Materiales y grados
Acero inoxidable dúplex 2205: S32205 / S31803, 1.4462 (X2CrNiMoN22-5-3) y SUS329J3L
El 2205 es el acero inoxidable dúplex (ferrítico-austenítico) más utilizado, con 22 % de cromo, 5 % de níquel y 3 % de molibdeno; su límite elástico es más del doble que el del 316L y tiene mejor resistencia a los cloruros. Corresponde a UNS S32205 o S31803, a 1.4462 (X2CrNiMoN22-5-3) en Europa y a SUS329J3L en Japón.
Nombres por norma
Cómo se llama en cada región
| Región | Sistema | Designación | Norma | Coincidencia |
|---|---|---|---|---|
| USA | AISI/ASTM | 2205ASTM A240 define el 2205 como S32205 (Atlas). | ASTM A240 (placa, lámina, fleje); ASTM A276, A479 (barra); ASTM A182 F51 (piezas forjadas); ASTM A790 (tubería) | Mismo material |
| UNS | S32205La composición restringida, adoptada en 1996. Ofrece una resistencia a la corrosión garantizada mejor que la del S31803 (Atlas). | — | Mismo material | |
| UNS | S31803La composición original, más amplia (Cr 21.0–23.0 %, N 0.08–0.20 %). Gran parte de la producción de S31803 también cumple con S32205. Atlas describe el S31803 como un equivalente más cercano a la mayoría de las demás especificaciones. | — | Equivalente | |
| UK | BS 970-1 | 318S13Atlas, Outokumpu y Aircraft Materials lo asocian con el 2205 / S31803. Retirada; los pedidos nuevos usan EN 10088. | BS 970 | Equivalente más cercano |
| EU | Nombre según EN 10027-1 | X2CrNiMoN22-5-3Nitrógeno 0.10–0.22 %. Corresponde al S31803 y, en la mayoría de la producción, al S32205. | EN 10088-1; EN 10088-2; EN 10088-3; EN 10028-7 | Equivalente |
| Número según EN 10027-2 | 1.4462Número de material del X2CrNiMoN22-5-3. | EN 10088-1; EN 10088-2; EN 10088-3; EN 10028-7 | Equivalente | |
| DIN 17440 (antiguo) | 1.4462 / X2CrNiMoN22-5-3Norma alemana reemplazada. El nombre y el número pasaron a EN 10088. | DIN 17440 | Equivalente | |
| Japan | JIS G 4303 | SUS329J3LCr 21.0–24.0 %, N 0.08–0.20 %. Coincide más de cerca con el S31803 que con el S32205. | JIS G 4303 (barra); JIS G 4304 / G 4305 (placa, lámina) | Equivalente |
Sobre la equivalencia
- Indique siempre S31803 o S32205. S32205 (1996) es un rango restringido dentro de S31803: cromo de al menos 22 %, molibdeno de al menos 3 % y nitrógeno de al menos 0.14 %. Atlas recomienda citar el número UNS. ASTM A240 define el 2205 como S32205.
- EN 10088 1.4462 tiene nitrógeno de 0.10–0.22 % y cromo de 21.0–23.0 %, por lo que cumple con S31803 y, en la práctica, con la mayoría de los S32205. DEW indica N de 0.12–0.22 %, un rango de trabajo más estrecho.
- SUS329J3L se parece más a S31803 que a S32205. SUS329J1 es un dúplex más antiguo, con mayor contenido de cromo y sin requisito de nitrógeno.
- BS 970 318S13 es la denominación británica retirada. Solo es la más cercana, porque las fuentes comerciales la asignan a S31803.
- La norma IS 1570 (Parte 5) no incluye ninguna designación india. Los compradores indios piden el dúplex 2205 según especificaciones ASTM o EN.
- Los mínimos mecánicos difieren entre normas según el producto. La placa ASTM A240 tiene al menos 655 MPa para S32205 y 620 MPa para S31803, mientras que la barra EN 10088-3 tiene un rango de 650–880 MPa.
