Acer inoxidable és un tipus d'acer que conté com a mínim un 10.5% de crom, que forma una capa protectora a la superfície del metall i evita que s'oxidi.
Acer inoxidable s'utilitza àmpliament en diverses indústries i béns de consum per les seves excel·lents propietats, com ara la durabilitat, la resistència a altes i baixes temperatures, la facilitat de neteja, el respecte pel medi ambient i l'atractiu estètic.
Què és l'acer inoxidable?
L'acer inoxidable és un tipus d'acer que conté com a mínim un 10.5% de crom, que és l'element clau que li dóna resistència a la corrosió. El crom reacciona amb l'oxigen de l'aire o de l'aigua i forma una fina capa d'òxid de crom a la superfície del metall. Aquesta capa, també coneguda com a capa passiva, actua com una barrera que impedeix una major oxidació i corrosió del metall subjacent. La capa passiva també es pot autoreparar si es fa malbé per ratllades o talls, sempre que hi hagi prou crom al metall.
Diferències entre l'acer inoxidable i altres tipus d'acer i metalls
- L'acer inoxidable té una major resistència a l'òxid i la corrosió. L'acer al carboni només conté ferro i carboni i es pot oxidar fàcilment quan s'exposa a la humitat i l'oxigen.
- L'acer inoxidable té una resistència a la calor i al fred més alta que la majoria dels metalls, cosa que el fa adequat per a aplicacions que requereixen temperatures altes o baixes.
- L'acer inoxidable té una resistència i duresa més elevades que la majoria dels metalls, cosa que el fa durador i resistent al desgast.
- L'acer inoxidable té un atractiu estètic més elevat que la majoria dels metalls, ja que pot venir en diversos acabats i colors, com ara brillant, mat, raspallat o acolorit.
Composició de l'acer inoxidable
L'acer inoxidable és principalment un aliatge de ferro, que conté un mínim de 10.5% de crom en massa. S'hi afegeixen altres elements com el níquel, el manganès, el silici, el carboni i el molibdè per millorar-ne les propietats específiques. El crom és crucial, ja que forma una capa d'òxid passiva a la superfície de l'acer inoxidable quan s'exposa a l'oxigen, cosa que li proporciona resistència a la corrosió.
Propietats de l'acer inoxidable
-Excel·lent resistència a la corrosió
-Excel·lents propietats mecàniques
-Alta resistència i durabilitat
-Fàcil de netejar i mantenir
-Resistència a la calor i al foc
-Propietats magnètiques i no magnètiques
Tipus d'acer inoxidable
L'acer inoxidable és un tipus d'acer que pot tenir diferents microestructures, que són les disposicions d'àtoms i cristalls dins del metall.
La microestructura de l'acer inoxidable determina les seves propietats mecàniques, com ara la resistència, la duresa, la ductilitat, la tenacitat, etc., així com la seva resistència a la corrosió, la resistència tèrmica, les propietats magnètiques, etc.
Segons la seva microestructura, l'acer inoxidable es pot classificar en quatre categories principals: austenític, ferrític, martensític i d'enduriment per precipitació.
1. Acer inoxidable austenític
Els acers inoxidables austenítics són el tipus d'acer inoxidable més comú i utilitzat, representant aproximadament el 70% de la producció mundial. En contenir alts nivells de crom i níquel, té una alta resistència a la corrosió, especialment en ambients àcids i clorurs, així com una alta ductilitat, la qual cosa significa que és fàcil de formar i soldar.
Els acers inoxidables austenítics tenen una estructura cristal·lina cúbica centrada en les cares (FCC), la qual cosa els proporciona una alta resistència i tenacitat tant a temperatures baixes com altes. L'acer inoxidable austenític no és magnètic en estat recuit, però es torna lleugerament magnètic quan es treballa en fred.
L'acer inoxidable austenític s'utilitza en una varietat de productes industrials i de consum com ara estris de cuina, coberts, estris de cuina, electrodomèstics, piques, aixetes, estris, equips mèdics, instruments quirúrgics, implants i equips dentals.
Segons l'American Iron and Steel Institute (AISI) i l'Organització Internacional per a l'Estandardització (ISO), els graus i estàndards de l'acer inoxidable austenític són 304, 316, 321, 347, 904L, etc.
2. Acer inoxidable martensític
L'acer inoxidable martensític és el segon tipus més comú d'acer inoxidable, representant aproximadament el 15% de la producció mundial. Els acers inoxidables martensítics són el segon tipus més comú d'acer inoxidable, representant aproximadament el 15% de la producció mundial. A causa de la seva estructura cristal·lina tetragonal, té una alta resistència i duresa, així com una alta resistència al desgast i a l'esquinçament.
Els acers inoxidables martensítics es poden endurir mitjançant tractaments tèrmics com el tremp i el reveniment, millorant així les seves propietats mecàniques. Els acers inoxidables martensítics són magnètics i tenen una resistència a la corrosió i una ductilitat més baixes que els acers inoxidables austenítics.
Els acers inoxidables martensítics s'utilitzen en una varietat de productes industrials i de consum com ara turbines, eines de tall, eines múltiples, etc.
Els graus i estàndards de l'acer inoxidable martensític són 410, 420, 440, etc. segons les normes AISI i ISO.
