

Mayor resistencia al ataque del cloro

Page 13: Informe Investigacion_acero Inoxidable en Planchas

Buena soldabilidad

Menor soldabilidad

Tienen moderada resistencia a la corrosión

Mayor resistencia a la tracción y a la elongación que los aceros austeníticos y ferríticos

Apropiada maleabilidad y ductibilidad

Menor plasticidad

Menor soldabilidad

Bueno maleabilidad y soldabilidad

Buenas propiedades a altas y bajas temperaturas

No templadas

Son magnéticos

Fácil limpieza y condiciones de higiene

Son magnéticas

Cuadro 2. Usos más comunes de los aceros inoxidables

AUSTENÍNITICOS FERRÍTICOS MARTENSITICOS DUPLEX

Lavaderos para cocina

Utensilios de cocina

Hojas para cuchillos

Uso marino, especialmente cuando las temperaturas son algo elevadas

Equipos y utensilios para la industria de la alimentación y química

Sistema de escape para automotores

Instrumentos quirúrgicos

Plantas de desalinización

Aplicaciones en decoración y arquitectura

Revestimientos de diferentes artefactos como heladeros, lava vajilla, secadoras de ropa, etc

Resortes

Intercambiadores de calor

Equipos quirúrgicos

Artículos ornamentales

Ejes Plantas petroquímicas

LIMPIEZA DE LAS SUPERFICIES DE ACERO INOXIDABLE

El acero inoxidable es un material de elección para las industrias

alimenticias, farmacéuticas y biotecnológicas, especialmente para las

superficies en contacto con los productos. Sin embargo, para lograr todas las

ventajas de sus excelentes propiedades, la superficie debe estar libre de

Page 14: Informe Investigacion_acero Inoxidable en Planchas

depósitos contaminantes y materiales extraños, que se pueden eliminar

reconociendo sus fuentes y realizando buenos procedimientos de limpieza.

Los fabricantes de productos de acero inoxidable (chapas, barras,

productos de fundición, etc.), realizan grandes esfuerzos para despachar sus

productos con una buena terminación superficial. Sin embargo, durante el

transporte, o a medida que se van construyendo los equipos de proceso, y

durante su uso, las superficies se ensucian con muchos tipos de materias

extrañas y perjudiciales. Para que el acero inoxidable tenga un buen

desempeño se debe eliminar toda esta contaminación.

Defectos superficiales y técnicas para su eliminación:

Defecto Técnica para eliminarlo

Polvo y suciedad Lavar con agua y/o detergente. Si es necesario, hacerlo con agua a presión o vapor

Inclusiones de partículas de hierro

Tratar la superficie con solución de ácido nítrico al 20%. Lavar con agua limpia. Confirmar la eliminación con el test del ferroxilo. Si el hierro está aún presente, utilizar una solución de ácido nítrico (10%) y ácido fluorhídrico (2%). Lavar con agua limpia. Confirmar nuevamente con el test de ferroxilo. Repetir si es necesario. Eliminar todas las trazas del test del ferroxilo con agua limpia o ácido nítrico o acético diluidos.

Rasguños, manchas de calentamiento

Pulir la superficie con un abrasivo fino. Decapar la superficie con una solución de ácido nítrico al 10% y ácido fluorhídrico al 2% hasta eliminar todas las trazas. Lavar con agua limpia o electropulir

Áreas oxidadas Tratar la superficie con una solución de ácido nítrico al 20%. Confirmar la eliminación del óxido con el test del ferroxilo. Lavar con agua limpia o ácidos nítrico o acético diluidos

Rugosidades Pulir con un abrasivo de grano fino

Marcas de electrodos

Eliminar mediante pulido con abrasivo de grano fino, o soldar encima si está en la línea de la soldadura

Salpicaduras de soldadura

Prevenirlas mediante la utilización de una película adhesiva a los costados del cordón de soldadura, o eliminarlas utilizando un abrasivo de grano fino

Marcas de decapante de soldadura

Eliminar mediante abrasivo de grano fino

Defectos de soldadura

Si es inaceptable, eliminar con amoladora y volver a soldar

Aceite y grasa Eliminar con solventes o limpiadores alcalinos

Page 15: Informe Investigacion_acero Inoxidable en Planchas

Residuos de adhesivos

Eliminar con solventes o mediante pulido con abrasivo de grano fino

Pintura, tiza y crayon

Lavar con agua limpia y/o limpiadores alcalinos

Productos de proceso

Lavar con agua limpia o vapor, o disolver mediante solvente adecuado

Depósitos coloreados

Disolver con ácidos nítrico, fosfórico o acético al 10-15 %. Lavar con agua limpia

Acero Inoxidable en Planchas

Las diferencias más comunes entre las barras, cintas, planchas y

láminas de acero son simplemente sus dimensiones físicas de ancho y

espesor.

