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Todo sobre el mecanizado CNC de acero inoxidable
Debido a la excelente maquinabilidad y uniformidad del acero inoxidable, el mecanizado CNC de piezas de acero inoxidable es uno de los procesos de fabricación más eficaces. El mecanizado CNC es el proceso mediante el cual las computadoras guían fresadoras, tornos, taladros y otras herramientas de corte para fabricar de manera eficiente y rentable piezas precisas y repetibles, especialmente fresado CNC de acero inoxidable. Con su alta resistencia, alta resistencia a la tracción, resistencia a la corrosión, resistencia al desgaste y una apariencia única y llamativa, el acero inoxidable es uno de los materiales más populares para la fabricación de piezas personalizadas y prototipos, desempeñando un papel fundamental en la sociedad moderna, y su gama de aplicaciones abarca desde utensilios de cocina hasta piezas de automóviles, pasando por la industria médica, química, naval, aeroespacial y otros campos.
¿Qué es el acero inoxidable?
La característica más destacada del acero inoxidable es que el contenido de cromo es superior al 11%, el contenido de níquel es superior al 8%, tiene alta resistencia a la corrosión en el aire o en un ambiente corrosivo, y también tiene alta resistencia a la corrosión en un ambiente de alta temperatura (>450°C). Fuerza de. El acero inoxidable no es un metal puro, sino un tipo de aleación de acero, hay alrededor de 150 tipos. Los elementos de aleación de cada acero inoxidable son diferentes y sus propiedades también son muy diferentes. Por ejemplo, el acero inoxidable con un contenido de cromo del 16 % al 18 % se denomina acero resistente a los ácidos. La inclusión de otros elementos metálicos como el níquel estabiliza la microestructura cristalina del hierro, y el molibdeno o el titanio mejoran la resistencia al calor y la corrosión del acero inoxidable. Cuando se expone al ambiente exterior, el cromo en el acero inoxidable formará una película de óxido, que se denomina "capa pasiva" para evitar una mayor corrosión del acero inoxidable, prevenir la oxidación y mantener una apariencia impecable.
De un vistazo
Procesos | Tiempo De Espera | Tolerancia | Precio | Aplicaciones | grados | Servicios de acabado |
CNC fresado Torneado CNC | Tan rápido como 1 días | siguiente dibujo: tan bajo como +/- 0.005 mm Sin dibujo: medio ISO 2768 | $ $ $ | Aplicaciones industriales, accesorios, sujetadores, utensilios de cocina, dispositivos médicos, | 150, AF (13 % relleno de PTFE), 30 % relleno de vidrio | Óxido negro, electropulido, ENP, granallado, niquelado, pasivación, recubrimiento en polvo, pulido en tambor, Galvanizado |
Clasificación del acero inoxidable
Hay muchos tipos de acero inoxidable y diferentes modelos tienen diferentes rangos de aplicación. La principal diferencia radica en el contenido de elementos de aleación. Discutimos las clasificaciones de acero inoxidable para ayudarlo a elegir el mejor grado para su proyecto de mecanizado CNC. El acero inoxidable se clasifica según la estructura cristalina, que se puede dividir en 5 tipos, a saber: grados austenítico, ferrítico, martensítico, dúplex y de endurecimiento por precipitación (PH).
Acero inoxidable austenítico : El acero inoxidable austenítico recibe su nombre por su microestructura, en la que los elementos de hierro se presentan como cristales de austenita. Es el acero inoxidable más popular y utilizado, representando aproximadamente el 70% del total. El principal elemento de aleación es el cromo (contenido entre el 18% y el 39%) y el níquel (contenido entre el 6% y el 20%), lo que lo convierte en el más resistente a la corrosión de todas las series de acero inoxidable. La aleación mantiene una alta resistencia a altas temperaturas, y sus excelentes propiedades mecánicas lo hacen muy adecuado para el mecanizado CNC. El acero inoxidable austenítico no es magnético, posee alta conformabilidad y tenacidad, y puede someterse a tratamiento en frío, pero no a tratamiento térmico. La serie 300 es la más conocida. Normalmente, el mecanizado CNC del acero inoxidable austenítico permite fabricar piezas o prototipos como ejes, válvulas, pernos, bujes, tuercas, accesorios para aeronaves, equipos para la industria alimentaria, tuberías y contenedores.
Grados comunes de acero inoxidable austenítico
Acero inoxidable austenítico de grado estándar. Los grados estándar de acero inoxidable austenítico tienen un contenido de carbono de hasta 0.08 %, sin requisito mínimo de carbono.
Acero inoxidable austenítico de bajo contenido de carbono. Los aceros inoxidables austeníticos de bajo contenido de carbono suelen estar marcados con la letra "L" después del grado (por ejemplo, 304L, 316L). El contenido de carbono es de aproximadamente 0.03%.
Acero inoxidable austenítico de alto contenido de carbono. Los aceros inoxidables austeníticos de alto contenido de carbono tienen un contenido mínimo de carbono del 0.04 % y un máximo del 0.10 %. Estos aceros mantienen su resistencia a temperaturas extremas y suelen identificarse con la letra «H» después de la denominación. Este tipo de acero inoxidable se elige cuando las piezas mecanizadas por CNC se utilizan en entornos extremos.
Grados comunes de acero inoxidable austenítico
El acero inoxidable 303 contiene oligoelementos como selenio, azufre y fósforo para mejorar sus propiedades mecánicas y hacerlo apto para el mecanizado CNC. Es más fácil de procesar que el acero inoxidable SS304, aunque su resistencia a la corrosión es menor. Es muy adecuado para aplicaciones de alta exigencia o que requieren un acabado superficial de alta precisión. Por ejemplo, en engranajes, ejes, válvulas, pernos, tornillos, etc.
