Propiedades del acero inoxidable AISI 410, tratamiento térmico SS410, magnético, ASTM A276 (UNS S41000)

Acero inoxidable AISI 410, SS410 (UNS S41000)

El acero inoxidable AISI 410 es uno de los aceros inoxidables martensíticos más utilizados. Contiene aproximadamente un 12 % de Cr y, por lo tanto, ofrece una resistencia moderada a la corrosión. A diferencia de la austenita como AISI 304 y AISI 316, la martensita como el grado 410 es magnética y puede endurecerse mediante tratamiento térmico como el acero al carbono y el acero de baja aleación. SS410 tiene buena resistencia a la tracción, resistencia a la fluencia y fatiga y otras propiedades mecánicas, se utiliza principalmente en turbinas de vapor, motores a reacción y turbinas de gas.

El tipo 420 es básicamente una versión con alto contenido de carbono de SS410 que proporciona una mayor resistencia. El acero inoxidable ferrítico 430 contiene un mayor contenido de cromo, por lo que tiene una mayor resistencia a la corrosión.

Hoja de datos y especificaciones

Las siguientes tablas y listas brindan la hoja de datos y especificaciones del acero inoxidable 410, incluida la composición química, las propiedades físicas y mecánicas, el tratamiento térmico, la soldadura, etc.

Composición química

La composición química del material SS 410 se enumera en la siguiente tabla según el análisis de fundición.

Hoja de datos 1, la siguiente tabla muestra la composición del acero inoxidable AISI 410.

Notas:

• ASTM A276/A276M : especificación estándar para barras y formas de acero inoxidable

• ASTM A240/A240M : Placas, láminas y tiras de acero inoxidable con cromo y cromo-níquel para recipientes a presión y para aplicaciones generales

• ASTM A580/A580M : alambre de acero inoxidable

• ASTM A479/A479M : barras y formas de acero inoxidable para uso en calderas y otros recipientes a presión

• ASTM A959 : Guía estándar para especificar composiciones de grado estándar armonizadas para aceros inoxidables forjados

• ASTM A473 : piezas forjadas de acero inoxidable

• ASTM A314 : especificación estándar para palanquillas y barras de acero inoxidable para forja

• SAE J405 : Composición química de los aceros inoxidables forjados SAE

Propiedades del acero inoxidable AISI 410

Las hojas de datos a continuación enumeran las propiedades del acero inoxidable de grado 410, incluidas las propiedades físicas y mecánicas.

Propiedades físicas

Las propiedades físicas del acero inoxidable SS 410 se enumeran en la siguiente tabla, como la densidad, el punto de fusión, el calor específico, la resistividad eléctrica, el módulo elástico (módulo de elasticidad), la conductividad térmica y el coeficiente de expansión térmica (CTE).

Ficha técnica 2, propiedades del acero inoxidable AISI 410 – 1.

Notas:

• 10 -6 ·K -1  = 10 -6 /K

• 1 Ω·mm2/m = 1 μΩ·m

• 1 g/cm3 = 1 kg/dm3 = 1000 kg/m3

• 1 GPa = 1 kN/mm2

• 1 MPa = 1N/mm2

Propiedades mecánicas

Las propiedades mecánicas del acero inoxidable AISI 410 se proporcionan en la hoja de datos a continuación, incluida la resistencia a la tracción, el límite elástico, el alargamiento, la reducción del área, la dureza Brinell y Rockwell, la prueba de impacto charpy, etc.

Hoja de datos 3, Propiedades del acero inoxidable tipo 410 – 2.

Notas para la condición:

• A – Recocido.

• H – Templado y revenido a una temperatura relativamente baja.

• T: templado y revenido a una temperatura relativamente alta.

Tratamiento térmico de acero inoxidable grado 410

El tratamiento térmico de acero inoxidable de grado 410 incluye recocido, endurecimiento, revenido y alivio de tensión.

Recocido

Temperatura de recocido para acero inoxidable 410 forjado:

• Proceso de recocido (subcrítico): Aire frío desde una temperatura de 650-760 °C (1200-1400 °F). La máxima suavidad se puede obtener calentando a la temperatura en el límite superior del rango. Dureza Rockwell: 86-92 HRB.