Composición química
Límites de composición, % en masa
| Elemento | S32205EE. UU. · ASTM A240 | S31803EE. UU. · ASTM A240 | X2CrNiMoN22-5-3 (1.4462)UE · EN 10088-1 | SUS329J3LJapón · JIS G 4303 |
|---|---|---|---|---|
| C | ≤0.030 | ≤0.030 | ≤0.030 | ≤0.030 |
| Si | ≤1.00 | ≤1.00 | ≤1.00 | ≤1.00 |
| Mn | ≤2.00 | ≤2.00 | ≤2.00 | ≤2.00 |
| P | ≤0.030 | ≤0.030 | ≤0.035 | ≤0.040 |
| S | ≤0.020 | ≤0.020 | ≤0.015 | ≤0.030 |
| Cr | 22.0–23.0 | 21.0–23.0 | 21.0–23.0 | 21.00–24.00 |
| Ni | 4.5–6.5 | 4.5–6.5 | 4.5–6.5 | 4.50–6.50 |
| Mo | 3.0–3.5 | 2.5–3.5 | 2.5–3.5 | 2.50–3.50 |
| N | 0.14–0.20 | 0.08–0.20 | 0.10–0.22 | 0.08–0.20 |
Propiedades mecánicas
Resistencia y dureza
| Condición | Resistencia a la tracción | Límite elástico | Alargamiento | Dureza |
|---|---|---|---|---|
| Recocido en solución (S32205)Especificado, mínimos de placa, lámina y banda (ASTM A240); la dureza es un máximoASTM A240 según Atlas Steels | ≥95 ksi (≥655 MPa) | ≥65 ksi (≥450 MPa) | ≥25 % | ≤31 HRC (≤293 HB) |
| Recocido en solución (S31803)Especificado, mínimos de placa, lámina y banda (ASTM A240); la dureza es un máximoASTM A240 según Atlas Steels | ≥90 ksi (≥620 MPa) | ≥65 ksi (≥450 MPa) | ≥25 % | ≤31 HRC (≤293 HB) |
| Recocido de solubilización (+AT), EN 10088-3Especificado, barra de hasta 160 mm; la dureza es un máximoEN 10088-3 según Deutsche Edelstahlwerke | 94–128 ksi (650–880 MPa) | ≥65 ksi (≥450 MPa) | ≥25 % | ≤270 HB; impacto ≥100 J (ISO-V) |
| Recocido en solución (+AT), EN 10088-2Mínimos especificados, placa laminada en caliente; la dureza es un máximoEN 10088-2 según la tabla de Euro Inox | 93–122 ksi (640–840 MPa) | ≥67 ksi (≥460 MPa) | ≥25 % | ≤293 HB (≤31 HRC) |
| Recocido en solución (SUS329J3L)Valores mínimos especificados, barra; reducción de área ≥40 %JIS G 4303 según Nose Stainless | ≥90 ksi (≥620 MPa) | ≥65 ksi (≥450 MPa) | ≥18 % | ≤302 HBW |
| Recocido en solución, típico (Outokumpu 2205)Valores típicos para productos planos, no mínimos; alargamiento A5Grados de acero y normas globales de Outokumpu | 109 ksi (750 MPa) | 74 ksi (510 MPa) | 35 % | — |
En la práctica
Comportamiento, tratamiento térmico y usos
Características
- Estructura bifásica de partes aproximadamente iguales de ferrita y austenita. El límite elástico mínimo especificado, 450 MPa, es más del doble que el del 316L (170 MPa en ASTM A240).
- Excelente resistencia a la corrosión por picaduras, en rendijas e intergranular, y al agrietamiento por corrosión bajo tensión por cloruros hasta unos 150 °C. Mejor que el 316 en la mayoría de los ambientes y en agua de mar (Atlas).
- La temperatura crítica de picadura es generalmente de al menos 35 °C (Atlas). DEW cita un número equivalente de resistencia a la picadura de alrededor de 31–38.
- Magnético. La fase ferrítica hace que los aceros dúplex sean ferromagnéticos, a diferencia del 304 y el 316 austeníticos recocidos.
