Acero inoxidable 440C | 1.4125 | SUS440C

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En el sector médico, el acero 440C se utiliza ampliamente en la fabricación de bisturíes y otros instrumentos médicos. También se utiliza en el sector industrial para la fabricación de moldes de plástico y caucho resistentes a la corrosión. Gracias a la abundante y estable cadena de suministro de Aobo Steel, no solo suministramos acero para herramientas, sino que también contamos con una sólida capacidad de suministro en el sector del acero inoxidable. En este sector, mantenemos la ventaja de nuestros precios de fábrica y ofrecemos continuamente a nuestros clientes acero inoxidable 440C de alta calidad. Ofrecemos tanto barras redondas como placas de 440C.

1. Composición química

Carbono (C)Cromo (Cr)Manganeso (Mn)Silicio (Si)Molibdeno (Mo)Fósforo (P)Azufre (S)
0.95 – 1.2016.0 – 18.01.00 máximo1.00 máximo0,75 máximo0.040 máximo0,030 máximo

2. Aplicaciones

En Aobo Steel, hemos visto que el acero inoxidable 440C se elige constantemente para aplicaciones donde la alta dureza y la excelente resistencia al desgaste son primordiales. Su composición única, en particular su alto contenido de carbono, lo convierte en un material especializado. A continuación, se presenta un desglose de las aplicaciones típicas del acero inoxidable 440C en entornos industriales:

Área de aplicación

Propiedades clave utilizadas / Motivo de la selección

Consideraciones/Notas importantes

Conjuntos de cojinetes (bolas y rodillos)

Dureza alcanzable muy alta; excelente resistencia al desgaste abrasivo y adhesivo.

Buena resistencia a la corrosión en ambientes templados. Para una mayor vida útil y una reducción del ruido, se pueden preferir aceros alternativos como el DD400 (que carece de carburos primarios grandes).

Cuchillería industrial y herramientas de corte

El alto contenido de carbono permite una dureza muy alta (hasta Rockwell C 60); retención de filo superior.

Ideal para herramientas de corte duraderas que necesitan un borde afilado y resistente.

Instrumentos quirúrgicos y dentales

Alta dureza para nitidez y retención del filo; buena resistencia a la corrosión.

Adecuado para instrumentos de precisión que requieren bordes afilados e higiene.

Componentes de maquinaria (por ejemplo, piezas de válvulas, engranajes, ejes, levas)

Combinación de alta dureza, resistencia y resistencia al desgaste.

Confiable para componentes sometidos a desgaste continuo, alto estrés o que necesitan durabilidad a largo plazo.

Ballestas

Buena resistencia y dureza para mantener la forma bajo tensión.

–

Boquillas de pulverización

Buena resistencia al desgaste por partículas abrasivas; adecuada resistencia a la corrosión.

–

Insertos de molde

Alta dureza y resistencia al desgaste para una mayor vida útil del molde.

–

Pernos y sujetadores especializados

Alta resistencia.

Menos común para usos arquitectónicos y artísticos generales en comparación con otros grados de acero inoxidable; elegido principalmente para aplicaciones en las que la resistencia es crítica.

acero inoxidable 440C
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3. Propiedades mecánicas del acero inoxidable 440C

Para aplicaciones que exigen un rendimiento excepcional, especialmente en entornos de alta tensión y desgaste, es crucial comprender a fondo las propiedades mecánicas de un material. El acero inoxidable 440C, un grado martensítico con alto contenido de carbono, destaca por sus extraordinarias características. En Aobo Steel, creemos en brindar a nuestros clientes información clara y práctica. Profundicemos en las propiedades mecánicas clave que definen al 440C y lo convierten en la opción preferida para usos industriales específicos.

3.1 Dureza inigualable: el rasgo distintivo del 440C

En cuanto a dureza, el acero inoxidable 440C es único en su clase. Este es, sin duda, su atributo más significativo.