3. Acer inoxidable ferrític
L'acer inoxidable ferrític és el tercer tipus més comú d'acer inoxidable, representant aproximadament el 10% de la producció mundial. L'acer inoxidable ferrític té una estructura cristal·lina cúbica centrada en el cos (BCC), que li confereix una alta resistència a la corrosió sota tensió, un tipus de fallada que es produeix quan un metall està sotmès a esforços de tracció i a un ambient corrosiu.
L'acer inoxidable ferrític també té una alta resistència a l'oxidació i al foc, així com una baixa expansió i contracció tèrmica, la qual cosa significa que pot mantenir les seves dimensions i estabilitat sota canvis de temperatura. L'acer inoxidable ferrític és magnètic i té una ductilitat i soldabilitat inferiors a l'acer inoxidable austenític.
L'acer inoxidable ferrític s'utilitza en diverses indústries i béns de consum, com ara peces d'automòbils, petroli i productes químics, intercanviadors de calor, forns, etc.
Alguns exemples de graus i estàndards d'acer inoxidable ferrític són 409, 430, 439, 441, 444, etc., segons l'AISI i la ISO.
4. Acer inoxidable dúplex
L'acer inoxidable dúplex és el quart tipus més comú d'acer inoxidable, representant aproximadament el 5% de la producció mundial. L'acer inoxidable dúplex té una estructura cristal·lina mixta, que consisteix en quantitats iguals d'austenita i ferrita. Això li confereix una combinació de les propietats de l'acer inoxidable austenític i ferrític, com ara una alta resistència, una alta resistència a la corrosió, una alta ductilitat i una alta soldabilitat.
L'acer inoxidable dúplex també és magnètic i té una baixa expansió i contracció tèrmica, la qual cosa significa que pot mantenir les seves dimensions i estabilitat sota canvis de temperatura.
L'acer inoxidable dúplex s'utilitza en diverses indústries i béns de consum, com ara canonades, recipients a pressió, plantes dessalinitzadores, etc.
Alguns exemples de graus i estàndards d'acer inoxidable dúplex són 2205, 2507, 2304, etc., segons l'AISI i l'ISO.
5. Acer inoxidable endurit per precipitació
L'acer inoxidable d'enduriment per precipitació és el tipus d'acer inoxidable menys comú, representant aproximadament l'1% de la producció mundial. L'acer inoxidable d'enduriment per precipitació té una estructura cristal·lina mixta, que pot ser austenítica, ferrítica o martensítica, depenent del tractament tèrmic i la composició química del metall.
L'acer inoxidable endurit per precipitació es pot enfortir mitjançant un procés anomenat enduriment per precipitació, que implica escalfar i refredar el metall per formar partícules fines d'una fase dura dins de la matriu metàl·lica. L'acer inoxidable endurit per precipitació té una alta resistència i duresa, així com una alta resistència a la corrosió i ductilitat.
L'acer inoxidable d'enduriment per precipitació s'utilitza en diverses indústries i béns de consum, com ara l'aeroespacial, la nuclear, l'energia, etc.
Alguns exemples de graus i estàndards d'acer inoxidable amb enduriment per precipitació són 17-4 PH, 17-7 PH, 15-5 PH, etc., segons l'AISI i la ISO.
Les aplicacions de l'acer inoxidable
Algunes de les aplicacions comunes de l'acer inoxidable són:
- Estris de cuina: L'acer inoxidable s'utilitza àmpliament en estris de cuina, com ara coberts, estris de cuina, electrodomèstics, piques, aixetes, coberts, etc., per les seves qualitats higièniques, duradores, fàcils de netejar i estètiques. L'acer inoxidable també pot resistir les taques, les olors i els sabors, cosa que el fa ideal per a la preparació i l'emmagatzematge d'aliments.
- Equip mèdic: L'acer inoxidable també s'utilitza en equips mèdics, com ara instruments quirúrgics, implants, dispositius dentals, etc., per les seves qualitats biocompatibles, estèrils i resistents a la corrosió. L'acer inoxidable també pot evitar infeccions i inflamacions, cosa que el fa adequat per a la salut i la seguretat humanes.
- Construcció i construcció: L'acer inoxidable també s'utilitza en la construcció, com ara ponts, gratacels, monuments, baranes, teulades, etc., per les seves qualitats fortes, duradores i resistents a les inclemències del temps. L'acer inoxidable també pot suportar incendis i terratrèmols, cosa que el fa fiable i segur per a finalitats estructurals i arquitectòniques.
- Transport: L'acer inoxidable també s'utilitza en el transport, com ara cotxes, camions, autobusos, trens, avions, vaixells, etc., per les seves qualitats lleugeres, eficients en el consum de combustible i resistents als impactes. L'acer inoxidable també pot reduir el soroll i les vibracions, cosa que el fa còmode i suau per viatjar i transportar.
- Energia i medi ambient: L'acer inoxidable també s'utilitza en energia i medi ambient, com ara reactors nuclears, panells solars, aerogeneradors, oleoductes, etc., per les seves qualitats segures, fiables i respectuoses amb el medi ambient. L'acer inoxidable també pot reduir la petjada de carboni i les emissions de gasos d'efecte hivernacle, cosa que el fa sostenible i responsable amb el medi ambient i la societat.
Conclusió
En aquest article, hem explorat la definició, la composició, els tipus, les característiques i les aplicacions de l'acer inoxidable, i hem après per què és un material tan versàtil i d'alt rendiment.
