El acero inoxidable es uno de los materiales más utilizados para la fabricación de tornillos, pernos y otros elementos de fijación.
La tornillería fabricada en acero inoxidable se emplea en casi todos los sectores industriales, y los únicos casos en los que no se recomienda el uso de este material es cuando los materiales deben garantizar el aislamiento eléctrico.
Es muy importante conocer las características de este material con el fin de poder elegir los productos adecuados con los que trabajar.
Técnicamente hablando, el acero inoxidable es una aleación de hierro (50% o más) con un componente de cromo de, al menos, el 12%. Cuando se inserta cromo en una cierta cantidad de una aleación produce una fina capa de óxido en la superficie del acero llamada «capa pasiva». Esto evita cualquier corrosión posterior de la superficie. Cantidades adicionales de cromo proporcionan una mejor resistencia a la corrosión.
El acero inoxidable también contiene diferentes cantidades de carbono, silicio y manganeso.
La variación de estos elementos define las características estructurales y mecánicas del acero inoxidable y su resistencia a la corrosión.
En función de la estructura cristalina, determinada por la composición química, los aceros inoxidables se dividen tradicionalmente en cuatro grandes familias:
* Aceros inoxidables ferríticos
* Aceros inoxidables martensíticos
* Aceros inoxidables austeníticos
* Aceros inoxidables austeno-ferríticos (o dúplex)
Aceros inoxidables ferríticos
Los aceros inoxidables ferríticos son esencialmente aleaciones de hierro – cromo – carbono con un contenido de cromo que oscila entre el 11 y el 30%. La cantidad de carbono es muy baja, generalmente inferior al 0,12% con la posible adición de otros elementos.
Este tipo de aceros inoxidables tienen una buena resistencia mecánica y a la corrosión, superior a la de los aceros inoxidables martensiticos, que se puede incrementar con el componente de cromo y la adición de molibdeno.
El aluminio, por otro lado, se usa para aumentar la resistencia a la oxidación a altas temperaturas.
Los aceros inoxidables ferríticos tienen una estructura cúbica centrada en el cuerpo, pero sus propiedades mecánicas no pueden mejorarse mediante tratamientos térmicos.
Aceros inoxidables martensíticos
Los aceros inoxidables martensíticos son aleaciones de cromo (del 11 a 18 %) con un contenido de carbono relativamente alto (de 0.08 a 1.2 %) y la posible adición de pequeñas cantidades de otros elementos, incluidos níquel, manganeso, silicio y molibdeno.
La principal característica de este tipo de acero inoxidable es su capacidad de ser templado mediante tratamientos térmicos y su alta resistencia mecánica. Su resistencia a la corrosión es menor que la de otros tipos de acero inoxidable, pero puede incrementarse si se templa por encima de 450° C.
Aceros inoxidables austeníticos
Los aceros inoxidables austeníticos tienen una estructura cristalina cúbica con caras centradas, que contiene carbono, níquel y cromo con la posible adición de otros elementos, como por ejemplo molibdeno, titanio y niobio.
Los aceros inoxidables austeníticos no son ferromagnéticos y, por lo tanto, pueden reconocerse ya que no se crea atracción por los imanes.
Este tipo de acero inoxidable ofrece una excelente resistencia a la corrosión junto con una buena capacidad de pulido y un excelente coeficiente de higiene.
El acero inoxidable austenítico, al igual que otros aceros inoxidables, está disponible en diferentes grados que se pueden emplear para producir tornillos, tuercas, pernos y elementos de fijación. A2 (AISI 304) y A4 (AISI 316) son los grados más utilizados.
Los grados de acero inoxidable de alta resistencia A2-70 y A4-80 se han convertido en un estándar de referencia. No hay diferencia visible entre los aceros inoxidables A2 y A4. Sin embargo, tienen características ligeramente diferentes.
El acero inoxidable de grado A2 se usa principalmente en la industria química y alimentaria, mientras que el acero inoxidable A4, también conocido como acero inoxidable de grado marino, se usa frecuentemente en aplicaciones marinas y navales debido a su excelente resistencia a la niebla salina.
El acero inoxidable A2 está compuesto por un 18 % de cromo y un 8 % de níquel, mientras que el acero inoxidable A4 está compuesto por la misma cantidad de cromo y níquel más un 3 % de molibdeno. Se agrega el molibdeno para mejorar la resistencia a la corrosión de los cloruros (como el agua de mar y otras sustancias ácidas).
Además, el acero inoxidable A4 hace que los elementos de fijación sean fáciles de fabricar, limpiar, pulir y soldar.
Los elementos de fijación de grado A2 tienen una excelente resistencia a la corrosión atmosférica, excepto en entornos marinos e industriales particularmente agresivos. La resistencia a la corrosión es satisfactoria para su uso hasta a 850° C. La resistencia al ácido nítrico y otros químicos oxidantes es excelente.
Aunque no se puede templar con tratamientos térmicos, el acero inoxidable A2 generalmente se refuerza con tratamientos en frío. El acero inoxidable de grado A4 tiene una mayor resistencia a la corrosión que el acero A2 en diferentes entornos químicamente agresivos, incluido el contacto con ácido sulfúrico diluido y ácido acético en una amplia gama de temperaturas y concentraciones. La resistencia a la oxidación es satisfactoria para su uso hasta a 800° C.
Aunque el acero inoxidable A4 es más caro que el acero inoxidable A2, a largo plazo su uso es conveniente en entornos particularmente agresivos debido a su mayor resistencia a la corrosión.