Resistencia a la tracción σb (MPa): ≥520
Límite elástico condicional σ0.2 (MPa): ≥205
Elongación δ5 (%): ≥40
Reducción del área ψ (%): ≥50
Dureza: HB≤187HB; HRC≤90HRB;
HV≤200HV
El acero inoxidable 304 es uno de los aceros inoxidables austeníticos más utilizados. Contiene un 18 % de cromo, un 8 % de níquel y un contenido máximo de carbono del 0.07 %. Es muy adecuado para el mecanizado CNC y posee una excelente resistencia a la corrosión, ductilidad, conformabilidad y soldabilidad. El 304 o 304L se utiliza ampliamente en utensilios de cocina, alimentos, productos químicos, construcción, fijaciones, etc., y se considera una alternativa económica al acero inoxidable 316.
Resistencia a la tracción σb (MPa)≥515-1035
Límite elástico condicional σ0.2 (MPa)≥205
Elongación δ5 (%)≥40
Reducción del área ψ (%)≥?
Dureza: ≤201HBW; ≤92HRB; ≤210HV
Densidad (20°C, g/cm³): 7.93
Punto de fusión (°C): 1398~1454
Capacidad calorífica específica (0~100℃, KJ·kg-1K-1): 0.50
Conductividad térmica (W•m-1•K-1): (100°C) 16.3, (500°C) 21.5
Coeficiente de expansión lineal (10-6•K-1): (0~100°C) 17.2, (0~500°C) 18.4
Resistividad (20°C, 10-6Ω•m2/m): 0.73
Módulo de elasticidad longitudinal (20°C, KN/mm2): 193
El acero inoxidable 309 es famoso por su resistencia a la corrosión y al calor. Gracias a su alto contenido de cromo y níquel, puede soportar calentamientos repetidos por debajo de 980 °C sin que su rendimiento se vea afectado. A temperatura ambiente, es más resistente que el acero inoxidable 304 y, debido a su contenido de azufre, es fácil de mecanizar mediante CNC. El acero inoxidable 309.309 se puede trabajar en frío, pero no se puede someter a tratamiento térmico, y se puede soldar. Es muy adecuado para la fabricación de piezas en aplicaciones de alta temperatura, como componentes de calderas, generadores, soportes refractarios, placas de respaldo refractarias, etc.
Límite elástico/MPa: ≥ 205
Resistencia a la tracción/MPa: ≥520 (dureza HB≤187)
Elongación/%: δ5≥ 40
El acero inoxidable 316 es uno de los grados más utilizados, solo superado por el acero inoxidable 304, que tiene un contenido de cromo entre el 16 % y el 18 %, un contenido de níquel entre el 11 % y el 14 %, y al menos un 2 % de molibdeno. El acero inoxidable 316 puede considerarse acero inoxidable de grado marino, debido a su alto contenido de molibdeno y bajo contenido de carbono, lo que le confiere una alta resistencia a la corrosión en entornos marinos o químicos (ácidos y álcalis fuertes). Incluso a temperaturas extremas, su resistencia a la corrosión no se ve afectada, superando con creces la del acero inoxidable 304. El acero inoxidable 316 contiene azufre y es apto para el mecanizado CNC, el estampado de chapa metálica y otros procesos. Suele ser un material ideal para la fabricación de componentes para la industria naval, autopartes, equipos médicos, la industria alimentaria (temperatura aplicable entre -196 °C y 700 °C) y materiales de construcción, y también se utiliza en la fabricación de dispositivos de recuperación de combustible nuclear. El coste del mecanizado CNC del acero inoxidable 316 suele ser superior al del acero inoxidable 304.
Resistencia a la tracción σb (MPa): ≥520
Límite elástico condicional σ0.2 (MPa): ≥205
Elongación δ5 (%): ≥40
Reducción del área ψ (%): ≥60
Dureza: ≤187HB; ≤90HRB; ≤200HV
El acero inoxidable 317 contiene un 19 % de cromo, un 13 % de níquel y un 3 % de molibdeno, lo que lo convierte en una aleación fuerte y duradera. Debido a su mayor contenido de molibdeno en comparación con el acero inoxidable 316, el acero inoxidable 317 es más resistente a la corrosión y más tenaz que el acero inoxidable 304. Se puede soldar, trabajar en frío y en caliente, pero no se puede someter a tratamiento térmico. Es fácil de procesar mediante CNC y se utiliza frecuentemente en entornos altamente corrosivos, como equipos químicos y de procesamiento de pulpa. Es un material ideal para la fabricación de piezas como motores, torres de absorción, válvulas, recipientes a presión y tubos de intercambio de calor.
Límite elástico ≥ 205/MPa,
Resistencia a la tracción ≥ 520/MPa,
Elongación ≥ 35%,
Prueba de dureza: HBS≤187, HRB≤90, HV≤200
321. La característica única del acero inoxidable 321 es que su contenido de titanio es 5 veces mayor que el contenido de carbono, para evitar la formación de carburo de cromo debido a la soldadura o exposición a control de alta temperatura, con alta resistencia a la tracción y resistencia a la fatiga, puede usarse a 1500 Trabajando en un entorno de alta temperatura de 100 grados Celsius, es fácil de fluencia y rotura. Las propiedades mecánicas del acero inoxidable 321.321 son superiores a las del acero inoxidable 304. Se usa frecuentemente en equipos de aeronaves, petroquímica, energía eléctrica, puentes y automóviles. Se usa en la fabricación de tubos de escape y colectores de aeronaves, piezas de motores a reacción, carcasas de calderas, calentadores, recipientes a presión de calderas, tuberías de hornos, materiales ideales para tuberías de suministro de productos químicos.
Resistencia a la tracción σb (MPa): ≥520
Límite elástico condicional σ0.2 (MPa): ≥205
Elongación δ5 (%): ≥40
Reducción del área ψ (%): ≥50
Dureza: ≤187HB; ≤90HRB; ≤200HV
El acero inoxidable 348.348 contiene niobio y tantalio, lo que evita la formación de carburo de cromo durante el proceso de soldadura y le permite mantener una excelente resistencia a la corrosión a altas temperaturas de entre 800 y 1500 grados Celsius. Es un metal idóneo para la industria de la energía nuclear.
