Tratamiento térmico del acero inoxidable 410

410 dentro de la familia de los inoxidables martensíticos

El 410 es el grado con menor contenido de carbono de la familia de los inoxidables martensíticos con 12 por ciento de cromo. El cromo al 11.50% es lo que sitúa al grado dentro de la familia de los inoxidables y sostiene la resistencia a la corrosión, mientras que el carbono al 0.15% es la cifra más baja de esa familia y es la que fija el límite superior de dureza. Una pieza templada sale del ciclo con aproximadamente 220 Brinell, que son unos 20 HRC, por lo que el grado se emplea para piezas que necesitan resistencia a la corrosión junto con resistencia mecánica moderada y buena maquinabilidad. No es un acero para filo de corte, y cuando un troquel o una cuchilla tiene que mantener 50 HRC o más, el carbono tiene que venir de un grado superior como 420, 440A, 440B o 440C, que parten de 0.35% y suben desde ahí.

La ficha es información de referencia de taller más que una especificación. Indica un paso de precalentamiento, una temperatura de temple y dos medios de enfriamiento, luego una tabla de revenido en dureza Brinell con una sola cifra en cada fila y sin banda de tolerancia en ninguna parte. Vale la pena tratar una primera tanda de piezas de una colada nueva de acero como una prueba antes de que el ciclo pase a trabajo de producción.

Composición química del 410

Elementos que la ficha de referencia enumera, porcentaje

Fuente, información de referencia de tratamiento térmico para el acero inoxidable tipo 410, página impresa 200.

La ficha indica una sola cifra para cada elemento en lugar de un rango de especificación. El molibdeno, el vanadio y el tungsteno aparecen listados en la ficha sin cifra alguna, por lo que esas filas se omiten de la tabla en lugar de imprimirse en blanco. El fósforo y el azufre se indican como máximos.

El cromo a 11.50% es el elemento en el que se Resistencia a la corrosión basa y el que forma la capa pasiva. El carbono a 0.15% es la cifra más baja de la familia martensítica, y es la razón por la que el límite de dureza se sitúa cerca de 220 Brinell. El manganeso a 1.00% y el silicio a 1.00% también se indican como cifras únicas. El azufre a 0.03% es bajo porque el 410 es un grado de uso general y no uno de mecanizado libre, y un taller que quiera que las virutas se fragmenten está considerando 416, que es el mismo análisis base con el azufre elevado a 0.15%. El fósforo a 0.04% y el azufre a 0.03% se indican como máximos. El molibdeno, el vanadio y el tungsteno figuran en la ficha sin ninguna cifra asociada, por lo que esas filas se omiten de la tabla. Los datos de composición de la tabla son solo de referencia general; los valores reales varían según la norma, la acería y el número de colada, por lo que conviene confirmar las cifras con el certificado de ensayo del material de la colada o consultar a Aobo Steel.

Temple del 410

Precalentamiento, temperatura de temple y enfriamiento

Fuente, información de referencia de tratamiento térmico para el acero inoxidable tipo 410, página impresa 200.

La ficha imprime un paso de precalentamiento, una temperatura de temple y dos medios de enfriamiento para el grado, sin ninguna condición de tamaño de sección frente a ninguno de ellos, por lo que las cifras rigen para la carga tal como se indica.

La carga entra a 1200 °F (650 °C) para el precalentamiento y luego sube a 1850 °F (1010 °C) para la austenización, seguido de un enfriamiento al aire o en aceite. El aire es el más lento de los dos medios y el que se elige en secciones delgadas donde hay que contener la distorsión, mientras que el aceite se usa cuando la sección es lo bastante gruesa como para necesitar un enfriamiento más rápido. Una pieza de 410 sale del enfriamiento con unos 220 Brinell, sea cual sea de los dos medios que se use, porque el contenido de carbono es demasiado bajo para que el enfriamiento genere mucha dureza, y esa es la cifra que hay que tener en cuenta mientras se elige el grado. Se indica una sola temperatura de temple, por lo que un taller que trabaje con una ventana de austenización distinta opera fuera de lo que da la ficha.

Respuesta al revenido del 410

Dureza que deja cada temperatura de revenido

Fuente, información de referencia de tratamiento térmico para el acero inoxidable tipo 410, página impresa 200.

La ficha indica 220 BHN para la condición tal como se templa, la misma cifra que la tabla repite en cada paso de 300 °F a 700 °F. La dureza se indica en Brinell en la ficha en lugar de en Rockwell C, y no aparece banda de tolerancia en ninguna fila.

La línea de revenido es plana en la mitad inferior de la tabla. Cada paso de 300 °F (150 °C) a 700 °F (370 °C) deja 220 BHN, que es también la cifra que la ficha indica para la condición tal como se templa, así que esa parte de la tabla aporta alivio de tensiones y tenacidad más que ninguna pérdida de resistencia. Por encima de 700 °F las cifras se mueven en sentido contrario, 230 BHN a 800 °F (425 °C) y 239 BHN a 900 °F (480 °C), que es donde los carburos de cromo salen de solución y la curva de revenido recoge una pequeña respuesta de endurecimiento secundario. A 1000 °F (540 °C) la lectura baja a 185 BHN, la más baja de la ficha, y ese es el punto en que el revenido ha superado el rango en el que una pieza conserva su resistencia. La ficha indica una sola cifra en cada fila y no dice nada sobre el número de ciclos de revenido, así que tome la línea como la respuesta del grado y acuerde los ciclos con su tratador térmico antes de que las piezas entren en servicio.

Datos de referencia relacionados

El 410 es la base de la familia de los inoxidables martensíticos, y los grados superiores en carbono se exponen en la página de tratamiento térmico del acero inoxidable 420, la página de tratamiento térmico del acero inoxidable 440A y la página de tratamiento térmico del acero inoxidable 440B. La condición de suministro del grado inoxidable que tenemos en existencias está en la página del acero inoxidable 420, las filas de propiedades mecánicas del 410 y el 416 están en la Tabla de propiedades del acero inoxidable martensítico, y la composición química de cada grado está en la tabla de composición del acero inoxidable. Las bandas de revenido de los grupos de aceros para herramientas están en la Tabla de revenido del acero para herramientas.

Datos de referencia recopilados de Heat Treatment, Selection, and Application of Tool Steels (William E. Bryson, segunda edición, Carl Hanser Verlag, 2009). La composición química, el ciclo de temple y la respuesta al revenido del tipo 410 provienen de la información de referencia de tratamiento térmico de la página impresa 200.