La guía completa para Mecanizado de acero inoxidable

El acero inoxidable es uno de los materiales más procesados y desempeña un papel importante en la industria moderna. Desde la creación de prototipos hasta la producción en serie, el mecanizado de acero inoxidable crea productos para todos los sectores que satisfacen las aplicaciones de la industria.

Debido a su gran dureza y resistencia a la tracción, el mecanizado del acero inoxidable es mucho más complejo que el de la madera, por lo que es crucial seleccionar la tecnología de mecanizado adecuada. Este artículo ofrecerá una introducción detallada a la definición, las ventajas, la clasificación y las aplicaciones del acero inoxidable, lo que le permitirá comprender mejor sus características y le facilitará el mecanizado del acero inoxidable.

¿Qué es el acero inoxidable?

El acero inoxidable es un acero de alta aleación inoxidable y resistente a la corrosión, con gran estabilidad química en medios corrosivos como el aire, el agua, la salmuera, los ácidos y los álcalis. Tiene un contenido de cromo de al menos 10,5% y un contenido máximo de carbono de 1,2%.

Acero inoxidable es un término general que engloba tanto el acero inoxidable como el acero resistente a los ácidos. El acero inoxidable se refiere al acero resistente a medios corrosivos débiles como el aire atmosférico, el vapor y el agua, mientras que el acero resistente a los ácidos se refiere al acero resistente a la corrosión por medios corrosivos químicos como ácidos, álcalis y sales. El acero inoxidable y el acero resistente a los ácidos presentan diferencias significativas en la composición de la aleación. Aunque el acero inoxidable es resistente a la oxidación, no es necesariamente resistente a los ácidos. Sin embargo, el acero resistente a los ácidos suele presentar resistencia a la oxidación.

¿Cuáles son las ventajas del acero inoxidable?

Resistencia a la corrosión: Resiste la corrosión de la mayoría de los medios químicos, incluidos ácidos, álcalis y sales. Esto confiere al acero inoxidable una excelente estabilidad en entornos húmedos y corrosivos, alargando su vida útil.

Alta resistencia: Mediante el control del contenido de elementos de aleación y el tratamiento térmico, la resistencia del acero inoxidable puede ajustarse para satisfacer las necesidades de diferentes aplicaciones, por lo que se utiliza ampliamente en ingeniería estructural.

Resistencia al desgaste: El acero inoxidable es muy resistente y puede mantener la integridad de su superficie y su durabilidad en condiciones de fricción y desgaste. Esto hace que el acero inoxidable sea importante en la fabricación de piezas y estructuras de ingeniería resistentes al desgaste.

Resistencia al calor: El acero inoxidable puede mantener sus excelentes propiedades físicas y mecánicas a altas temperaturas, lo que lo hace resistente al calor.

Higiene excelente: Su superficie lisa no se contamina fácilmente con bacterias o suciedad, por lo que es fácil de limpiar y desinfectar, cumpliendo las normas de higiene. Por lo tanto, es ampliamente utilizado en medicina, procesamiento de alimentos, farmacéutica y otros campos.

Apariencia estética: El acero inoxidable se presenta en una gran variedad de colores, desde metálicos fríos y elegantes hasta colores vibrantes, lo que lo hace adecuado para distintos entornos. Su aspecto moderno y elegante lo hace atractivo en arquitectura, mobiliario doméstico y diseño industrial.

Reciclabilidad: La chatarra de acero inoxidable puede reciclarse y reutilizarse, lo que reduce el despilfarro de recursos y la contaminación ambiental, en consonancia con el concepto de desarrollo sostenible.

Tipos de acero inoxidable

El acero inoxidable puede clasificarse de muchas formas distintas. Según su composición química principal, puede dividirse en acero inoxidable al cromo y acero inoxidable al cromo-níquel. Según su uso, puede dividirse en acero inoxidable resistente al ácido nítrico, acero inoxidable resistente al ácido sulfúrico, acero inoxidable resistente al agua de mar, etc. A continuación, vamos a profundizar en la clasificación basada en la microestructura después del tratamiento térmico.

