Elementos formadores de acero inoxidable austenítico.
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Elementos formadores de acero inoxidable austenítico.
La tubería de acero inoxidable es una aleación a base de hierro con una fracción de masa de elementos de aleación que oscila entre el 12% y más del 50%. Los elementos de aleación afectan la estabilidad de las fases de austenita, ferrita y martensita, afectando así la relación de equilibrio entre las fases relacionadas con la estabilidad. Los elementos añadidos al acero inoxidable se pueden dividir en elementos que forman ferrita estable y elementos que forman austenita estable. La martensita es un producto de transformación de fase que se forma cuando la austenita se enfría de alta a baja temperatura. Si no se forma austenita a alta temperatura, entonces la fase martensita no se obtendrá a baja temperatura.
Las tuberías de acero inoxidable austenítico contienen un alto contenido de níquel y otros elementos formadores de austenita, que promueven la formación de la fase austenita, haciéndola estable a temperatura ambiente o incluso a temperaturas más bajas. Los tubos sin costura de acero inoxidable ferrítico contienen elementos que debilitan la formación de austenita, como un alto contenido de cromo, lo que convierte a la ferrita en el componente de la fase dominante. La tubería de acero inoxidable martensítico tiene una estructura austenita a altas temperaturas. Sin embargo, esta austenita es inestable y se transforma durante el enfriamiento. La microestructura de los tubos de acero inoxidable puede controlarse mediante el equilibrio entre los elementos formadores de austenita y los elementos formadores de ferrita. El ajuste del equilibrio entre los dos elementos juega un papel importante en las propiedades mecánicas, la resistencia a la corrosión y la soldabilidad de los tubos de acero inoxidable.
Agregar aluminio, titanio, cobre y molibdeno a los tubos sin costura de acero inoxidable puede promover la reacción de precipitación y fortalecer el acero. Los tubos sin costura de acero inoxidable martensítico de endurecimiento por precipitación (PH) que contienen Cu, AI y Mo pueden obtener un límite elástico a temperatura ambiente superior a 1375 MPa (200 k8i) después del tratamiento térmico. Los tubos sin costura de acero inoxidable austenítico a menudo contienen titanio y aluminio para formar fases de precipitación de níquel-titanio y níquel-aluminio, que funcionan de manera similar a las fases de fortalecimiento de la precipitación en las superaleaciones a base de níquel. El aluminio es un formador de ferrita en solución sólida, mientras que el cobre es un formador de austenita débil. Los precipitados con composiciones cercanas al cobre puro se pueden utilizar para fortalecer aceros martensíticos como el acero 174PH. Los elementos formadores de ferrita incluyen: cromo, molibdeno, silicio, niobio, titanio, aluminio, vanadio y tungsteno. Los elementos formadores de austenita incluyen: níquel, manganeso, carbono, nitrógeno, cobre y cobalto.