Clasificación de Producto por Tamaño

Ancho especificado en pulgadas

Espesor en

pulgadas

Hasta 6 Sobre 6

hasta 8

Sobre 8

hasta 12

Sobre 12

hasta 48

Más de 48

0.2300+ Barra Barra Plancha Plancha Plancha

0.2299-0.2040 Barra Cinta Cinta Lámina Plancha

0.2039-0.1800 Cinta Cinta Cinta Lámina Plancha

0.1799-0.0449 Cinta Cinta Cinta Lámina Lámina

Plancha de acero (Sheet Steel):

Se considera plancha al material que tiene más de 5 mm. de espesor.

Aunque se suministran normalmente laminadas en caliente y decapadas, la

norma ASTM A480/A480M describe cinco terminaciones superficiales. La

terminación superficial nº 4, que se produce mediante pulido con abrasivo

grano 150, es adecuada para servicio sanitario. Las otras son normalmente

demasiado rugosas. También pueden contener rajaduras y otros defectos que

pueden ser iniciadores de procesos de corrosión.

Acero delgado y plano. El acero laminado enrollado responde por más

de un tercio de todo el acero despachado cada año.

Es generado en un laminador de planos en caliente al laminar un

planchón plano de acero manteniendo durante el proceso las dimensiones

Page 16: Informe Investigacion_acero Inoxidable en Planchas

laterales. El acero maleable puede aumentar su longitud en varios cientos de

metros a medida que es prensado por el laminador.

Tipos de Acero inoxidables en el mercado:

Page 17: Informe Investigacion_acero Inoxidable en Planchas

En el mercado se pueden obtener una serie de espesores para las

planchas de acero inoxidable que van de los 0,5 a 32,0 mm de espesor, siendo

los espesores de mayor demanda: 0,5mm; 0,6mm; 0,8mm; 1,0mm; 10,0mm;

20,0mm y 30,0 mm.

DUPLEX 2205

ASTM A182, A 240, A 276, A 789, A 790, A 815

UNS S31803

NACE MR0175

Es un acero inoxidable con nitrógeno realzado, que fue desarrollado

para combatir los problemas comunes de la corrosión encontrados con en los

aceros inoxidables típicos.

Aplicaciones:

- Recipientes de procesos químicos, tuberías e intercambiadores de calor.

- Digestores del molino de pulpa.

- Equipos de procesamiento de alimentos.

- Tuberías para petróleo

Composición Química:

Elemento Porcentaje Nominal

Cromo 22.00-23.00

Níquel 4.50-6.50

Molibdeno 3.00-3.50

Carbón 0.030 máx.

Nitrógeno 0.14-0.20

Manganeso 2.00 máx.

Silicona 1.00 máx.

Fósforo 0.030 máx.

Sulfuro 0.020 máx.

Hierro Equilibrio/Balance

STAINLEES 253A

ASTM A 240, A 276, A 312, A 358, A 409, A 473, A 479, A 480, A 813, A 814

UNS S30815

Page 18: Informe Investigacion_acero Inoxidable en Planchas

Es un aleación a prueba de calor con alta fuerza y muy resistente a la

oxidación. Mantiene sus propiedades características a prueba de calor por un

avanzado control de adición de micro aleaciones. El uso de los metales con

combinación de silicio, dan la propiedad de ser muy resistente a la oxidación a

2000 ºF (1093 ºC).

Aplicaciones:

- Hornillos de Carbón pulverizado.

- Recuperadores

- Producto petroquímico, suspensiones del tubo para la refinación del

petróleo.

- Oxidantes térmicos

- Hornos

Composición Química:

Elemento Porcentaje Nominal

Cromo 20.00-22.00

Níquel 10.00-12.00

Carbón 0.05-0.10.