 Aceros inoxidables austeníticos

El acero inoxidable austenítico es el más popular y utilizado en el mundo. Contiene más de 18% de cromo, alrededor de 8% de níquel y pequeñas cantidades de molibdeno, titanio, nitrógeno y otros elementos, también conocido como acero inoxidable austenítico 18-8. Es esencialmente no magnético. Es esencialmente no magnético. Este tipo de acero tiene excelentes propiedades integrales y una gran resistencia a la corrosión. Los grados comunes se indican con números de las series 200 y 300, como el 304.

301: Tiene buena ductilidad y se utiliza para conformar productos. También puede endurecerse mediante procesamiento. Tiene buena soldabilidad, resistencia al desgaste y resistencia a la fatiga superiores a las del acero inoxidable 304.

304: Como acero ampliamente utilizado, tiene buena resistencia a la corrosión, resistencia al calor, resistencia a bajas temperaturas y propiedades mecánicas.

304L: Como acero 304 de bajo contenido en carbono, su resistencia a la corrosión es similar a la del acero 304, pero su resistencia a la corrosión es más destacada tras la soldadura o el alivio de tensiones.

316: Con la adición de Mo, tiene una excelente resistencia a la corrosión a altas temperaturas. Se utiliza en equipos de agua de mar, productos químicos, procesamiento de alimentos e industrias de fabricación de papel.

316L: Como acero 316 de bajo contenido en carbono, el contenido en molibdeno es ligeramente superior al del acero inoxidable 316, lo que puede mejorar la resistencia a la corrosión del acero inoxidable en entornos ácidos.

321: Contiene Ti, que puede evitar la sensibilización del acero inoxidable y mejorar su vida útil a altas temperaturas. Presenta un excelente comportamiento ante la rotura por tensión a alta temperatura y resistencia a la fluencia a alta temperatura.

Aceros inoxidables ferríticos

El acero inoxidable ferrítico se compone principalmente de microestructura ferrítica y contiene entre 12% y 30% de cromo. Su resistencia a la corrosión, tenacidad y soldabilidad aumentan con el incremento del contenido de cromo. Presenta una excelente resistencia al agrietamiento por corrosión bajo tensión por cloruros en comparación con otros tipos de acero inoxidable. El Instituto Americano del Hierro y el Acero utiliza 430 y 446 como designación.

430: Contiene al menos 16% de cromo, resistente a la corrosión. Tiene resistencia a la fatiga por calor y un coeficiente de dilatación térmica menor que el acero inoxidable austenítico. Se utiliza en electrodomésticos y decoración arquitectónica.

Aceros inoxidables martensíticos

Acero inoxidable martensítico es un acero inoxidable templable. Debido a su mayor contenido de carbono, tiene una gran resistencia, dureza y resistencia al desgaste, así como una resistencia moderada a la corrosión y una baja soldabilidad. Sus propiedades mecánicas pueden modificarse mediante tratamiento térmico. Actualmente se utiliza principalmente en la fabricación de álabes de turbinas de vapor, piezas de instrumentos quirúrgicos y otras aplicaciones.

Aceros inoxidables dúplex

Presenta las ventajas de los aceros inoxidables austeníticos y ferríticos y tiene superplasticidad. La matriz tiene estructuras bifásicas tanto austeníticas como ferríticas, en las que el contenido de la matriz de fase menor suele ser superior a 15%, y es magnético y puede reforzarse mediante trabajo en frío. El 329 es un acero inoxidable dúplex típico. En comparación con el acero inoxidable austenítico, el acero dúplex tiene una mayor resistencia y una mayor resistencia a la corrosión.

Aceros inoxidables endurecidos por precipitación (PHSS)

Para una base con estructura austenítica o martensítica y alto contenido en Cr, las propiedades mecánicas se mejoran principalmente mediante la transformación de fases y el endurecimiento por precipitación por envejecimiento. El Instituto Americano del Hierro y el Acero los designa con un número de la serie 600, como el 630, que corresponde al 17-4PH.

