El acero inoxidable endurecido por precipitación es una categoría de aleaciones de acero inoxidable que se someten a un proceso de tratamiento térmico llamado endurecimiento por precipitación para aumentar su resistencia y dureza. Este proceso implica la formación de finos precipitados (pequeñas partículas) dentro de la microestructura del acero, que dificultan el movimiento de dislocación y aumentan las propiedades mecánicas como la resistencia y la dureza.

Características clave de los aceros inoxidables endurecidos por precipitación:

Alta resistencia y resistencia a la corrosión: los aceros inoxidables endurecidos por precipitación mantienen la resistencia a la corrosión típica de los aceros inoxidables y al mismo tiempo logran una alta resistencia mediante el proceso de tratamiento térmico.

Proceso de tratamiento térmico:

Tratamiento térmico en solución: el acero se calienta a una temperatura alta (generalmente alrededor de 1000 °C a 1100 °C) para disolver los elementos de aleación (como aluminio, cobre o niobio) en una solución sólida.

Envejecimiento: Después del templado (enfriamiento rápido), el acero se envejece a una temperatura más baja (alrededor de 500 °C a 700 °C). Esto promueve la precipitación de partículas endurecidas que obstruyen el movimiento de dislocación, fortaleciendo así el material.

Composición: Los aceros inoxidables endurecidos por precipitación suelen estar aleados con elementos como cobre, aluminio, niobio, titanio o molibdeno, que contribuyen a la precipitación de fases duras que mejoran la resistencia del acero.

Grados:

Un ejemplo bien conocido de acero inoxidable endurecido por precipitación es el acero inoxidable 17-4 PH, que contiene hierro, cromo, níquel y cobre. Otros grados, como 15-5 PH y 13-8 Mo, también se usan comúnmente en aplicaciones que requieren una combinación de alta resistencia y resistencia a la corrosión.

Aplicaciones:

Los aceros inoxidables endurecidos por precipitación se utilizan ampliamente en industrias donde son esenciales tanto la alta resistencia como la resistencia a la corrosión, como en:

Aeroespacial: componentes de aeronaves, palas de turbinas, sujetadores.

Médico: Instrumentos quirúrgicos, implantes.

Procesamiento químico: bombas, válvulas y otros componentes expuestos a ambientes hostiles.

Marino: Componentes expuestos a ambientes de agua salada.

Ventajas:

Alta resistencia comparable a algunos aceros para herramientas.

Excelente resistencia a la corrosión y oxidación, particularmente en ambientes agresivos y de alta temperatura.

Buena conformabilidad y maquinabilidad en la condición tratada con solución.

Desventajas:

Puede ser más caro que otros aceros inoxidables debido a los elementos de aleación y al procesamiento.

El envejecimiento a altas temperaturas durante períodos prolongados puede provocar fragilidad si no se controla cuidadosamente.

Ejemplos de grados de aceros inoxidables endurecidos por precipitación:

17-4 PH (también conocido como 630): contiene aproximadamente 17 % de cromo, 4 % de níquel y 4 % de cobre. Este grado es uno de los más utilizados y ofrece una combinación de buenas propiedades mecánicas y resistencia a la corrosión.

15-5 PH: Similar al 17-4 PH pero con dureza y resistencia a la corrosión ligeramente mayores, a menudo utilizado en las industrias aeroespacial y química.

13-8 Mo: Contiene aproximadamente 13 % de cromo, 8 % de níquel y molibdeno, lo que ofrece una resistencia superior al agrietamiento por corrosión bajo tensión.

En resumen, los aceros inoxidables que endurecen por precipitación son materiales muy versátiles que combinan las ventajas de la resistencia a la corrosión del acero inoxidable con propiedades mecánicas mejoradas como la alta resistencia, lo que los hace adecuados para aplicaciones exigentes en múltiples industrias.