Materiales y grados
Acero inoxidable austenítico 301 / 1.4310 / SUS301 (S30100, X10CrNi18-8)
El tipo 301 es un acero inoxidable austenítico de bajo contenido de aleación 17Cr-7Ni que endurece por deformación con gran rapidez, de modo que la banda y el alambre laminados en frío alcanzan alta resistencia para resortes, vagones de ferrocarril y piezas conformadas. Es UNS S30100 en EE. UU., X10CrNi18-8 (1.4310) en Europa, 301S21 en Reino Unido y SUS301 en Japón.
Nombres por norma
Cómo se llama en cada región
| Región | Sistema | Designación | Norma | Coincidencia |
|---|---|---|---|---|
| USA | AISI/ASTM | 301 | ASTM A240 (recocido); ASTM A666 (temples trabajados en frío) | Mismo material |
| UNS | S30100 | — | Mismo material | |
| UK | BS (anterior) | 301S21Denominación británica obsoleta, indicada por Atlas, Outokumpu y DEW. No tiene un número EN anterior. | — | Equivalente |
| EU | Nombre según EN 10027-1 | X10CrNi18-8 | EN 10088-2; EN 10088-3 | Equivalente |
| Número según EN 10027-2 | 1.4310 | EN 10088-2; EN 10088-3 | Equivalente | |
| DIN (antiguo) | 1.4310Norma alemana obsoleta. DEW todavía imprime el número DIN 17440 junto al de EN 10088. | DIN 17440 | Equivalente | |
| India | IS 6911 | X10Cr17Ni7IS 6911:1992 asigna a este grado el símbolo numérico 301. Sus límites no pudieron verificarse con la norma, por lo que se muestra como el grado indio más cercano. | IS 6911 (placa, lámina y fleje) | Equivalente más cercano |
| Japan | JIS | SUS301 | JIS G 4303 (barra); JIS G 4304 / G 4305 (placa, lámina) | Equivalente |
Sobre la equivalencia
- El 301, el 1.4310 y el SUS301 son similares, pero no idénticos. La norma EN 10088 admite carbono desde 0.05 % y níquel hasta 9.5 %, frente a un máximo de 0.15 % de carbono y de 6.0–8.0 % de níquel en ASTM A240.
- EN 10088 fija un límite de azufre más bajo (0.015 %) que ASTM A240 y JIS (0.030 %). JIS tiene un límite de fósforo de 0.045 %; una fuente lo imprime como 0.0045, un error de tipografía.
- El límite de nitrógeno de EN para el 1.4310 es ≤0.10 % en las ediciones de 2014 de EN 10088-2 y EN 10088-3. Las ediciones de 2005 indicaban ≤0.11 %, que todavía muestran algunas tablas antiguas.
- El nombre indio X10Cr17Ni7 proviene de la lista de grados de IS 6911:1992. Sus límites no pudieron verificarse, por lo que se muestra como el grado indio más cercano; confirme con la edición indicada en el pedido.
- El 301L (bajo carbono) y el 301LN (con nitrógeno añadido; UNS S30153, 1.4318, SUS301L) son grados distintos, con mejor comportamiento en soldadura y mayor ductilidad.
- El 201 es un sustituto de menor contenido de níquel del 301 en algunas aplicaciones (Nose Stainless).