• Recocido completo: Remoje completamente a una temperatura en el rango de 830-885 °C (1525-1625 °F); enfriar el horno a 790 °C (1455 °F), continuar enfriando a 595 °C (1100 °F) a una velocidad de 15-25 °C/h (27-45 °F/h); enfriar al aire a temperatura ambiente. Dureza Rockwell: 75-85 HRB.

• Recocido isotérmico: calentar a 830-885 °C (1525-1625 °F); mantener 6 h a 705 ° C (1300 ° F). Dureza Rockwell: 85 HRB.

Endurecimiento

Calentamiento a temperatura de austenización 925-1010 °C (1700-1850 °F), el tiempo habitual en el rango de temperatura es de 30-90 minutos, el agente de enfriamiento es aire o aceite (para piezas de más de 6,4 mm (0,25 in), aceite se debe usar enfriamiento rápido; los baños de temple martensítico a 150-400 °C (300-750 °F) pueden reemplazar el enfriamiento rápido con aceite);

• Temperatura de revenido: 205-370 °C (400-700 °F), la resistencia a la tracción final es 1105-1515 MPa (160-220 ksi), la dureza Rockwell es 38-47 HRC.

• Temperatura de revenido: 565-605 °C (1050-1125 °F), la resistencia a la tracción final es de 760-965 MPa (110-140 ksi), la dureza Rockwell es de 25-31 HRC. (No se recomienda templar en el rango de temperatura de 370-565 °C (700-1050 °F), ya que esto dará como resultado un rendimiento de impacto más bajo e inestable y una resistencia deficiente a la corrosión y a la corrosión bajo tensión).

Forjar

El rango de temperatura de forjado típico de SS410 es de 900-1200 °C (1650-2200 °F).

Resistencia al calor

Temperaturas máximas de servicio en el aire

• Servicio intermitente: 815 °C (1500 °F)

• Servicio continuo: 705 °C (1300 °F)

Soldadura

Los aceros inoxidables martensíticos son los aceros inoxidables más difíciles de soldar porque su equilibrio químico los hace más duros, fuertes y menos dúctiles durante el tratamiento térmico. Estos mismos cambios metalúrgicos son causados ​​por el calor de soldadura.

El acero inoxidable AISI 410 se puede soldar en condiciones de recocido, endurecimiento, temple y revenido y, a menudo, produce soldaduras satisfactorias sin tratamiento térmico posterior a la soldadura, pero se requiere precalentamiento. Usualmente precalentado a 260°C (500°F); Soldado a esta temperatura; Enfriamiento lento por debajo de 65 °C (150 °F); Temperamento.

Los aceros con un alto contenido de carbono (como el grado 420 y 440A) suelen requerir un tratamiento térmico posterior a la soldadura.

Para la soldadura por arco de acero inoxidable tipo 410, se recomienda lo siguiente (solo como referencia):

• Durante el proceso de soldadura, precaliente a 250 °C (480 °F) y mantenga esta temperatura.

• Use electrodos de austenita como AWS E/ER308 o 309. Si se requiere una soldadura más fuerte, se debe usar AWS E/ER410.

• Después de soldar, deje que la unión se enfríe a la temperatura de precalentamiento, que es de 250 °C (480 °F).

• Antes de permitir que la junta se enfríe a temperatura ambiente, realice el revenido a 720°C (1330°F), y por cada 1 pulgada de espesor agregado, el tiempo aumenta en al menos 1 hora.

• Enfriar a temperatura ambiente.

Aplicaciones

El acero tipo 410 es el acero básico de uso general que se utiliza para válvulas de vapor, válvulas de bandeja, ejes de bombas, álabes de turbinas, pernos y piezas misceláneas que requieren resistencia a la corrosión y resistencia moderada hasta 540 °C (1000 °F).

Material equivalente SS 410

Acero inoxidable grado 410 equivalente a GB chino, ISO, JIS japonés y estándar EN europeo (DIN EN alemán, BSI británico...).

Nota: DIN 17440 ha sido reemplazada por DIN EN 10088-2 y DIN EN 10088-3.

Material relacionado: SS 304L, 316L, 303, 1.4301 (X5CrNi18-10), X5CrNiMo17-12-2 (1.4401)