Acero inoxidable 420 vs. acero inoxidable 316

Hoy vamos a discutir acero inoxidable 420 vs. 316. Ambos tipos de acero se denominan acero inoxidable, pero presentan diferencias fundamentales y se utilizan en aplicaciones muy distintas. Explicaremos las diferencias entre ambos desde diferentes perspectivas.

Acero inoxidable 420 frente a 316: Clasificación y microestructura

El acero inoxidable 420 es un acero inoxidable martensítico. Los aceros martensíticos se caracterizan por una estructura cristalina tetragonal centrada en el cuerpo (BCT). Son ferromagnéticos a temperatura ambiente. A diferencia de los aceros inoxidables ferríticos, los aceros inoxidables martensíticos pueden endurecerse mediante tratamiento térmico, de forma similar a los aceros al carbono no inoxidables y los aceros de baja aleación.

El acero inoxidable 316 es un acero inoxidable austenítico. Los aceros inoxidables austeníticos mantienen una estructura completamente austenítica a temperatura ambiente gracias a la adición de níquel, un elemento que promueve la formación de... austenitaGeneralmente son no magnéticos en estado recocido. A diferencia de los aceros martensíticos, los aceros inoxidables austeníticos no pueden endurecerse mediante tratamiento térmico, pero sí pueden trabajarse en frío. Su resistencia a la corrosión se debe a la película de óxido que se forma en la superficie del metal.

Acero inoxidable 420 vs 316: Composición comparación

Elemento	Acero inoxidable 420 (%)	Acero inoxidable 316 (%)
Carbono (C)	0.15 – 0.40	≤ 0,08
Cromo (Cr)	12.0 – 14.0	16.0 – 18.0
Manganeso (Mn)	≤ 1.0	≤ 2.0
Silicio (Si)	≤ 1.0	≤ 0,75
Fósforo (P)	≤ 0,040	≤ 0,045
Azufre (S)	≤ 0,030	≤ 0,030
Níquel (Ni)	≤ 0,50	10.0 – 14.0
Molibdeno (Mo)	≤ 0,50	2.0 – 3.0

Acero inoxidable 420 vs 316: Propiedades mecánicas

1. Dureza. El acero inoxidable 420 está diseñado específicamente para ofrecer alta dureza y resistencia al desgaste. Puede alcanzar durezas de 46-52 HRC (Rockwell C). La dureza del acero inoxidable 316 en estado recocido es inferior a la del acero inoxidable 420 templado, con un valor máximo de aproximadamente 90 HRB.
2. FuerzaEl acero inoxidable 420 posee una estructura martensítica, lo que le confiere alta resistencia y alto límite elástico. En estado templado, el límite elástico de 0.2% para aceros inoxidables martensíticos puede superar los 1000 MPa, llegando incluso a los 1900 MPa. El acero inoxidable 316 es un acero inoxidable austenítico con una resistencia a la tracción de 550 a 620 MPa (80 a 90 ksi) en estado recocido. Presenta una diferencia significativa entre el límite elástico y la resistencia a la tracción, y una alta tasa de endurecimiento por acritud.
3. Tenacidad y ductilidadEl acero 420 presenta baja resistencia al impacto a temperatura ambiente. Es propenso a la fragilidad por revenido en el rango de temperatura de 400 a 600 °C (752 a 1110 °F). El revenido a 1100 °F (593 °C) o temperaturas superiores puede mejorar la tenacidad, pero a expensas de la dureza. El acero inoxidable 316 posee excelente tenacidad y ductilidad. Mantiene su ductilidad incluso a bajas temperaturas, una característica que se aplica a menudo en condiciones de trabajo a baja temperatura.
4. Resistencia al desgasteEl acero inoxidable 316 no es tan resistente al desgaste como el acero inoxidable 420, pero tiene propiedades anti-rozaduras.

Resistencia a la corrosión

El acero inoxidable 420 presenta una resistencia moderada a la corrosión, inferior a la del acero inoxidable austenítico 316. Es apto para entornos con baja corrosión, como el aire, el agua dulce, ciertos productos químicos y los ácidos alimentarios. No se recomienda su uso en componentes sometidos a altas tensiones a bajas temperaturas, ya que puede presentar fragilidad. El acero inoxidable 361 presenta una buena resistencia a la corrosión en ácido sulfúrico altamente diluido o altamente concentrado.¹.

Soldabilidad

El acero inoxidable 420 es martensítico, con un mayor contenido de carbono que otros tipos de acero inoxidable, lo que resulta en una soldabilidad deficiente. El acero inoxidable 316 presenta buena soldabilidad y una alta resistencia a la corrosión intergranular una vez soldado; sin embargo, su resistencia a la corrosión disminuye después de la soldadura. La resistencia a la corrosión de las soldaduras de acero inoxidable 316 es comparable a la del acero inoxidable 304 forjado.

Aplicaciones

• Acero inoxidable 420Su alta resistencia, dureza y resistencia al desgaste lo hacen ideal para aplicaciones como cuchillería, instrumental dental y quirúrgico, boquillas, piezas de válvulas, engranajes, ejes, rodillos, resortes, hojas de cuchillos, herramientas manuales y moldes de plástico. Se utiliza frecuentemente en moldes de plástico debido a su alta resistencia, dureza y resistencia a la corrosión.
• Acero inoxidable 316: Debido a su excelente resistencia a la corrosión, especialmente en entornos con cloruros, y a su buena tenacidad y ductilidad, se utiliza ampliamente. Entre sus aplicaciones se incluyen dispositivos médicos y dentales (uniones mecánicas, soportes), componentes de teléfonos móviles (llaves basculantes, cerraduras de batería), productos de consumo (cajas de relojes, componentes de cámaras, fijaciones de hojas de sierra, engranajes de cepillos de dientes eléctricos) y gafas. También se utiliza en la industria alimentaria, aplicaciones arquitectónicas (revestimientos exteriores e interiores), equipos de procesos químicos y equipos de fábricas de papel. Se considera para aplicaciones en agua de mar a temperaturas elevadas o con alta salinidad.

Resumen

El acero inoxidable 420 funciona bien en aplicaciones que requieren alta dureza, resistencia y resistencia al desgaste, pero sacrifica la resistencia a la corrosión y la soldabilidad. El acero inoxidable 316 ofrece resistencia a la corrosión por picaduras y grietas en entornos de cloruro, junto con buena ductilidad y soldabilidad, pero su dureza y resistencia son inferiores a las del 420.

1. Davis, JR (Ed.). (1998). Manual de metales, edición de escritorio (2ª ed., pág. 916). ASM Internacional. ↩︎