Acero Inoxidable 301
Denominación y Normativa
Sección titulada «Denominación y Normativa»| Designación | Norma / Equivalencia |
|---|---|
| AISI | 301 |
| UNS | S30100 |
| EN | X10CrNi18-8 (1.4310) |
| JIS | SUS301 |
| BS | 301S21 |
| SS | 2331 |
Composición Química
Sección titulada «Composición Química»| Elemento | Contenido (% en peso) |
|---|---|
| Carbono (C) | ≤ 0.15 |
| Manganeso (Mn) | ≤ 2.00 |
| Silicio (Si) | ≤ 1.00 |
| Fósforo (P) | ≤ 0.045 |
| Azufre (S) | ≤ 0.030 |
| Cromo (Cr) | 16.0 – 18.0 |
| Níquel (Ni) | 6.0 – 8.0 |
| Hierro (Fe) | Balance |
Propiedades Mecánicas
Sección titulada «Propiedades Mecánicas»Los valores dependen del grado de trabajo en frío. La tabla recoge propiedades típicas según norma ASTM A666 para los estados de suministro más comunes.
| Estado | Límite elástico (MPa) | Resistencia a la tracción (MPa) | Elongación en 50 mm (%) | Dureza Rockwell |
|---|---|---|---|---|
| Recocido | 205 (30 ksi) | 515 (75 ksi) | 55 min | 85 HRB máx |
| 1/4 duro | 515 (75 ksi) | 860 (125 ksi) | 25 min | 25 HRC máx |
| 1/2 duro | 755 (110 ksi) | 1035 (150 ksi) | 18 min | 32 HRC máx |
| 3/4 duro | 930 (135 ksi) | 1205 (175 ksi) | 12 min | 37 HRC máx |
| Totalmente duro | 965 (140 ksi) | 1275 (185 ksi) | 8 min | 41 HRC máx |
Otras constantes elásticas (a temperatura ambiente):
- Módulo de elasticidad: 193 GPa (28.0 × 10⁶ psi) – rango 189–197 GPa
- Módulo de cizalladura: 76 GPa (11.0 × 10⁶ psi)
- Coeficiente de Poisson: 0.27
Propiedades Físicas
Sección titulada «Propiedades Físicas»| Propiedad | Valor (SI) | Valor (Imperial) |
|---|---|---|
| Densidad | 7.93 g/cm³ | 0.286 lb/in³ |
| Punto de fusión | 1400 – 1420 °C | 2550 – 2590 °F |
| Estructura cristalina | Cúbica centrada en las caras (austenita inestable) | |
| Magnetismo | Ligeramente magnético tras deformación en frío |
Propiedades Térmicas
Sección titulada «Propiedades Térmicas»| Propiedad | Valor (SI) | Valor (Imperial) |
|---|---|---|
| Coeficiente de expansión térmica (20–100 °C) | 16.5 – 18.5 µm/m·K | 9.2 – 10.3 µpulg/pulg·°F |
| Conductividad térmica a 100 °C | 15 – 17 W/m·K | 104 – 118 BTU·pulg/h·ft²·°F |
| Calor específico | 490 – 530 J/kg·K | 0.117 – 0.127 BTU/lb·°F |
| Temperatura máxima de servicio en atmósfera oxidante | 750 – 900 °C | 1380 – 1650 °F |
Propiedades Eléctricas
Sección titulada «Propiedades Eléctricas»| Propiedad | Valor |
|---|---|
| Resistividad eléctrica | 65 – 77 µΩ·cm (0.65 – 0.77 µΩ·m) |
Resistencia a la Corrosión
Sección titulada «Resistencia a la Corrosión»Presenta una resistencia general excelente, con una calificación de 5 (excelente) en los siguientes ambientes: agua dulce, agua de mar, disolventes orgánicos, oxidación a 500 °C, ácidos débiles, álcalis débiles y radiación UV. En ácidos fuertes la resistencia es buena (calificación 4). El desgaste superficial tiene una calificación de 4, mientras que la inflamabilidad es 5.