  • Estado recocido: En su estado ablandado, el 440C generalmente presenta una dureza de alrededor de 270 HBW, con un máximo de aproximadamente 285 HB.
  • Condición tratada térmicamente: Tras un tratamiento térmico adecuado, el acero 440C puede alcanzar niveles de dureza excepcionalmente altos. Al templarse a 150 °C (300 °F), suele alcanzar los 60 HRC. Algunos datos incluso sugieren que puede alcanzar hasta 65 HRC. Es ampliamente reconocido que ningún otro grado de acero inoxidable alcanza una dureza superior a la del acero 440C.
  • Nota sobre las versiones P/M: Las versiones de 440C de metalurgia de polvos (P/M) pueden mostrar diferentes valores de dureza, por ejemplo, alrededor de 43 HRC después del tratamiento térmico, pero esto depende en gran medida del procesamiento específico y la densidad lograda.

El alto contenido de carbono (normalmente 0,95% a 1,20%) en 440C es un contribuyente principal a su dureza superior en comparación con otros grados de la serie 440 (como 440A y 440B).

3.2 Fuerza y rendimiento bajo carga

La impresionante dureza del acero inoxidable 440C se traduce directamente en una alta resistencia, especialmente después del tratamiento térmico.

  • Estado endurecido: En estado endurecido, el límite elástico 0.2% del 440C puede superar los 1000 MPa y alcanzar valores de hasta 1900 MPa. Esto le permite soportar tensiones significativas.
  • Consideraciones sobre la metalurgia de polvos (P/M): Para el P/M procesado a 440 °C, las propiedades típicas del tratamiento térmico pueden incluir un límite elástico de aproximadamente 410 MPa (60 ksi) y una resistencia máxima a la tracción de aproximadamente 620 MPa (90 ksi). Es importante recordar que estos valores de P/M son típicos y pueden variar según las especificaciones de fabricación.

3.3 Resistencia superior al desgaste para aplicaciones exigentes

La combinación de dureza extrema y la presencia de carburos de cromo en su microestructura confiere al acero inoxidable 440C una excelente resistencia al desgaste. Esto lo convierte en un material ideal para componentes sometidos a condiciones abrasivas o de alta fricción. La adición de molibdeno (normalmente de 0,401 TP₃T a 0,751 TP₃T) puede mejorar aún más la resistencia mecánica mediante la precipitación de carburos de Mo₂C, lo que contribuye al endurecimiento secundario.

3.4 Ductilidad y tenacidad: consideraciones importantes

Si bien el 440C se destaca por su dureza y resistencia, estas propiedades a menudo implican compensaciones en ductilidad y tenacidad, que son características de los aceros inoxidables martensíticos con alto contenido de carbono.

  • Ductilidad: El 440C generalmente presenta baja ductilidad. Los valores de elongación pueden ser tan bajos como 2% en su estado endurecido. El 440C tratado térmicamente con P/M también presenta una elongación igualmente baja, típicamente alrededor de 2%.
  • Tenacidad: Los aceros inoxidables martensíticos, incluido el 440C, tienden a presentar una menor resistencia al impacto a temperatura ambiente. En el caso del 440C producido convencionalmente (mediante colada de lingotes), la presencia de carburos eutécticos gruesos puede ser un factor. Estos carburos pueden actuar como puntos de inicio de grietas bajo tensión, lo que podría afectar la resistencia a la fatiga y la tenacidad general.

3.5 Resistencia a la corrosión en diversos entornos

El tipo 440C ofrece buena resistencia a la corrosión, especialmente para un acero inoxidable templable. Se suele seleccionar cuando la resistencia a la corrosión es un requisito clave, además de una alta dureza. Presenta un rendimiento adecuado en entornos como atmósferas marinas o en contacto con agua de mar. Sin embargo, su resistencia a la corrosión se considera moderada en comparación con otros grados de acero inoxidable, principalmente debido a la composición de la aleación necesaria para mantener su estructura martensítica templable.

  • Optimización de la resistencia a la corrosión: Para obtener el mejor rendimiento contra la corrosión, el revenido de 440C debe realizarse por debajo de 400 °C (750 °F) o por encima de 600 °C (1100 °F).

3.6 Templabilidad y optimización de propiedades mediante tratamiento térmico

El acero inoxidable 440C es conocido por su excelente templabilidad. Puede alcanzar su dureza máxima en secciones transversales de hasta 38,1 mm (1-1/2 pulgadas cuadradas).