Composición química
Límites de composición, % en masa
| Elemento | 301 (S30100)EE. UU. · ASTM A240 | X10CrNi18-8 (1.4310)UE · EN 10088-2 / EN 10088-3 | SUS301Japón · JIS G 4303 (barra) |
|---|---|---|---|
| C | ≤0.15 | 0.05–0.15 | ≤0.15 |
| Si | ≤1.00 | ≤2.00 | ≤1.00 |
| Mn | ≤2.00 | ≤2.00 | ≤2.00 |
| P | ≤0.045 | ≤0.045 | ≤0.045 |
| S | ≤0.030 | ≤0.015 | ≤0.030 |
| Cr | 16.0–18.0 | 16.0–19.0 | 16.00–18.00 |
| Ni | 6.0–8.0 | 6.0–9.5 | 6.00–8.00 |
| Mo | — | ≤0.80 | — |
| N | ≤0.10 | ≤0.10 | — |
Propiedades mecánicas
Resistencia y dureza
| Condición | Resistencia a la tracción | Límite elástico | Alargamiento | Dureza |
|---|---|---|---|---|
| RecocidoEspecificado, mínimos de placa, lámina y banda (ASTM A240); la dureza es un máximoValores de ASTM A240 según los publican Atlas Steels e ICAST | ≥75 ksi (≥515 MPa) | ≥30 ksi (≥205 MPa) | ≥40 % | ≤217 HB (≤95 HRB) |
| 1/4 duroMínimos especificados, banda; alargamiento en 50 mmMínimos de AMS 5519 según los publica United Performance Metals | ≥125 ksi (≥862 MPa) | ≥75 ksi (≥517 MPa) | ≥25 % | — |
| 1/2 duroMínimos especificados, banda de espesor mayor de 0.015 in (0.38 mm)Mínimos de AMS 5519 según los publica United Performance Metals | ≥150 ksi (≥1034 MPa) | ≥110 ksi (≥758 MPa) | ≥18 % | — |
| 3/4 duroMínimos especificados, banda de espesor mayor de 0.015 in (0.38 mm)Mínimos de AMS 5519 según los publica United Performance Metals | ≥175 ksi (≥1207 MPa) | ≥135 ksi (≥931 MPa) | ≥12 % | — |
| Totalmente duroMínimos especificados, banda de espesor mayor de 0.015 in (0.38 mm)Mínimos de AMS 5519 según los publica United Performance Metals | ≥185 ksi (≥1276 MPa) | ≥140 ksi (≥965 MPa) | ≥9 % | — |
| Tratado por solubilización (SUS301)Mínimos especificados según la hoja de referencia de JIS; la dureza es un máximoHoja de referencia de JIS de Nose Stainless | ≥75 ksi (≥520 MPa) | ≥30 ksi (≥205 MPa) | ≥40 % | ≤207 HBW (≤95 HRBW) |
| Banda laminada en frío, recocida (1.4310)Límite elástico mínimo especificado y rango de resistencia a la tracción, banda de hasta 8 mmEN 10088-2 según Roymech; Outokumpu indica los mismos mínimos de 250 y 600 MPa | 87–138 ksi (600–950 MPa) | ≥36 ksi (≥250 MPa) | ≥40 % | — |
| Barra recocida por solubilización (1.4310)Especificado, barra de hasta 160 mm, ensayo longitudinal; la dureza es un máximoEN 10088-3 según la ficha técnica de DEW (Swiss Steel) 1.4310 | 73–109 ksi (500–750 MPa) | ≥28 ksi (≥195 MPa) | ≥40 % | ≤230 HB |
| Barra recocida por solubilización (1.4310)Valores típicos, no mínimosFicha técnica de DEW (Swiss Steel) 1.4310 | 103 ksi (710 MPa) | 58 ksi (400 MPa) | 45 % | — |
En la práctica
Comportamiento, tratamiento térmico y usos
Características
- Versión de bajo contenido de aleación del 304, con cromo alto y níquel restringido. La austenita es metaestable y se endurece por deformación en frío con gran rapidez (DEW).
- El trabajo en frío forma martensita de deformación, por lo que el 301 trabajado en frío es notablemente magnético.
- Los temples laminados en frío alcanzan una resistencia a la tracción mínima de 1276 MPa (totalmente duro) a partir de un grado recocido de 515 MPa.
- Se usa como material para resortes hasta unos 300 °C (DEW).
- La resistencia a la corrosión es buena, pero menor que la del 304 por el menor contenido de níquel, y disminuye al aumentar el trabajo en frío y la resistencia.
- El carbono moderado (hasta 0.15 %) lo hace propenso a la sensibilización. Outokumpu clasifica el 1.4310 como no resistente a la corrosión intergranular, tanto en estado de entrega como sensibilizado, y DEW recomienda limitar el tiempo entre 450–850 °C.
- Soldable con o sin material de aportación (DEW sugiere material tipo 308L y una temperatura entre pasadas de como máximo 200 °C), pero al soldar piezas trabajadas en frío la zona soldada queda mucho más débil que el resto. Jacques Allemann recomienda no soldar alambre para resortes.
- Difícil de mecanizar por su baja conductividad térmica y su endurecimiento por deformación muy alto.
Tratamiento térmico
- Recocido de solubilización: 1000–1100 °C, seguido de enfriamiento rápido al aire o en agua (DEW); JIS indica 1010–1150 °C y Outokumpu 1050 ± 40 °C.
- El alambre para resortes se reviene a unos 250 °C (como máximo 400 °C) después del conformado para elevar el límite elástico (Jacques Allemann).