Silicona 1.40-2.00

Manganeso Nil-0.80

Nitrógeno 0.14-0.20

Cerio 0.03-0.08

Hierro Equilibrio/Balance

STAINLESS STELL 310/310S

ASTM A 240, A 276, A 312

UNS S31008

DIN 1.4845

Es una aleación resistente al calor y con una resistencia excelente a la

oxidación bajo condiciones ligeramente cíclicas a 2100ºF (1149 ºC). Su alto

contenido de Cromo y Níquel proporciona la resistencia a la corrosión, la

resistencia superior a la oxidación.

Aplicaciones:

Page 19: Informe Investigacion_acero Inoxidable en Planchas

- Hornos

- Tubos Radiantes

- Intercambiadores de calor

- Muflas

- Componentes internos del gasificador del carbón.

Composición Química:

Elemento Porcentaje Nominal

Cromo 24.00-25.00

Níquel 19.00-22.00

Carbón 0.08 máx.

Silicona 0.75 máx.

Manganeso 2.00 máx.

Fósforo 0.04 máx.

Molibdeno 0.75 máx.

Cobre 0.50 máx.

Hierro Equilibrio/Balance

STAINLESS STELL 321

ASTM A 240, A 167

UNS S32100

Es un acero inoxidable estabilizado con Titanio de uso general para un

rango de temperatura entre 1000-1600 ºF (538-871 ºC).

Se puede encontrar en forma de lámina, alambre, barra, tubos, etc.

Aplicaciones:

- Oxidantes Térmicos

- Coyunturas de expansión

- Equipos de refinería

- Equipos del proceso químico a altas temperaturas

Composición Química:

Elemento Porcentaje Nominal

Cromo 17.00-19.00

Níquel 9.00-12.00

Silicona 0.25-1.00

Page 20: Informe Investigacion_acero Inoxidable en Planchas

Manganeso 2.00 máx.

Fósforo 0.04 máx.

Sulfuro 0.03 máx.

Ti 5 x (C + N) 0.70

Hierro Equilibrio/Balance

STAINLESS STELL 330

ASTM B 536, B 511, B 512, B 535, B 536, B 546, B 710, B 739

UNS N08330

Es una aleación con una buena resistencia a las altas temperaturas y a

la corrosión. Tiene buena resistencia a la carburación y oxidación alrededor de

los 2200 ºF (1204 ºC), lo que lo hace un material muy útil para hornos

industriales.

En el mercado pueden encontrarse en forma de barra, lámina, tuercas,

pernos, tornillos, etc.

Aplicaciones:

- Muflas

- Intercambiadores de Calor

- Contenedores

Composición Química:

Elemento Porcentaje Nominal

Cromo 18.00-22.00

Níquel 34.00-37.00

Carbón 0.08 máx.

Silicona 1.00-1.50

Manganeso 2.00 máx.

Fósforo 0.03 máx.

Sulfuro 0.03 máx.

Cobre 1.00 máx.

Hierro Equilibrio/Balance

STAINLESS STELL AL-6XN

Page 21: Informe Investigacion_acero Inoxidable en Planchas

ASTM B 688, B 691, B 675/676, B 462, B 366, B 564, B 804

UNS N08367

Los niveles altos de molibdeno, cromo y nitrógeno proporcionan una

resistencia a la corrosión.

Aplicaciones:

- Equipo y tubería para blanquear pulpas.

- Intercambiadores de calor

- Tanques y tuberías de procesos químicos.

- Equipo de cervecería

- Equipo de procesamiento de alimentos

Composición Química:

Elemento Porcentaje Nominal

Níquel 23.50-25.50

Cromo 20.00-22.00

Molibdeno 6.00-7.00

Carbón Nil-0.030

Nitrógeno 0.18-0.25

Manganeso Nil-2.00

Silicona Nil-1.00

Fósforo Nil-0.04

Sulfuro Nil-0.03

Cobre Nil-0.75

Hierro Equilibrio/Balance

ALLOY 20

ASTM A 265, B 366, B 463, B 464, B 471, B 472, B 473, B 474, B 475

UNS N08020

NACE MR0175

La aleación se desarrolló para una buena resistencia de la corrosión

provocada por el ácido sulfúrico. Sin embargo es ampliamente usado en todas

las partes de la industria en la fabricación de plásticos, fibras sintéticas,

productos farmacéuticos y equipos de la industria alimentaria.