Las propiedades mecánicas finales del 440C están fuertemente influenciadas por el proceso de tratamiento térmico, particularmente el revenido:

  • Maximizar la fuerza: Para lograr la máxima resistencia y dureza a 440 °C, el revenido se realiza normalmente a bajas temperaturas, generalmente entre 200 °C y 350 °C (o por debajo de 330 °C/625 °F).
  • Efecto de temperaturas de revenido más altas: El uso de temperaturas de revenido más altas dará como resultado una menor dureza y resistencia, pero al mismo tiempo aumentará la ductilidad y la tenacidad.

3.7 Propiedades mecánicas clave del acero inoxidable 440C de un vistazo

Propiedad

Valores típicos / Características

Notas para consideración

Clase de material

Acero inoxidable martensítico con alto contenido de carbono

Cr: 16-18%, C: 0,95-1,20%, Mo: 0,4-0,75%

Dureza (Recocido)

~270 HBW (hasta 285 HB máximo)

Estado suavizado para maquinabilidad.

Dureza (Endurecido)

Hasta 60 HRC (puede alcanzar 65 HRC)

Templado a 150°C (300°F); la más alta entre los aceros inoxidables.

Límite elástico (endurecido)

>1000 MPa, hasta 1900 MPa

Indica alta capacidad de carga.

Resistencia al desgaste

Excelente

Debido a su alta dureza y carburos, el molibdeno mejora esto.

Ductilidad

Baja (elongación típicamente ~2%)

Compensación común por alta dureza en aceros martensíticos.

Tenacidad

Moderado; más bajo a temperatura ambiente.

Las formas fundidas en lingotes pueden tener carburos gruesos que afectan la tenacidad.

Resistencia a la corrosión

Bueno para un grado endurecible; moderado en general.

Óptimo con templado específico (por debajo de 400°C o por encima de 600°C); adecuado para uso marino.

Templabilidad

Excelente; endurecimiento completo en secciones de hasta 1-1/2 pulg. (38,1 mm).

Responde bien al tratamiento térmico.

 

4. Tratamiento térmico

El principio fundamental detrás del acero 440C tratamiento térmico Implica transformar la microestructura del acero. Esto se logra mediante el calentamiento para formar austenita, seguido de un enfriamiento rápido (temple) para crear una estructura martensítica dura y, finalmente, el revenido para refinar la dureza y mejorar la tenacidad. Un componente de 440C con un tratamiento térmico adecuado suele presentar martensita revenida con una dispersión de carburos primarios y secundarios más finos, lo que contribuye a su reconocida durabilidad.

4.1 Etapas clave en el tratamiento térmico del acero 440C

Para garantizar que los componentes de acero inoxidable 440C cumplan con las estrictas demandas operativas, seguimos un protocolo preciso de tratamiento térmico de múltiples etapas:

4.1.1 Endurecimiento: Austenización y temple

La fase de endurecimiento es fundamental para desarrollar las propiedades mecánicas deseadas del acero 440C.

  • Austenitización: Este paso implica calentar el acero 440C a un rango de temperatura específico, normalmente entre 975 °C a 1075 °C (1790 °F a 1965 °F)Para una resistencia y una fuerza óptimas a la corrosión, a menudo apuntamos al extremo superior de este rango, alrededor de 1010 °C a 1065 °C (1850 °F a 1949 °F)Una temperatura de austenización común y efectiva es 1038 °C (1900 °F).
  • Remojo: Es esencial un tiempo de remojo adecuado a la temperatura de austenización elegida. Esto permite una austenización completa y la disolución necesaria de los carburos, crucial para lograr una dureza uniforme.
  • Temple: Inmediatamente después de la austenitización, el acero 440C debe enfriarse rápidamente para transformar la austenita en martensita.
  • Medios de extinción: Esto normalmente se logra a través de Temple al aire o temple al aceiteEl enfriamiento en aceite desde temperaturas como 1038 °C (1900 °F) o 1040 °C (1900 °F) es una práctica común para el acero inoxidable 440C.

4.1.2 Revenido: Refinación de la dureza y la tenacidad

Tras el temple, el acero 440C es extremadamente duro, pero también puede ser frágil. El revenido es un paso posterior crucial para reducir esta dureza al nivel deseado, mejorando significativamente la ductilidad y la tenacidad. La elección de la temperatura de revenido influye directamente en las propiedades finales del acero inoxidable 440C.