En comparación con otros aceros inoxidables, el 301 ofrece una resistencia ligeramente inferior a la del 304, especialmente en medios con cloruros. Es susceptible a la corrosión bajo tensión en atmósferas que contengan cloruros a temperaturas superiores a 60 °C. Para ambientes marinos agresivos se recomiendan grados con molibdeno como el 316.
Aplicaciones por Industria
Sección titulada «Aplicaciones por Industria»| Industria | Aplicaciones |
|---|---|
| Automoción | Molduras, embellecedores, abrazaderas, muelles, componentes de escape |
| Aeroespacial | Piezas estructurales de fuselaje, soportes y fijaciones que requieren alta resistencia tras conformado |
| Transporte ferroviario | Paneles de carrocería, perfiles estructurales ligeros |
| Electrodomésticos y menaje | Fregaderos, bandejas, tambores de lavadora, equipamiento de cocina |
| Alimentación | Transportadores, tolvas y superficies de trabajo donde se requiere resistencia moderada a la corrosión |
| Medicina e instrumental | Carcasas, instrumentos no críticos y muebles hospitalarios |
Comparativa con Materiales Similares
Sección titulada «Comparativa con Materiales Similares»| Propiedad | 301 | 304 | 316 |
|---|---|---|---|
| Resistencia mecánica máxima por trabajo en frío | Muy alta (hasta ~1275 MPa) | Alta (hasta ~860 MPa) | Alta (hasta ~860 MPa) |
| Resistencia a la corrosión general | Buena | Mejor | Excelente (presencia de Mo) |
| Resistencia a picaduras (PREN) | ~18 | ~18 | ~24 |
| Soldabilidad | Buena (posible sensibilización) | Excelente | Excelente |
| Coste relativo | Medio | Medio | Alto |
El acero inoxidable 301 se distingue por su capacidad de endurecer drásticamente mediante trabajo en frío, alcanzando resistencias propias de aceros martensíticos, pero manteniendo una ductilidad útil. Frente al 304, sacrifica algo de resistencia a la corrosión para ganar propiedades mecánicas tras conformado. En aplicaciones que requieren la máxima resistencia sin tratamientos térmicos de temple, el 301 suele ser el elegido.
Preguntas frecuentes (FAQ)
Sección titulada «Preguntas frecuentes (FAQ)»¿Cuál es la resistencia a la tracción del Acero Inoxidable 301 en estado recocido?
Sección titulada «¿Cuál es la resistencia a la tracción del Acero Inoxidable 301 en estado recocido?»La resistencia a la tracción mínima es de 515 MPa (75 ksi) y puede elevarse hasta 620 MPa dependiendo del espesor.
¿Cuál es la dureza típica del 301 en condición totalmente dura?
Sección titulada «¿Cuál es la dureza típica del 301 en condición totalmente dura?»Se alcanza una dureza de aproximadamente 41 HRC, equivalente a unos 375 HB en la escala Brinell.
¿Cuánto cromo contiene el acero 301?
Sección titulada «¿Cuánto cromo contiene el acero 301?»El contenido de cromo está entre el 16 % y el 18 %, suficiente para garantizar la capa pasiva protectora.
¿Cuál es la conductividad térmica a temperatura ambiente?
Sección titulada «¿Cuál es la conductividad térmica a temperatura ambiente?»La conductividad térmica es de aproximadamente 15 W/m·K (8.7 BTU/h·ft·°F), notablemente inferior a la de los aceros al carbono.
¿A qué temperatura funde el Acero Inoxidable 301?
Sección titulada «¿A qué temperatura funde el Acero Inoxidable 301?»Su punto de fusión se encuentra en el intervalo de 1400–1420 °C (2550–2590 °F).
¿Cuál es la densidad del acero inoxidable 301?
Sección titulada «¿Cuál es la densidad del acero inoxidable 301?»La densidad típica es de 7.93 g/cm³ (0.286 lb/in³), valor común en los aceros inoxidables austeníticos al cromo-níquel.
Fuentes consultadas
Sección titulada «Fuentes consultadas»- azom.com: https://www.azom.com/properties.aspx?ArticleID=960
- engineeringtoolbox.com: https://www.engineeringtoolbox.com/stainless-steel-classifications-d_368.html
- steelnumber.com: https://www.steelnumber.com/en/equivalent_steel_iron_eu.php?zname_id=2991