- Conformado en caliente: calentar a 1150–1180 °C y forjar entre unos 1200 y 900 °C, luego enfriar al aire o templar en agua (DEW).
- No puede endurecerse mediante tratamiento térmico. Su resistencia proviene del trabajo en frío.
Usos habituales
- Resortes y arandelas de resorte, incluidos resortes para la industria alimentaria
- Vagones de ferrocarril, carrocerías de remolques y estructuras de transporte
- Piezas estructurales de aeronaves (banda AMS 5519)
- Molduras arquitectónicas, drenaje de techos y marcos de puertas
- Molduras para automóviles y tapacubos
- Piezas de transportadores y pernos y tuercas conformados en frío
Aceros inoxidables
Grados similares comparados
| Grado | C % | Mn % | Cr % | Ni % | Resistencia a la tracción, primera condición indicada |
|---|---|---|---|---|---|
| 301 / 1.4310 | ≤0.15 | ≤2.00 | 16.0–18.0 | 6.0–8.0 | ≥75 ksi (≥515 MPa) |
| 201 / 1.4372 | ≤0.15 | 5.50–7.50 | 16.0–18.0 | 3.5–5.5 | ≥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) |
| 316L | ≤0.030 | ≤2.00 | 16.0–18.0 | 10.0–14.0 | ≥70 ksi (≥485 MPa) |
| 316Ti / 1.4571 | ≤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 el acero inoxidable 301 y el 304?
El 301 tiene menos níquel (6.0–8.0 %) y cromo (16.0–18.0 %) que el 304 (8.0–10.5 % de níquel y 18.0–20.0 % de cromo según la ASTM A240 vigente), y su austenita es menos estable. Se endurece por deformación más rápido, alcanzando una resistencia mucho mayor en los temples laminados en frío, pero su resistencia a la corrosión y su conformabilidad después del endurecimiento son menores.
¿Cuál es el equivalente del acero inoxidable 301?
UNS S30100 en EE. UU., X10CrNi18-8 (1.4310) en Europa, 301S21 en Reino Unido y SUS301 en Japón. El grado indio más cercano es el X10Cr17Ni7 de IS 6911.
¿El acero inoxidable 301 es magnético?
El 301 recocido es en gran parte no magnético, pero el trabajo en frío transforma parte de la estructura en martensita y lo vuelve magnético. Los temples para resortes son notablemente magnéticos.
¿Se puede soldar el 301?
Sí, por los métodos de fusión estándar, con o sin material de aportación tipo 308L. La zona soldada del 301 trabajado en frío pierde la resistencia ganada por el trabajo en frío, y su carbono moderado lo hace propenso a la sensibilización, por lo que el 301L o el 304L son adecuados para piezas soldadas de carga pesada.
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Referencias relacionadas
Referencias
Fuentes
- Atlas Steels, Manual de referencia de productos, sección 9: propiedades de los aceros inoxidables y grados equivalentes — Composición ASTM A240 y propiedades recocidas del 301; equivalencias BS, EN, UNS y JIS.
- Outokumpu: grados de acero, propiedades y normas globales — Equivalencias, propiedades mínimas EN y ASTM, temperatura de recocido y clasificación de corrosión intergranular del 1.4310.
- DEW (Swiss Steel): ficha técnica 1.4310 X10CrNi18-8 — Encabezado de composición, propiedades de barra, tratamiento térmico, forja, soldadura y mecanizado.
- Jacques Allemann: ficha técnica del alambre 1.4310 — Composición de alambre según EN 10088 (lista completa de elementos) y revenido del alambre para resortes.
- Roymech: aceros inoxidables BS EN 10088 — Composición y propiedades de banda del 1.4310 según EN 10088.
- Nose Stainless: tipos de acero, composición y propiedades mecánicas (hoja de referencia JIS) — Composición y propiedades del SUS301 tratado por solubilización.
- United Performance Metals: ficha técnica de la aleación 301 FH (AMS 5519) — Mínimos de los temples recocido y trabajado en frío; aplicaciones.
- ICAST: ASTM A240 UNS S30100 — Verificación secundaria de la composición y de los mínimos de A240.
- Bureau of Indian Standards, IS 6911:1992, placa, lámina y fleje de acero inoxidable (copia de Public.Resource.Org) — Lista de grados con símbolo numérico 301 para X10Cr17Ni7.
Los valores resumen límites publicados y datos típicos. La norma vigente y su edición actual son las que rigen; verifíquelas antes de especificar.