  • Temperaturas y duración del revenido:
  • Las temperaturas de revenido comunes para el acero de 440 °C varían entre 150 °C a 375 °C (300 °F a 705 °F).
  • Para aceros con alto contenido de carbono como el 440C, el revenido entre 200 °C y 350 °C (390 °F y 660 °F) A menudo se prefiere.
  • Para lograr un equilibrio óptimo entre dureza y resistencia a la corrosión, se utiliza una temperatura de revenido de 204 °C (400 °F) Se recomienda con frecuencia.
  • La duración del templado suele oscilar entre 30 minutos y 2 horas, con 1 a 2 horas siendo estándar para la consistencia, dependiendo del espesor de la sección transversal del componente.
  • Efectos del temple:
  • El revenido por debajo de 480 °C (900 °F) produce un ablandamiento mínimo pero proporciona una mejora notable en la tenacidad y la estabilidad dimensional del material 440C.

La siguiente tabla ilustra los valores de dureza típicos (escala Rockwell C – HRC) alcanzables para el acero inoxidable 440C después del templado a varias temperaturas:

Temperatura de revenido

Dureza aproximada (HRC)

150 °C (300 °F)

~60 HRC

204 °C (400 °F)

(Equilibrio óptimo)

316 °C (600 °F)

~57 HRC

650 °C (1200 °F)

~48 HRC

Nota: Estos son valores típicos; los resultados reales pueden variar según los parámetros de procesamiento precisos y la composición del material.

4.2 Consideraciones especiales en el tratamiento térmico del acero 440C

Más allá de las etapas primarias de endurecimiento y revenido, varios otros factores son importantes en el tratamiento térmico integral del acero inoxidable 440C:

  • Precalentamiento: Antes del proceso de endurecimiento principal, precalentar el acero inoxidable a 440 °C aproximadamente 650 °C (1200 °F) Es recomendable. Esto ayuda a garantizar una distribución más uniforme de la temperatura y a minimizar el choque térmico durante la etapa de austenización posterior.
  • Enfriamiento lento después del forjado: Para calidades con mayor contenido de carbono, como el 440C, es crucial un proceso de enfriamiento cuidadoso y lento después del forjado. Esto puede implicar ciclos de enfriamiento interrumpidos controlados por el horno (p. ej., enfriamiento al aire a 150-250 °C, recalentamiento a ~650 °C y enfriamiento final). Esta práctica ayuda a prevenir el agrietamiento y la formación de carburos indeseables en el límite de grano.
  • Manejo de la austenita retenida: El acero 440C recién templado puede contener en ocasiones una cantidad significativa de austenita retenida (potencialmente 20-30% por volumen). Si no se soluciona, esta austenita retenida puede transformarse espontáneamente con el tiempo, lo que provoca cambios dimensionales y un mayor riesgo de agrietamiento.
  • Tratamiento de frío (tratamiento bajo cero): Realizar un tratamiento de frío a temperaturas bajo cero tras el temple puede transformar eficazmente la austenita retenida en martensita sin revenir. Es fundamental que este tratamiento de frío vaya seguido de al menos un ciclo de revenido estándar para revenir la martensita recién formada y aliviar las tensiones internas.
  • Tratamiento térmico posterior a la soldadura (PWHT): Para componentes soldados de acero inoxidable 440C, el tratamiento PWHT es casi siempre necesario. Este tratamiento sirve para templar la martensita formada en la soldadura y la zona afectada por el calor, así como para aliviar las tensiones residuales.
  • Si bien el templado por debajo de 480 °C (900 °F) no provoca un ablandamiento significativo, es beneficioso para mejorar la tenacidad y la estabilidad dimensional.
  • El PWHT típico para aceros inoxidables martensíticos como 440C se lleva a cabo en el rango de 480 °C a 750 °C (895 °F a 1380 °F).

5. Calificaciones equivalentes

  • DIN EN (Europa): 1.4125 (X105CrMo17)
  • JIS (Japón): SUS440C
  • ISO: X105CrMo17
  • GB (China): 9Cr18Mo o 95Cr18

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