Acero inoxidable grado martensítico.
El acero inoxidable martensítico es un acero inoxidable termotratable , sin níquel y magnético, cuyo nombre proviene de la microestructura martensítica del hierro. Se fabrican piezas de acero inoxidable martensítico mecanizadas por CNC con un excelente acabado superficial. En comparación con el acero inoxidable austenítico, el acero inoxidable martensítico tiene una resistencia a la corrosión relativamente menor y se utiliza principalmente en entornos que requieren alta dureza, alta resistencia y resistencia al desgaste. Se emplea en la fabricación de piezas de turbinas, válvulas, bombas, vajillas, instrumental quirúrgico, y es un material ideal para pernos, tornillos, piezas de aeronaves y armas. Los grados comunes de acero inoxidable martensítico incluyen 410, 414, 416, 420, 431 y 440.
El acero inoxidable 410 , el más versátil de la serie 400, es un acero de bajo contenido de carbono con mayor resistencia a la corrosión y que, al endurecerse, alcanza una impresionante resistencia mecánica. El acero inoxidable 410.410 es versátil, magnético, económico y termotratable. Se utiliza frecuentemente en entornos de alta dureza y no requiere una buena resistencia a la corrosión, siendo ideal para la fabricación de sujetadores, instrumental dental y quirúrgico, tuberías, válvulas, boquillas y piezas de automoción.
Límite elástico: ≥205
Resistencia a la tracción: ≥440
Elongación: ≥20
HB: ≤183
HRB: ≤88
Alto voltaje: ≤200
Acero inoxidable 414. Para mejorar su rendimiento en el mecanizado CNC, el acero inoxidable 414 se calienta generalmente a 650-675 °C, se deja enfriar al aire y se somete a un proceso de mantenimiento. Con un 2 % de níquel, presenta una buena resistencia a la corrosión. El acero inoxidable 414 es un buen material para la fabricación de pernos, tuercas, válvulas, bisturíes, equipos químicos y elementos de fijación.
El acero inoxidable 416 es uno de los más fáciles de mecanizar por CNC. Es especialmente adecuado para la fabricación en serie de piezas mediante fresado y torneado CNC. Se puede tratar térmicamente, tiene bajo contenido de carbono, buena resistencia a la corrosión y bajo coeficiente de fricción. La resistencia y el rendimiento de mecanizado CNC del acero inoxidable 416 son mejores que los del 304 y el 316, pero su resistencia a la corrosión es menor. El acero inoxidable 416 tiene un alto contenido de azufre y no se recomienda su uso en entornos de alta temperatura ni bajo cero. Es una buena opción para la fabricación de pernos, tuercas, espárragos, bombas, válvulas, engranajes y componentes de lavadoras.
Resistencia a la tracción σb (MPa): templado y revenido, ≥735
Límite de elasticidad condicional σ0.2 (MPa): templado y revenido, ≥540
Alargamiento δ5 (%): Temple y revenido, ≥12
Reducción del área ψ (%): Temple y revenido, ≥40
Energía de impacto Akv (J): Temple y revenido, ≥24
Dureza: recocido, ≤235HB; templado y revenido, ≥217HB
El acero inoxidable 420 posee una superficie lisa, alta plasticidad, tenacidad y resistencia mecánica, y es resistente a la corrosión por ácidos, gases alcalinos, soluciones y otros medios. Es una aleación de acero que no se oxida fácilmente. El acero inoxidable 420 tiene cierta resistencia al desgaste y a la corrosión, alta dureza y su precio es el más bajo entre todos los aceros inoxidables. Debido a su alto contenido de carbono, el acero inoxidable 420.420 presenta una alta dureza después del temple y una buena maquinabilidad CNC. Es adecuado para maquinaria de precisión, maquinaria de transporte, electrodomésticos, instrumentación y otros campos. Es un material ideal para la fabricación de cojinetes, aparatos eléctricos, álabes de turbinas de vapor, resortes, boquillas, asientos de válvulas, cojinetes de válvulas, equipos médicos y otras piezas.
Resistencia a la tracción σb (MPa): Temple y revenido, ≥736;
Límite elástico condicional σ0.2 (MPa): Temple y revenido, ≥540;
Alargamiento δ5(%): Temple y revenido, ≥12;
Reducción del área ψ(%): Temple y revenido, ≥40;
Energía de impacto Akv (J): Temple y revenido, ≥29.4;
Dureza: recocido, ≤235HB; templado y revenido, ≥217HB.
El acero inoxidable 431.431 tiene una pureza del 1.252%. Posee una excelente resistencia a la corrosión y un buen rendimiento en el mecanizado CNC. Su resistencia a la corrosión es superior a la de los aceros inoxidables 410 y 430. Es la aleación con mayor resistencia a la corrosión entre todos los aceros inoxidables martensíticos endurecibles. El acero inoxidable 431 presenta buena resistencia a los ácidos oxidantes, la mayoría de los ácidos orgánicos y las soluciones acuosas de sales orgánicas. Se utiliza frecuentemente en la producción de ácido nítrico, ácido acético, industria ligera, textil y otras industrias. Se emplea en la fabricación de válvulas, bombas, vástagos de pistón y piezas de aeronaves. Es un buen material para componentes, ejes de hélice y equipos marinos.
Resistencia a la tracción σb (MPa): Temple y revenido, ≥1080
Alargamiento δ5 (%): Temple y revenido, ≥10
Energía de impacto Akv (J): Temple y revenido, ≥39
Dureza: recocido, ≤285HB
El acero inoxidable 440.440 generalmente incluye los modelos 440A, 440B, 440C, 440F (de fácil procesamiento) y otros, que poseen buena estabilidad. Entre ellos, el acero inoxidable 440C destaca por su alta resistencia a la corrosión, al desgaste, a la corrosión y a la dureza, siendo uno de los aceros inoxidables más duros. Sus aplicaciones típicas incluyen instrumentos quirúrgicos como bisturíes, tijeras, boquillas, cojinetes, etc.
