Acero inoxidable 422

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El acero inoxidable 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 acero inoxidable 420Ofrece capacidades mejoradas de alta temperatura, lo que lo convierte en una opción sólida para aplicaciones exigentes. 

1. Composición química

2. Propiedades clave y rendimiento

El acero inoxidable 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 acero inoxidable 422 se pueden ajustar mediante tratamiento térmico. Algunos ejemplos comunes son:

• 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.

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3. Tratamiento térmico

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

• Forja: Generalmente se inicia entre 1900 y 2100 °F (1040 y 1150 °C). 
• 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 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 acero 422 requiere procedimientos cuidadosos, similares a los de otros aceros inoxidables martensíticos templables como el 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)