Propiedades y aplicaciones del acero inoxidable 422

El acero inoxidable tipo 422 (UNS S42200) es un acero inoxidable martensítico templable, diseñado para un rendimiento confiable donde se requiere resistencia y tenacidad, especialmente a temperaturas elevadas. Comparado con el tipo acero 420Ofrece capacidades mejoradas a altas temperaturas, lo que lo convierte en una opción sólida para aplicaciones exigentes. En Aobo Steel, comprendemos las propiedades críticas de materiales como el Tipo 422, gracias a nuestros más de 20 años de experiencia en forja.

1. Composición química

Elemento	Carbono (C)	Manganeso (Mn)	Fósforo (P)	Azufre (S)	Silicio (Si)	Cromo (Cr)	Níquel (Ni)	Molibdeno (Mo)	Vanadio (V)
Mínimo						11		0.75	0.2
Máximo	0.2	1	0.025	0.025	1	12.5	0.5	1.25	0.3

2. Propiedades clave y rendimiento

El acero tipo 422 presenta una combinación de propiedades físicas y mecánicas que lo hacen adecuado para entornos exigentes. Cabe destacar que las propiedades mecánicas dependen en gran medida del tratamiento térmico específico aplicado.

2.1 Propiedades físicas (condición típica de recocido)

• Densidad:28 lb/pulgada³ (7,75 g/cm³)
• Módulo de elasticidad: 8 x 10⁶ psi (205 GPa)
• Conductividad térmica: Aumenta moderadamente con la temperatura (por ejemplo, aprox. 13,8 Btu/h·ft·°F a 212 °F / 23,9 W/m·K a 100 °C).
• Calor específico: Relativamente consistente dentro de los rangos operativos típicos (aprox. 0,11 Btu/lb·°F / 0,46 kJ/kg·K).

2.2 Propiedades mecánicas (dependientes de la condición)

La resistencia, dureza y ductilidad del Tipo 422 se pueden ajustar mediante tratamiento térmico. Algunos ejemplos comunes incluyen:

• Estado recocido: Generalmente ofrece resistencias a la tracción en el rango de 88-140 ksi (607-965 MPa) con buena ductilidad (a menudo, un alargamiento de 13% o superior). La dureza suele ser inferior a HRC 22 (aprox. B98 o 248 HB).
• Estado endurecido y revenido: Se puede alcanzar una resistencia significativamente mayor (p. ej., resistencia a la tracción ~180 ksi / 1241 MPa, límite elástico ~140 ksi / 965 MPa) y dureza (p. ej., ~HRC 38) tras un temple y revenido adecuados (p. ej., revenido a alrededor de 1000 °F / 593 °C). El alargamiento es menor en esta condición (p. ej., ~5%). Se pueden alcanzar niveles de resistencia más altos con tratamientos térmicos específicos.

3. Tratamiento térmico

Las propiedades finales del acero tipo 422 se desarrollan mediante un procesamiento térmico controlado:

• Forja: Generalmente se inicia entre 1040 y 1150 °C (1900 y 2100 °F). Una técnica de forjado adecuada es crucial, basada en la experiencia de Aobo Steel.
• Recocido: Se realiza a una temperatura de entre 735 y 790 °C (1350 y 1450 °F), seguido de enfriamiento por aire. Este proceso ablanda el acero para su posterior mecanizado o conformado.
• Endurecimiento: Implica calentamiento hasta el rango de austenización, típicamente 1900-1950 °F (alrededor de 1038 °C), seguido de enfriamiento con aire o aceite para lograr una alta dureza a través de la formación de martensita.
• Templado: Se realiza después del endurecimiento a distintas temperaturas (dependiendo de las propiedades finales deseadas) para reducir la fragilidad y lograr el equilibrio objetivo de dureza, resistencia y tenacidad.

4. Aplicaciones

La combinación de resistencia a altas temperaturas, dureza y resistencia a la corrosión razonable hace que el Tipo 422 sea adecuado para componentes exigentes, incluidos:

• Álabes de turbinas de vapor y de gas
• Pernos y fijaciones de alta temperatura
• Válvulas y componentes de ajuste de válvulas
• Otras piezas sometidas a grandes esfuerzos funcionan a temperaturas elevadas de hasta aproximadamente 1200 °F (650 °C).

5. Consideraciones de soldabilidad

La soldadura del Tipo 422 requiere procedimientos cuidadosos, similares a los de otros aceros inoxidables martensíticos templables como el Tipo 410. Generalmente se considera un proceso complejo. El precalentamiento y el tratamiento térmico posterior a la soldadura (PWHT) suelen ser esenciales para lograr propiedades mecánicas adecuadas en la soldadura y las zonas afectadas por el calor (ZAC), así como para minimizar el riesgo de agrietamiento.

6.442 equivalentes a

• UNS: S42200
• ASTM: A565 (Especificación estándar para barras de acero inoxidable martensítico para servicio a alta temperatura)