Una exploración interactiva de los aleantes, fases cristalinas, reacciones de pasivación y microconstit. que hacen del acero inoxidable un material tan singular.
Cada elemento cumple un rol específico en la microestructura y en la química superficial. El Cr es el protagonista; el resto afina, estabiliza o amenaza.
La inoxidabilidad no es ausencia de reacción: es una reacción controlada, tan rápida y estable que el metal nunca llega a verse afectado macroscópicamente.
Si la capa se raya mecánicamente, el Cr difunde desde el metal base y repone la capa pasiva en microsegundos a temperatura ambiente con O₂ disponible. Sin O₂ (vacío, ácidos desoxigenados) la repasivación no ocurre.
La capa es amorfa en la interfaz metal/óxido y puede volverse parcialmente cristalina hacia afuera. Tiene una composición en gradiente: más rica en Cr en la base, con algo de Fe(III) y Ni hacia el exterior.
Los iones Cl⁻ pueden penetrar la capa y crear sitios de picadura (pitting). El Mo forma MoO₄²⁻ que compite con los cloruros en esos sitios activos y bloquea la disolución local del Fe, previniendo la propagación de la picadura.
La capa colapsa cuando: (1) %Cr local cae por debajo de 10,5% (sensibilización), (2) T° sobrepasa 800°C sin protección, (3) pH extremo (<1 o >12 en algunos grados), o (4) concentración de Cl⁻ supera el potencial de picadura del grado.
El Cr es un elemento ferritizante: contrae el campo austenítico (bucle γ), sube la temperatura del eutectoide y desplaza el punto S hacia menor %C. Con >13% Cr, la austenita desaparece completamente del diagrama.
Desde el líquido a temperatura ambiente, el acero inoxidable austenítico (ej. AISI 304) atraviesa varias transformaciones de fase. La zona crítica ocurre a 500–800°C.
Cada microconstit. aporta propiedades distintas. La microestructura final depende de la composición, el tratamiento térmico y la historia de deformación.
El Cr y Ni en solución sólida garantizan capa pasiva continua y homogénea. Excelente ductilidad y tenacidad, incluso a temperaturas criogénicas. Es el microconstit. más favorecido para corrosión.
Mayor concentración de Cr en solución que la austenita equivalente. Sin Ni, por tanto más económico. Buena resistencia a oxidación a alta T. Menor tenacidad, susceptible a fragilización a 475°C por precipitación de fase α'.
Combina alta resistencia mecánica de la ferrita con tenacidad de la austenita. PREN elevado por combinación de alto Cr + Mo + N. Resistencia excepcional a corrosión bajo tensión (SCC) en cloruros. La interfaz α/γ actúa como barrera de propagación de grietas.
El precipitado en sí no corroe, pero empobrece el Cr circundante hasta niveles que impiden la capa pasiva. El resultado es una franja anular sin protección en cada borde de grano, que se ataca selectivamente por el electrólito (corrosión intergranular).
Aparece en aceros inoxidables con C elevado o mal tratados. La cementita (Fe₃C) consume el Cr vecino al formarse, generando zonas empobrecidas. La estructura laminar incrementa el área interfacial α/Fe₃C, aumentando los sitios activos para la corrosión.
Se obtiene por temple desde zona austenítica. Alta dureza y resistencia pero menor ductilidad. El %Cr elevado (12–18%) le confiere buena resistencia a corrosión, aunque inferior a la austenítica. Requiere revenido para liberar tensiones. Usado en cuchillería, instrumentos, turbinas de vapor.
El PREN (Pitting Resistance Equivalent Number) cuantifica la resistencia a la corrosión por picadura en función de los aleantes. Introduce los datos de composición para obtener el índice.