- No puede endurecerse por tratamiento térmico, pero sí se endurece por deformación. Su menor contenido de níquel frente a los grados austeníticos lo convierte en una alternativa económica (DEW).
- Se forman fases frágiles con exposición prolongada por encima de unos 300 °C (fragilización a 475 °C). IMOA da límites de diseño de 315 °C según ASME y de 280 °C según las reglas de TÜV (250 °C en soldadura); Rolled Alloys indica alrededor de 316 °C. La tenacidad disminuye por debajo de unos −40 a −50 °C, por lo que normalmente no se especifica para servicios a temperaturas más bajas.
- Soldable por métodos estándar con un material de aportación dúplex (2209) y un aporte térmico controlado de unos 1–3 kJ/mm. No suelde sin material de aportación y no aplique precalentamiento ni tratamiento térmico posterior (Atlas, DEW).
- Es más difícil de mecanizar y conformar que los grados austeníticos. La velocidad de corte es unos 20 % menor que la del 304 (Atlas). El recalcado en frío generalmente no es posible.
Tratamiento térmico
- Recocido de solubilización: aproximadamente 1020–1100 °C, seguido de enfriamiento rápido (Atlas). DEW indica 1050–1100 °C con enfriamiento rápido al aire o en agua.
- Este grado no puede endurecerse mediante tratamiento térmico. Su resistencia proviene de la estructura dúplex y del nitrógeno.
- Conformado en caliente: calentar a unos 1200 °C y trabajar con cuidado; las cargas de impacto en caliente pueden causar problemas (DEW). Recocer por completo después del trabajo en caliente.
- Si se fragiliza al mantenerse por encima de unos 300 °C, solo un recocido de solubilización completo restablece la tenacidad (Atlas).
Usos habituales
- Recipientes y tanques de almacenamiento y transporte para procesos químicos
- Equipos de exploración y procesamiento de petróleo y gas
- Estructuras marinas y en alta mar, construcción naval
- Digestores de pulpa y papel, tanques de licor y maquinaria
- Intercambiadores de calor, desalinización y servicio con alto contenido de cloruros
Aceros inoxidables
Grados similares comparados
| Grado | C % | Mn % | Cr % | Ni % | Resistencia a la tracción, primera condición indicada |
|---|---|---|---|---|---|
| 2205 / 1.4462 | ≤0.030 | ≤2.00 | 22.0–23.0 | 4.5–6.5 | ≥95 ksi (≥655 MPa) |
| 2507 / 1.4410 | ≤0.030 | ≤1.20 | 24.0–26.0 | 6.0–8.0 | ≥115 ksi (≥795 MPa) |
| 201 / 1.4372 | ≤0.15 | 5.50–7.50 | 16.0–18.0 | 3.5–5.5 | ≥75 ksi (≥515 MPa) |
| 301 / 1.4310 | ≤0.15 | ≤2.00 | 16.0–18.0 | 6.0–8.0 | ≥75 ksi (≥515 MPa) |
| 303 / 1.4305 | ≤0.15 | ≤2.0 | 17.0–19.0 | 8.0–10.0 | 94 ksi (650 MPa) |
| 304 / 1.4301 | ≤0.08 | ≤2.00 | 18.0–20.0 | 8.0–10.5 | ≥75 ksi (≥515 MPa) |
| 304L / 1.4307 | ≤0.030 | ≤2.00 | 18.0–20.0 | 8.0–12.0 | ≥70 ksi (≥485 MPa) |
| 309 / 309S | ≤0.08 | ≤2.00 | 22.0–24.0 | 12.0–15.0 | ≥75 ksi (≥515 MPa) |
| 310 / 310S | ≤0.08 | ≤2.00 | 24.0–26.0 | 19.0–22.0 | ≥75 ksi (≥515 MPa) |
| 316 / 1.4401 | ≤0.08 | ≤2.00 | 16.0–18.0 | 10.0–14.0 | ≥75 ksi (≥515 MPa) |
Composición de la norma estadounidense cuando existe; en los demás casos, la primera norma indicada en la página de cada grado. Las condiciones de resistencia difieren entre grados; abra la página de cada grado para ver la tabla completa.