Dureza: recocido, ≤269HB;
Temple y revenido, ≥58HRC
Comportamiento mecánico:
Tensión interna (250 N/mm2)
Resistencia a la tracción (560 N/mm2)
EL(18%) HB(250
Ferrita de acero inoxidable.
Los aceros inoxidables de ferrita contienen entre un 10.5 % y un 30 % de cromo, no contienen níquel, son magnéticos y tienen una mayor resistencia a la corrosión que los aceros inoxidables martensíticos, pero menor que los aceros inoxidables austeníticos. Los aceros inoxidables de ferrita se pueden trabajar en frío pero no se pueden tratar térmicamente, tienen una resistencia a la corrosión promedio y características de fabricación deficientes, excelente conductividad térmica. Debido al bajo contenido de carbono, la ferrita tiene una excelente ductilidad. El níquel no está presente en el contenido, por lo que el costo es menor. Por lo general, se utiliza en el campo automotriz, equipos de alimentos, industria petrolera, intercambio de calor, hornos y otros campos. Los grados de ferrita comunes incluyen 405, 409, 430, 434, 436, 442 y 446.
El acero inoxidable 405.405 contiene entre un 12 % y un 30 % de cromo. Su resistencia a la corrosión, tenacidad y soldabilidad aumentan con el incremento del contenido de cromo. Contiene una cierta cantidad de aluminio para evitar el endurecimiento, lo que lo hace muy adecuado para la soldadura, con alta conformabilidad y buenas propiedades mecánicas de soldabilidad. Posee una excelente resistencia a la corrosión por cloruros, lo que lo convierte en un material ideal para la fabricación de impulsores de turbinas de vapor, intercambiadores de calor, pernos, tuercas y otras piezas.
Resistencia a la tracción σb (MPa): templado y revenido, ≥490
Límite de elasticidad condicional σ0.2 (MPa): templado y revenido, ≥345
Alargamiento δ5 (%): templado y revenido, ≥24
Reducción del área ψ (%): Temple y revenido, ≥60
Dureza: recocido, ≤183HB
El acero inoxidable 409.409 contiene un 11 % de cromo, lo que lo convierte en uno de los aceros inoxidables más económicos. Solo puede utilizarse en entornos altamente corrosivos. Es un buen sustituto del acero al carbono. Posee alta resistencia a la temperatura y a la fatiga. Es un material ideal para colectores de escape, tubos de escape, convertidores catalíticos, silenciadores y tubos de escape.
Resistencia a la tracción σb (MPa): ≥380
Límite elástico condicional 0.2 sigma (MPa): ≥170
Elongación (A/%): ≥20
El acero inoxidable 430 contiene entre un 16.00 % y un 18.00 % de cromo, comúnmente conocido como «hierro inoxidable». Posee una buena resistencia a la corrosión, una conductividad térmica superior a la de la austenita y un coeficiente de dilatación térmica menor. Además, es resistente a la fatiga térmica, y la adición de titanio le confiere una buena estabilidad. Sus propiedades mecánicas de soldadura son óptimas y su mecanizado CNC es sencillo. El acero inoxidable 430.430 se utiliza en aplicaciones de temperatura normal o alta, como decoración arquitectónica, componentes de quemadores de combustible, electrodomésticos y otros elementos relacionados.
Punto de fusión: 1427 ° C
Coeficiente de expansión: mm/°C (a 20-100°C)
Módulo de Young: kN/mm²
Módulo rígido: kN/mm²
Estándar de aplicación: n/a (UNS)
El acero inoxidable 434.434 contiene entre un 12 % y un 30 % de cromo y molibdeno. Esto le confiere una excelente resistencia a la corrosión, tenacidad y soldabilidad. Además, su resistencia a la corrosión por cloruros es mucho mayor que la de otros tipos de acero inoxidable. Es una opción ideal para la fabricación de elementos decorativos para automóviles, fijaciones y otras piezas.
Resistencia a la tracción σb (MPa): ≥450
Límite elástico condicional σ0.2 (MPa): ≥240
Elongación δ: ≥22
Reducción del área ψ (%): ≥50
Dureza: ≤89HRB;
El acero inoxidable 436 es una versión mejorada del acero inoxidable 434, que reduce las impurezas como el carbono y el nitrógeno, y añade niobio y titanio para mejorar su resistencia a la corrosión, al calor y a la conformabilidad. Es más duradero que el acero inoxidable 304 en entornos agresivos y sometido a corrosión bajo tensión. Dado que el acero inoxidable 436.436 no contiene níquel, es menos costoso que el acero inoxidable 304 y resulta ideal para la fabricación de piezas como elementos decorativos para ambientes costeros, fregaderos, quemadores de gas, lavavajillas, campanas extractoras, planchas de vapor y sartenes.
Límite elástico σ0.2(MPa)≥245
Resistencia a la tracción σb (MPa) ≥ 410
Alargamiento δ5(%)≥20
Dureza: HB≤217; HRB≤96; HV≤230
Capacidad calorífica específica (0~100℃, KJ·kg-1K-1): 0.46
Módulo de elasticidad longitudinal (20°C, KN/mm2): 200 Conductividad térmica (W•m-1•K-1): (1000) 25
Coeficiente de dilatación lineal (10-6•K-1): (200~1000°C) 10.4
Debido a su alto contenido de cromo, el acero inoxidable 442 posee una resistencia a la corrosión extremadamente alta, buena resistencia al calor y propiedades antiincrustantes. No se puede someter a tratamiento térmico y su procesamiento es muy complejo. Es apto para operar en entornos de alta temperatura, hasta 650 °C. El acero inoxidable 442 es propenso a agrietarse y su soldabilidad es baja. Es un material ideal para la fabricación de hornos, máquinas de fundición a presión, tanques de almacenamiento de ácido nítrico, álabes, pernos de alta temperatura, impulsores de turbinas, válvulas y piezas de aeronaves.