17-4PH: Esta aleación presenta un excelente comportamiento en el tratamiento térmico. Sus propiedades pueden modificarse mediante diversos métodos de tratamiento térmico, como el temple y el recocido, el enfriamiento rápido o el enfriamiento rápido por envejecimiento, lo que permite obtener diferentes propiedades mecánicas y resistencia a la fatiga。.

¿Se puede mecanizar el acero inoxidable?

Sí, el acero inoxidable puede mecanizarse, y existen varios métodos para hacerlo. A continuación, vamos a explorar juntos 7 técnicas comunes de procesamiento de acero inoxidable.

Procesos de mecanizado de acero inoxidable

Fresado: Es el proceso más utilizado para el mecanizado de acero inoxidable, empleando normalmente fresas de acero rápido (HSS) para mecanizar piezas fijas. La elección de las herramientas adecuadas es crucial para el mecanizado de acero inoxidable. Mientras que las fresas de mango y algunas fresas frontales pueden utilizar metal duro como material de corte, otros tipos de fresas suelen emplear acero rápido, que ofrece una mayor durabilidad de la herramienta.

Girando: Es un proceso habitual para mecanizar acero inoxidable. Durante este proceso, la herramienta de corte está fija mientras la pieza gira alrededor de un eje para eliminar material. El mecanizado de acero inoxidable implica elevadas fuerzas de corte y dificultad para romper la viruta, lo que puede provocar que la herramienta se atasque o se formen bordes acumulados, afectando a la calidad de la superficie y acelerando el desgaste de la herramienta. Por lo tanto, deben utilizarse herramientas de carburo de tipo YD, YN y revestidas al tornear acero de alta resistencia.

Rectificado: Mejorar el acabado superficial y la precisión de las piezas de acero inoxidable. Los componentes de acero inoxidable rectificados presentan una mayor resistencia al desgaste, a la corrosión y a la fatiga, lo que prolonga su vida útil.

EDM (Mecanizado por descarga eléctrica): Utiliza la alta temperatura generada por la descarga instantánea de chispas entre el electrodo de la herramienta y el electrodo de la pieza para erosionar el material. El grosor del metal limita el uso de este proceso.

Perforación: El taladrado de acero inoxidable requiere brocas afiladas. Para completar el procesamiento secundario, se necesitan baja velocidad de rotación, alta presión de corte (alta velocidad de avance) y abundante refrigerante, lo que mejora el rendimiento y la estética.

Enhebrado: Es un proceso esencial para las piezas de acero utilizadas para la fijación o la instalación de tornillos. Consiste en crear roscas en una pieza utilizando herramientas de conformado o herramientas de rectificado.

Corte por láser: Utiliza un rayo láser de alta densidad de energía para cortar materiales con precisión, por lo que es adecuado para cortar chapas finas de acero inoxidable.

Consejos para mecanizar acero inoxidable

Seleccionar el material adecuado: El acero inoxidable está disponible en muchas calidades diferentes, cada una con una composición de aleación distinta que da lugar a propiedades diferentes. Hay que elegir el grado de mayor calidad que cumpla los requisitos del proyecto para ahorrar costes significativos.

Seleccionar la herramienta adecuada: Elegir la herramienta correcta es crucial para mecanizar piezas de alta calidad. La selección de herramientas en función de las necesidades específicas puede mejorar la eficacia del corte y prolongar la vida útil de la herramienta. Las herramientas de corte más comunes para el acero inoxidable son las de metal duro y las de acero rápido.

Uso de fluidos de corte: Los lubricantes tienen múltiples usos en el mecanizado de acero inoxidable. No sólo reducen el desgaste entre la herramienta de corte y la pieza de trabajo, prolongando la vida útil de la herramienta, sino que también disminuyen eficazmente la temperatura de corte, reducen la formación de bordes acumulados y minimizan el endurecimiento.

Uso de herramientas afiladas: Garantizar el uso de herramientas afiladas puede reducir las fuerzas de corte y lograr un mecanizado uniforme y preciso. Al mecanizar acero inoxidable, es esencial comprobar periódicamente el desgaste de las herramientas y sustituirlas cuando sea necesario.