Preguntas resueltas
Preguntas frecuentes
¿Cuál es la diferencia entre S31803 y S32205?
S32205 es un rango más estrecho del S31803 original, adoptado en 1996. Exige al menos 22.0 % de cromo, 3.0 % de molibdeno y 0.14 % de nitrógeno, frente a 21.0 %, 2.5 % y 0.08 % para S31803. La mayor parte del S31803 que se produce hoy cumple con S32205, y la placa vendida bajo cualquiera de los dos números UNS debe especificarse con claridad.
¿El acero inoxidable 2205 es magnético?
Sí. La mitad ferrítica de la estructura dúplex es ferromagnética, así que el 2205 es atraído por un imán. El 304 y el 316 recocidos no lo son.
¿Cuál es el equivalente del acero inoxidable dúplex 2205?
1.4462 (X2CrNiMoN22-5-3) en Europa, SUS329J3L en Japón y 318S13 en la antigua norma británica. S31803 y S32205 son los dos números UNS.
¿El 2205 es mejor que el 316L?
En resistencia y en corrosión por cloruros, sí. El 2205 tiene más del doble del límite elástico especificado del 316L, resiste el agrietamiento por corrosión bajo tensión por cloruros hasta unos 150 °C y tiene una temperatura crítica de picadura de al menos 35 °C. El 316L es más fácil de conformar y soldar, y no tiene un límite de fragilización por temperatura cerca de 300 °C.
¿Cuál es la temperatura máxima de servicio del 2205?
La mayoría de las normas limitan el 2205 a unos 280–315 °C: IMOA indica 315 °C según ASME y 280 °C según las reglas TÜV (250 °C en soldadura), y Rolled Alloys unos 316 °C. Por encima de ese valor, la fragilización a 475 °C se desarrolla con el tiempo. Generalmente no se usa por debajo de unos −40 a −50 °C.
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Referencias relacionadas
Referencias
Fuentes
- Atlas Steels, ficha técnica del grado 2205 (revisada el 28/04/2021) — Composición ASTM A240 para S31803 y S32205, propiedades mecánicas, corrosión, tratamiento térmico y soldadura.
- Deutsche Edelstahlwerke (Swiss Steel Group), ficha técnica de 1.4462 X2CrNiMoN22-5-3 — EN 10088-3: encabezado de composición y propiedades, corrosión, límites de temperatura y soldadura.
- Euro Inox, Stainless Steel: Tables of Technical Properties (2.ª edición, 2007) — Límites de composición de EN 10088 y propiedades mecánicas de productos planos según EN 10088-2.
- Outokumpu: grados de acero, propiedades y normas globales — Equivalencias de EN, ASTM, UNS, JIS y BS; propiedades mínimas de EN y ASTM para productos planos.
- Nose Stainless: tipos de acero, composición y propiedades mecánicas (hoja de referencia JIS G 4303) — Composición JIS G 4303, tratamiento térmico y propiedades mecánicas para barra. Catálogo que reproduce los valores JIS.
- Atlas Steels, manual técnico de aceros inoxidables (revisado el 12/08/2021) — Comparación de grados (BS, EN, JIS), respuesta magnética y características de la familia. Manual de distribuidor con valores ASTM.
- Aircraft Materials: equivalencias de especificaciones de aceros inoxidables — Designaciones BS y EN (EN56C, EN57, EN60, BS 318S13) frente a los grados AISI. Referencia comercial.
- IMOA, Practical Guidelines for the Fabrication of Duplex Stainless Steels, 3.ª edición (2014), tabla 2
- Rolled Alloys, datos del acero inoxidable dúplex 2205 — Temperatura de servicio de unos 316 °C, verificada por el revisor independiente
Los valores resumen límites publicados y datos típicos. La norma vigente y su edición actual son las que rigen; verifíquelas antes de especificar.