El contenido de cromo en el acero inoxidable 446 alcanza el 27%, lo que mejora aún más su resistencia a la corrosión y a las altas temperaturas. Entre los aceros inoxidables de la serie 400, el 446.446 presenta la mayor resistencia a la oxidación y se utiliza habitualmente en la fabricación de equipos o piezas que requieren alta resistencia a la oxidación y a la corrosión a altas temperaturas, como hornos, calderas, protección de termopares y equipos de soldadura de vidrio a presión.
Grado de endurecimiento por precipitación (PH). Los aceros inoxidables de endurecimiento por precipitación pueden reforzarse y endurecerse aún más mediante tratamiento térmico, y su resistencia, dureza y resistencia a la corrosión son superiores a las de los aceros inoxidables martensíticos al cromo, superiores a las de los aceros inoxidables austeníticos, y pueden mantener sus propiedades a altas temperaturas. Los aceros inoxidables de endurecimiento por precipitación contienen un mayor contenido de cromo y se tratan térmicamente para proporcionar una resistencia a la tracción de 850 MPa a 1700 MPa y un límite elástico de 520 MPa a 1500 MPa o superior, aproximadamente de tres a cuatro veces más resistentes que los aceros inoxidables austeníticos. Los aceros inoxidables de endurecimiento por precipitación se utilizan comúnmente en la industria del petróleo y el gas, la energía nuclear, la industria aeroespacial, el equipamiento militar y otras industrias que requieren alta resistencia, resistencia a la corrosión y requisitos generales de tenacidad. Los grados comunes de acero inoxidable de endurecimiento por precipitación incluyen 17-7 PH, PH 15-7 Mo, 17-4 PH y 15-5 PH.
El acero inoxidable 17-7PH presenta una estructura austenítica inestable tras un tratamiento térmico de solución sólida, lo que le confiere buena ductilidad y procesabilidad. Esta estructura se transforma en martensita templada de bajo contenido en carbono, con mayor tenacidad. Este estado es el estado de uso del acero y posee buenas propiedades mecánicas a temperatura media. El 17-7PH ofrece mayor resistencia a la corrosión que el acero inoxidable martensítico convencional, alta resistencia y dureza, excelente comportamiento ante la fatiga, buena conformabilidad y mínima deformación durante el tratamiento térmico. Esta aleación es especialmente adecuada para aplicaciones aeroespaciales y constituye un material ideal para la fabricación de carcasas de aeronaves, piezas estructurales, recipientes a presión y componentes de misiles, piezas de motores a reacción, resortes, diafragmas, fuelles, antenas, elementos de fijación, instrumentos de medición y otras piezas.
Resistencia a la tracción σb (MPa): solución sólida, ≤1030; envejecimiento a 565°C, ≥1140; envejecimiento a 510°C, ≥1230
Límite elástico condicional σ0.2 (MPa): solución sólida, ≤380; envejecimiento a 565°C, ≥960; envejecimiento a 510°C, ≥1030
Elongación δ5 (%): solución sólida, ≥20; envejecimiento a 565°C, ≥5; envejecimiento a 510°C, ≥4
Reducción del área ψ (%): envejecimiento a 565°C, ≥25; envejecimiento a 510°C, ≥10
Dureza: solución sólida, ≤229HB; envejecimiento a 565°C, ≥363HB; envejecimiento a 510°C, ≥388HB
Acero inoxidable PH 15-7 con molibdeno. El rendimiento básico del acero inoxidable PH 15-7 con molibdeno es similar al del acero 17-7PH, pero su rendimiento integral es superior. En estado austenítico, soporta diversos procesos de conformado en frío y soldadura. Su máxima resistencia se obtiene tras un tratamiento térmico. Posee una excelente resistencia a altas temperaturas, hasta 550 °C. Se utiliza en la fabricación de piezas estructurales de paredes delgadas para la industria aeronáutica, diversos contenedores, tuberías, resortes, membranas de válvulas, ejes de barcos, discos de compresores, componentes de reactores y diversos equipos químicos, entre otras piezas estructurales.
Resistencia máxima a la tracción: 150 KSI máx. (1035 MPa máx.)
Límite elástico (compensación del 0.2 %): 55 KSI máx. (380 MPa máx.)
Alargamiento: 20% min
Dureza: Rb 92 máx.
17-4. El acero inoxidable 17-4 es un acero inoxidable endurecible por precipitación de cromo-cobre con 17% de cromo y 4% de níquel añadidos, 4% de cobre y 0.3% de niobio, que tiene una excelente resistencia a la oxidación y a la corrosión. Resistencia a la corrosión, alta resistencia, alta dureza, propiedades mecánicas como ductilidad y resistencia a la oxidación pueden optimizarse mediante tratamiento térmico. Este grado tiene mejor resistencia a la corrosión y soldabilidad que el acero inoxidable martensítico ordinario. Similar al acero inoxidable 18-8, el proceso de tratamiento térmico es simple, y la maquinabilidad CNC es buena, pero es difícil cumplir con el procesamiento criogénico. Después del tratamiento térmico, las propiedades mecánicas de la pieza o prototipo son perfectas, y puede alcanzar una resistencia a la compresión tan alta como 1100-1300 mpa (160-190 ksi). El acero inoxidable 17-4 no se puede utilizar a temperaturas superiores a 300 °C (570 °F) o a temperaturas muy bajas. Tiene buena resistencia a la corrosión atmosférica y ácidos o sales diluidos. Su resistencia a la corrosión es la misma que la de los aceros inoxidables 304 y 430. Se fabrica como material ideal para válvulas, ejes, equipos de fibra química, turbinas de vapor y piezas de alta resistencia con ciertos requisitos de resistencia a la corrosión.