Aplicaciones de mecanizado de acero inoxidable

El acero inoxidable, como material metálico ampliamente utilizado en la fabricación industrial, posee un importante valor económico y de ingeniería. En consecuencia, se ha convertido en un material primordial en diversas industrias. A continuación, vamos a explorar las aplicaciones específicas del acero inoxidable en diferentes industrias:

Automóvil: Debido a su resistencia a altas temperaturas, gran tenacidad y alta resistencia, el acero inoxidable se utiliza habitualmente en sistemas de escape, depósitos de combustible y componentes de acero inoxidable.

Aeroespacial: Las piezas mecanizadas de acero inoxidable se utilizan a menudo en fuselajes de aviones y componentes de motores.

Médico: La excelente biocompatibilidad y resistencia a la corrosión del acero inoxidable lo convierten en una elección habitual para fabricar instrumentos e implantes médicos.

Comida y bebida: El acero inoxidable se utiliza mucho en equipos de procesamiento de alimentos y contenedores de almacenamiento por su higiene, facilidad de limpieza y durabilidad.

Marina: La extraordinaria resistencia del acero inoxidable a los ácidos y la corrosión hace que se utilice con frecuencia en aplicaciones marinas.

Preguntas frecuentes sobre el acero inoxidable

¿Es difícil mecanizar el acero inoxidable?

Aunque al mecanizar acero inoxidable surgen algunos problemas que no se encuentran en el mecanizado de otros metales, muchos problemas pueden resolverse combinando la experiencia del operario y las características del material, por lo que el mecanizado de acero inoxidable no es difícil.

A la hora de mecanizar, realice los preparativos correspondientes con antelación, entre los que se incluyen: elegir las herramientas adecuadas, establecer los parámetros de corte correctos, utilizar fluidos de corte y herramientas afiladas, lo que reducirá en consecuencia la dificultad del mecanizado del acero inoxidable.

¿Cuál es el acero inoxidable más barato para mecanizar?

El SUS409 es el grado más barato de acero inoxidable y es un acero inoxidable ferrítico (acero al cromo). El acero inoxidable 409 tiene un menor contenido de elementos de aleación, por lo que su coste es relativamente bajo. Debido a su estabilidad a altas temperaturas y a su resistencia a la corrosión, se utiliza a menudo como tubo de escape para automóviles.

¿Qué aceros inoxidables son difíciles de mecanizar?

Acero de alto contenido en carbono: Debido a su alta resistencia y dureza, es fácil desgastar la herramienta

Acero bajo en carbono: Al ser blando, es fácil que las virutas de acero del corte se adhieran a la herramienta, acortando la vida útil de la misma

304: Fácil de endurecer.

¿Tiene desventajas el acero inoxidable para el mecanizado?

Sí, el mecanizado de acero inoxidable debe tener en cuenta los siguientes inconvenientes:

• Alto coste del acero inoxidable
• Soldabilidad deficiente, fácil de provocar desperdicio de material
• Fácil de abollar
• Se raya con facilidad, lo que afecta a su aspecto

¿Qué tratamientos superficiales pueden utilizarse para mecanizar acero inoxidable?

En el mecanizado del acero inoxidable se suele utilizar el pulido, la galvanoplastia, el pulido electrolítico, el granallado, el revestimiento superficial y otros tratamientos superficiales.

Conclusión

Después de estudiar esta guía, creo que comprenderá mejor el acero inoxidable. Debido a su resistencia a la corrosión, fortaleza y tenacidad, las piezas de mecanizado de acero inoxidable son el material preferido en muchas industrias. Si tiene un nuevo proyecto de acero inoxidable, póngase en contacto con DEK y profundicemos en el mundo del mecanizado de acero inoxidable u otros materiales.

DEK es uno de los principales fabricantes de servicios de mecanizado de acero inoxidable. Contamos con una amplia experiencia y equipos avanzados para acelerar eficazmente el progreso de su proyecto y ofrecerle servicios integrales de calidad.