Aplicaciones:

Page 22: Informe Investigacion_acero Inoxidable en Planchas

- Intercambiadores de calor

- Válvulas

- Tuberías de procesos químicos.

- Equipos de procesos petroquímicos

Composición Química:

Elemento Porcentaje Nominal

Cromo 19.00-21.00

Níquel 32.50-35.00

Molibdeno 2.00-3.00

Cobre 3.00-4.00

Carbón 0.06 máx.

Manganeso 2.00 máx.

Fósforo 0.035 máx.

Sulfuro 0.035 máx.

Silicona 1.00 máx.

Hierro Equilibrio/Balance

ANEXO 1: Acero Inoxidable ANEXO 2: Acero Inoxidable

Page 23: Informe Investigacion_acero Inoxidable en Planchas

Duplex 2205 en lámina. Stainless 253A

ANEXO 3: Acero Inoxidable ANEXO 4: Acero inoxidable

Stainless Steel 321. Stainless 330.

ANEXO 5: Acero Inoxidable

Alloy 20.

ANEXO 6:

Page 24: Informe Investigacion_acero Inoxidable en Planchas

Etapas de utilización del disquete

Es preciso para leer los archivos contenidos en el disco, que el computador a

utilizar contenga los programas Microsoft Access y Microsoft Word, por tanto

como paso previo compruebe la presencia de estos programas.

Si en computador cuenta con ellos, realice lo siguiente:

1. Ingrese el disco en la disquetera del computador

2. Ingrese al icono Mi PC ubicado en el escritorio

3. Pinche el incono disco 3 ½ (A)

4. En la pantalla parecerán dos archivos, uno que contiene una copia del

informe y otro que contiene la base de datos, pinche el archivo llamado base de

datos

5. Se abrirá el programa Microsoft Access y aparecerá en la pantalla una

ventana que muestra dos fomularios:

- Fomulario de Composición de acero inoxidable

- Formulario de planchas de acero inoxidable

Esto significa que se puede realizar consulta de productos en cada una de ellas

6. Después cierre el programa, pinchando la cruz que aparece en la esquina

superior derecha, cierre de la misma forma la ventana de disco 3 ½ (A) .

7. Retire el disco

DISCUCIÓN

Page 25: Informe Investigacion_acero Inoxidable en Planchas

Las áreas de aplicación de los aceros inoxidables van más allá de la

industria en general.

El uso de acero inoxidable es de gran importancia y demanda en las

áreas de servicio, procesamiento, almacenamiento y traslado, en lo confiere a

la industria. Por otra parte también es de gran uso en los hogares, ya que

también se puede ver que son utilizados por ejemplo en la fabricación de

electrodoméstico.

Además cabe señalar que el mercado de este tipo de material va

siempre en crecimiento, ya que siempre las empresas del rubro están sacando

nuevos modelos que sean de mayor calidad y que sean mas perdurables

durante su uso, además que se preocupan del diseño que amerite el tipo de

área al cual será aplicado.

CONCLUSIÓN

Page 26: Informe Investigacion_acero Inoxidable en Planchas

Sin duda hablar de acero inoxidable es hablar de un material de gran

confianza ya que son resistentes e higiénicos para la industria de alimentos,

por lo cual son de gran demanda mundialmente. Son variados los tipos de

acero inoxidable que el mercado ofrece con características especiales para el

uso que se les da. Esta claro que en la industria alimenticia es de vital

importancia contar con este tipo de material, ya que son ampliamente utilizados

en todas las etapas presentes en la fabricación de alimentos.

Innumerables empresas, tanto nacionales como internacionales, son las

que se dedican a ofrecer estos productos. Entregan también aquello que las

industrias requieren obligadamente como la inocuidad, calidad, eficiencia, etc.

BIBLIOGRAFIA

Page 27: Informe Investigacion_acero Inoxidable en Planchas

“Siderurgia “, Enciclopedia Microsoft ® Encarta ® 98. © 1993-1997

http://www.cap.cl

http://www.megamex.com

http://www.inoxidable.com

http://www.acerosarequipa.com

http://www.mtc.gob.pe

http://www.acesco.com

http://www.damsa.net

http://www.constructalia.com