Resistencia a la tracción σb (MPa): envejecido a 480°C, ≥1310; envejecido a 550°C, ≥1060; envejecido a 580°C, ≥1000; envejecido a 620°C, ≥930
Límite elástico condicional σ0.2 (MPa): envejecido a 480°C, ≥1180; envejecido a 550°C, ≥1000; envejecido a 580°C, ≥865; envejecido a 620°C, ≥725
Alargamiento δ5 (%): envejecimiento a 480 ° C, ≥10; envejecimiento a 550 ° C, ≥12; envejecimiento a 580 ° C, ≥13; envejecimiento a 620 ° C, ≥16
Reducción del área ψ (%): envejecimiento a 480°C, ≥40; envejecimiento a 550°C, ≥45; envejecimiento a 580°C, ≥45; envejecimiento a 620°C, ≥50
Dureza: solución sólida, ≤363HB y ≤38HRC; Envejecimiento a 480 ℃, ≥375HB y ≥40HRC; 550 ℃ de envejecimiento, ≥331HB y ≥35HRC; 580 ℃ de envejecimiento, ≥302HB y ≥31HRC; Envejecimiento de 620 ℃, ≥277HB y ≥28HRC
El acero inoxidable 15-5 contiene un 15 % de cromo y un 5 % de níquel. Su tenacidad y propiedades mecánicas son superiores a las del acero inoxidable 17-4. Es conocido por su resistencia a la corrosión en condiciones extremas y se utiliza ampliamente en la aviación, la industria aeroespacial, la química, la industria papelera, el procesamiento de alimentos y otros sectores.
Grado | Tratamiento térmico | Ensayo de tracción | índice de dureza | |||||
15-5PH | código | condición | de tensión b | rendimiento á 0.2 | alargamiento δ 5 | reducción de área Ψ | HBW Brookfield | Comité de Derechos Humanos Rockwell
|
| Solución sólida | Refrigeración de aceite de 1020-1060 ℃ | Pa | Pa | (%) | (%) | ≤ 363 | ≤ 38 |
| H900 | Después del tratamiento de la solución, refrigeración por aire a 470-490 ℃ | ≥ 1310 | ≥ 1180 | ≥ 10 | ≥ 35 | ≥ 375 | ≥ 40 |
| H1025 | Después del tratamiento de la solución, refrigeración por aire a 540-560 ℃ | ≥ 1070 | ≥ 1000 | ≥ 12 | ≥ 45 | ≥ 331 | ≥ 35 |
| H1075 | Después del tratamiento de la solución, refrigeración por aire a 570-590 ℃ | ≥ 1000 | ≥ 865 | ≥ 13 | ≥ 45 | ≥ 302 | ≥ 31 |
| H1150 | Después del tratamiento de la solución, refrigeración por aire a 610-630 ℃ | ≥ 930 | ≥ 725 | ≥ 16 | ≥ 50 | ≥ 277 | ≥ 28 |
| Tratamiento de recocido | calentar hasta 850°C, mantener caliente durante 2-3 horas (determinar el tiempo de mantenimiento de acuerdo con el grosor efectivo de la pieza de trabajo y otros factores), mantener el enfriamiento a 20°C/h, cuando baje a 600°C, enfriar hasta 300 °C con el horno y luego sacar la pieza de trabajo. Dejar enfriar al aire. | ||||||
Acero inoxidable dúplex (ferrítico-austenítico)
Como la última versión de acero inoxidable, el acero inoxidable dúplex tiene las ventajas del acero inoxidable austenítico y de ferrita. Comparado con el acero inoxidable de ferrita, tiene mejor plasticidad y dureza, y mantiene la conductividad térmica del acero inoxidable de ferrita. Aproximadamente el doble de fuerte que la austenita y la ferrita, la aleación es conocida por su extrema resistencia, resistencia al agrietamiento por corrosión bajo tensión y es fácil de tratar con calor pero difícil de moldear en frío. El acero inoxidable dúplex es una clase de acero que combina una excelente resistencia a la corrosión, alta resistencia y facilidad de mecanizado CNC. Es una opción ideal para la fabricación de equipos de procesamiento químico, recipientes a presión y piezas de intercambio de calor. El costo del acero inoxidable dúplex es relativamente alto.
UNS S32304 (23Cr-4Ni-0.1N). Esta aleación contiene un 23 % de cromo y un 4 % de níquel. Es un acero inoxidable dúplex sin molibdeno, con una resistencia a la corrosión similar a la del 316L y propiedades mecánicas que duplican las del acero inoxidable austenítico 304L/316L. Posee alta resistencia y tenacidad, resistencia a la corrosión bajo tensión, alta conductividad térmica, baja expansión térmica y facilidad de fabricación. Sin embargo, no se recomienda su exposición prolongada a temperaturas superiores a 1058 °C (570 °F). Es apto para la industria papelera, soluciones cáusticas, ácidos orgánicos, industria alimentaria, recipientes a presión, intercambio de calor, industria del agua de mar, rotores, impulsores y ejes, sistemas de tuberías, etc.
Propiedades | Métrico | Imperial |
Resistencia a la tracción | ≥ 600 MPa | ≥ 87000 psi |
Límite elástico (@deformación 0.200 %) | ≥ 400 MPa | ≥ 58000 psi |
Módulo de elasticidad | 200 GPa | 29000 ksi |
Módulo de corte (@temperatura 20°C/ 68°F) | 75.0 GPa | 10900 ksi |
el coeficiente de Poisson | 0.333 | 0.333 |
Alargamiento a la rotura | ≥ 25% | ≥ 25% |
Dureza, Rockwell C | ≤ 20.0 | ≤ 20.0 |
Dureza, Brinell | 180 – 230 | 180 – 230 |
UNS S31803 (22Cr-5Ni-3Mo-0.15N). El UNS S31803 es un acero inoxidable dúplex con una microestructura ferrítica-austenítica, y su resistencia a la corrosión se encuentra entre la del acero inoxidable AISI 316L y la del acero austenítico con 6% de Mo+N. El UNS S31803 tiene una excelente resistencia a la corrosión por picaduras de cloruros y a la corrosión intergranular en comparación con el acero inoxidable 317L. La aleación tiene una excelente resistencia a la corrosión en agua de mar y en la mayoría de las concentraciones de ácido sulfúrico. Además, también tiene la capacidad de resistir el agrietamiento por corrosión bajo tensión de sulfuros, y se utiliza frecuentemente en la fabricación de productos químicos, herramientas y equipos marinos, plantas desalinizadoras de agua de mar, industria alimentaria, fabricación de papel, industria de la pulpa, industria cervecera, etc.
Propiedades | Métrico | Imperial |
Resistencia a la tracción en la rotura | 621 MPa | 90000 psi |
Límite elástico (@deformación 0.200 %) | 448 MPa | 65000 psi |
Alargamiento a la rotura (en 50 mm) | 25.0% | 25.0% |
Dureza, Brinell | 293 | 293 |
Dureza, Rockwell c | 31.0 | 31.0 |
UNS32550 (25Cr-6Ni-3Mo-2Cu-0.2N). El acero inoxidable UNS32550 generalmente contiene un 25 % de cromo y una cierta cantidad de molibdeno, nitrógeno, cobre y tungsteno. Su resistencia a la corrosión es mayor que la del acero inoxidable dúplex con un 22 % de Cr. Puede mantener una excelente resistencia a la corrosión en entornos con diversos productos químicos corrosivos y cloruros, incluidos el ácido sulfúrico, el ácido fosfórico y el ácido nítrico, y también tiene una excelente ductilidad, resistencia al impacto y resistencia al desgaste, y es adecuado para muchas aplicaciones exigentes en la industria. Se utiliza comúnmente en equipos submarinos de la industria del petróleo y el gas, equipos de la industria de procesamiento químico, depuradores de control de contaminación, sellos marinos, bombas y válvulas, pernos y sujetadores, equipos de procesamiento de alimentos, componentes de blanqueo de pulpa y papel, tanques químicos, intercambiadores de calor, componentes de radiadores y estructuras de aeronaves.
Resistencia a la tracción, Rm: 700 – 900 MPa
El límite elástico, Rp0,2: >500 MPa
Elongación, A:> 25%
Módulo de elasticidad, E: 200 GPa
Dureza, HB: <270
Capacidad térmica, cp: 500 J * kg-1 * K-1
Conductividad térmica, λ: 15 W * m-1 * K-1
Coeficiente de dilatación lineal, α: 13.0 * 10-6 K-1
Resistencia específica, Ω: 0.8 mkOhm * m
UNS S32750 (25Cr-7Ni-3.7Mo-0.3N). El UNS S32750 contiene alto contenido de molibdeno y nitrógeno, lo que lo hace adecuado para aplicaciones en entornos hostiles. Posee buena resistencia a la corrosión y excelentes propiedades mecánicas, comparables a las del acero inoxidable superaustenítico. Este grado se caracteriza por su excelente resistencia a la corrosión por cloruros, siendo especialmente adecuado para entornos corrosivos. Se utiliza ampliamente en intercambio de calor, petróleo y gas, energía hidroeléctrica, recipientes a presión, pulpa y papel, estructuras para la exploración y producción de petróleo y gas en alta mar, componentes para el procesamiento petroquímico y químico, hélices, ejes e impulsores de barcos, entre otros.
Límite elástico Rp0.2,MPa Resistencia a la tracción Rm,MPa Alargamiento[%] Dureza[HB] Impacto, Charpy-V, -46ºC[J] Pre
BAR ≥ 550 ≥ 750 ≥ 25 ≤ 310 ≥ 45 ≥ 40
PLACA CR (BOBINA) ≥ 550 750 – 1000 ≥ 25 ≤ 310 ≥ 45 ≥ 40
PLACA HR (BOBINA) ≥ 550 750 – 930 ≥ 25 ≤ 310 ≥ 45 ≥ 40
PLACA (CUARTO) ≥ 550 750 – 930 ≥ 25 ≤ 310 ≥ 45 ≥ 40
Mecanizado CNC de piezas o prototipos de acero inoxidable
Hay muchos grados de acero inoxidable, tan comunes como el aluminio, que es muy adecuado para varios proyectos de mecanizado CNC debido a su buena maquinabilidad y excelente uniformidad, así como a su excelente alta ductilidad y formabilidad, que pueden cumplir con los requisitos de procesamiento de cualquier proyecto. El acero inoxidable ha demostrado ser uno de los metales más populares para proyectos de mecanizado CNC, lo que aumenta la durabilidad y la vida útil de una pieza o prototipo, especialmente cuando se fabrican piezas para la industria aeroespacial, automotriz, médica y electrónica de consumo. El mecanizado CNC de piezas o prototipos de acero inoxidable es el mejor y más rápido proceso de fabricación, donde el fresado CNC de acero inoxidable tiene una gama más amplia de aplicaciones.
Aplicación de mecanizado CNC de piezas de acero inoxidable. El acero inoxidable existe en varias industrias, sin limitarse a incluir: automotriz, aeroespacial, ingeniería mecánica, equipos militares, productos farmacéuticos, minería, construcción, transporte, industria marina y otros campos, es la fabricación de piezas marinas, equipos médicos, piezas de automóviles, química contenedores, motores material ideal para piezas.
Ventajas de las piezas de acero inoxidable CNC: muy alta resistencia a la tracción, excelente resistencia al desgaste y a la corrosión, buena formabilidad y soldabilidad, higiene con excelente facilidad de limpieza, buen rendimiento a alta/baja temperatura, alta precisión y tolerancias aseguran piezas de acero inoxidable de alta calidad, mecanizado CNC Las piezas de acero inoxidable ahorran tiempo y dinero, son rápidas, permiten la fabricación precisa de productos pedidos según especificaciones específicas, pueden procesar piezas complejas de acero inoxidable para industrias de alta tecnología.
El desafío del mecanizado CNC de acero inoxidable. Una consideración importante en el mecanizado CNC de piezas de acero inoxidable es evitar la vibración de la máquina y la vibración de la herramienta. “Chatter” es cuando la herramienta se mueve hacia adelante y hacia atrás de forma errática mientras trabaja, lo que puede dañar no solo la pieza que se está mecanizando, sino también la herramienta. Para evitar vibraciones y traqueteos, nos aseguramos de que todas las conexiones superficiales entre la herramienta y el portaherramientas sean sólidas y que la pieza de trabajo se mantenga firmemente en su lugar mientras se mantiene afilada la herramienta de corte.
Consejos para el mecanizado CNC de acero inoxidable
En comparación con el acero al carbono, el mecanizado CNC de acero inoxidable es más desafiante y cuanto mayor sea el contenido de elementos de aleación, más difícil será para el mecanizado CNC. Como se mencionó anteriormente, cuando se mecaniza con CNC acero inoxidable, el "castañeteo" de la herramienta giratoria es el mayor factor de dificultad. Para obtener piezas o prototipos con tolerancias más precisas, se resumen las habilidades de mecanizado CNC para acero inoxidable.
Máquinas y herramientas rígidas. Como todos sabemos, el acero inoxidable es un metal extremadamente duro. Por lo tanto, es importante que las máquinas y herramientas CNC sean de alta calidad, extremadamente resistentes y rígidas. Además, es fundamental elegir dispositivos de sujeción de piezas adecuados, ya que unos menos rígidos pueden provocar vibraciones durante el mecanizado CNC intensivo.
Elija la herramienta adecuada. Asegúrese de mantener sus cuchillas afiladas y elija una de alta precisión, como una de acero rápido (HSS), por ejemplo, de tungsteno o molibdeno. El uso de estos materiales de acero rápido depende de su dureza, resistencia al desgaste y resistencia mecánica. El carburo es una excelente alternativa al HSS cuando se requieren avances o velocidades más altas, y el uso de herramientas de carburo recubiertas ayudará a mejorar el desgaste y reducir las roturas. La fresa HEV-5, una herramienta versátil para diversas aplicaciones, también ofrece un rendimiento superior al promedio en ranurado y desbaste convencional. Disponible en estilos cuadrado, de radio de esquina y de largo alcance, esta herramienta integral es una excelente opción para el mecanizado CNC de acero inoxidable.
Seleccione el refrigerante adecuado. Elegir un refrigerante de buena reputación es fundamental, ya que influye en el desgaste de la herramienta, el avance, la velocidad, la evacuación de virutas, el acabado superficial, la disipación de calor y la resistencia a la corrosión. Los refrigerantes y lubricantes son especialmente importantes al mecanizar aceros inoxidables austeníticos mediante CNC, por ejemplo, debido a que su baja conductividad térmica puede provocar una acumulación de calor en el filo de corte. Los refrigerantes pueden ser emulsionantes, aceite mineral o aire frío, y es imprescindible que todos los responsables del refrigerante conozcan a fondo cada uno para garantizar la correcta fabricación de las piezas de acero inoxidable.
Tratamiento de superficie de piezas de acero inoxidable CNC
Las piezas de acero inoxidable mecanizadas por CNC suelen tener un acabado más brillante y más oscuro que el aluminio y se pueden granallar, lijar, pulir a mano y recubrir con polvo para lograr una variedad de acabados de superficie.
Tras el procesamiento (estándar): Esta pieza estándar de acero inoxidable mantiene su estado tras el procesamiento, alcanzando una rugosidad superficial (Ra) de 125 o incluso superior. Generalmente, el acabado CNC de piezas de acero inoxidable mejora aún más su superficie, siendo este un método de tratamiento superficial común para este tipo de piezas.
Recubrimiento en polvo: El recubrimiento en polvo crea un acabado superficial excelente y resistente. El acero inoxidable es resistente a muchos productos químicos, pero algunos, como los cloruros, aún presentan problemas. En estos casos, se pueden utilizar recubrimientos en polvo para mejorar sus propiedades anticorrosivas.
Granallado: Este proceso produce un acabado mate liso y uniforme mediante un ligero granallado de la superficie. Este acabado se utiliza a menudo para mejorar el aspecto visual.
Habilidades de ahorro de costos de acero inoxidable de mecanizado CNC
Elija el grado correcto de acero inoxidable: no todos los aceros inoxidables son baratos, asegúrese de que el material que elija sea adecuado para la aplicación. El acero inoxidable suele ser ideal en entornos corrosivos, pero no todos los aceros inoxidables resisten los mismos productos químicos. Para obtener más información, póngase en contacto con DDPROTOTYPE.
Maquinabilidad: al seleccionar aplicaciones levemente corrosivas, se deben considerar los grados de acero inoxidable que son más fáciles de mecanizar con CNC.
Encuentre la aleación de acero inoxidable ideal para cada proyecto
Hay muchos grados diferentes de acero inoxidable, y si está buscando un acero inoxidable extrafuerte con una resistencia promedio a la corrosión, el acero inoxidable martensítico será una buena opción. Asimismo, se requieren aceros inoxidables de alta resistencia, alta resistencia a las picaduras ya la corrosión, siendo ideales los aceros inoxidables dúplex. Determinar el material correcto para una pieza o prototipo en particular es una parte fundamental del proceso de diseño y producción del producto, y los diseñadores deben revisar minuciosamente las opciones de materiales. Dicho esto, con la ayuda de un socio de fabricación experimentado como DDPROTOTYPE, puede encontrar fácilmente el material adecuado para los requisitos únicos de su proyecto de mecanizado CNC. DDPROTOTYPE proporciona servicios de fabricación bajo demanda eficientes. Trabajando codo con codo con los clientes en cada etapa del diseño y la producción, nuestro experimentado equipo de ingenieros, diseñadores, consultores y expertos técnicos garantizan que las piezas se optimicen para la fabricación y garantizan el método de fabricación o la combinación de métodos más adecuados. DPROTOTYPE lo ayuda a fabricar piezas de calidad a precios competitivos y plazos de entrega rápidos. Contáctenos hoy para aprender más.
