Materiales y grados
Acero inoxidable 321: equivalencias 1.4541 (X6CrNiTi18-10), SUS321 y 321S31
El 321 es un acero inoxidable austenítico 18-8 estabilizado con titanio, que resiste la corrosión intergranular después de calentarse en el intervalo de 425–850 °C. Sus equivalentes son el 1.4541 (X6CrNiTi18-10) en Europa, el 321S31 en Reino Unido, el X04Cr18Ni10Ti en India y el SUS321 en Japón.
Nombres por norma
Cómo se llama en cada región
| Región | Sistema | Designación | Norma | Coincidencia |
|---|---|---|---|---|
| USA | AISI/ASTM | 321 | ASTM A240 (placa, lámina, fleje); A276 (barra); A312 (tubería) | Mismo material |
| UNS | S32100 | — | Mismo material | |
| UNS | S32109321H: mayor carbono (0.04–0.10 %) para mejor resistencia a la fluencia, con Ti 4(C+N). | — | Equivalente más cercano | |
| UK | BS (retirada) | 321S31Denominación británica retirada; enumerada frente al S32100 y al 1.4541 por Atlas. | — | Equivalente |
| Serie EN heredada de la BS 970 | EN58B / EN58CDenominaciones obsoletas que Atlas enumera junto al 321S31, y que Roymech asocia con BS 970 321S12 (C ≤0.08 %) y 321S20 (C ≤0.12 %). Tómelas como aproximadas. | — | Equivalente más cercano | |
| EU | Nombre según EN 10027-1 | X6CrNiTi18-10Titanio 5×C a 0.70 % frente a 5×(C+N) a 0.70 % en ASTM A240. | EN 10088-2; EN 10088-3 | Equivalente |
| Número según EN 10027-2 | 1.4541Número de material del X6CrNiTi18-10. | EN 10088-2; EN 10088-3 | Equivalente | |
| Número según EN 10027-2 | 1.4878X8CrNiTi18-10, el tipo 321H de mayor carbono. | EN 10095 | Equivalente más cercano | |
| India | IS 1570 (Parte 5) | X04Cr18Ni10TiTitanio con mínimo de 5×C y máximo de 0.80 %, según se leyó de la norma. | IS 1570 (Part 5):1985 | Equivalente |
| Japan | JIS G 4303 / G 4304 / G 4305 | SUS321Níquel de 9.00–13.00 % frente a 9.0–12.0 % en ASTM A240. | JIS G 4303 (barra); JIS G 4304 / G 4305 (placa, lámina) | Equivalente |
| JIS G 3459 / G 3463 | SUS321HTipo resistente al calor de mayor carbono, enumerado frente al 321H por Atlas. El SUS321H aparece en JIS G 3459 y G 3463 (tubería y tubo), no en las normas de barra y placa G 4303 a G 4305. | — | Equivalente más cercano |
Sobre la equivalencia
- El 1.4541 (X6CrNiTi18-10) es la contraparte europea habitual. La EN fija el titanio en 5×C a 0.70 %, mientras que la ASTM A240 lo fija en 5×(C+N) a 0.70 %, por lo que ambos pueden diferir ligeramente cuando el nitrógeno es alto.
- El SUS321 admite hasta 13.00 % de níquel, frente a 12.0 % en ASTM A240, y solo indica el titanio como mínimo de 5×C.
- El X04Cr18Ni10Ti indio tiene un rango de titanio de 5×C a 0.80 %, según se leyó de IS 1570 Parte 5; la norma escaneada es difícil de leer, así que confirme con el original.
- EN58B y EN58C son denominaciones británicas antiguas que Atlas enumera junto al 321S31. Roymech los asocia con los grados BS 970 321S12 (C ≤0.08 %) y 321S20 (C ≤0.12 %), así que la equivalencia moderna más cercana es aproximada.
- El 321H (S32109, 1.4878, SUS321H) tiene mayor carbono para la resistencia a la fluencia y se trata como una equivalencia aparte, la más cercana. La placa suele tener doble certificación 321 y 321H.
Composición química
Límites de composición, % en masa
| Elemento | 321 (S32100)EE. UU. · ASTM A240 | X6CrNiTi18-10 (1.4541)UE · EN 10088-2 / EN 10088-3 (análisis de colada) | X04Cr18Ni10TiIndia · IS 1570 (Part 5):1985 | SUS321Japón · JIS G 4303 (barra) |
|---|---|---|---|---|
| C | ≤0.08 | ≤0.08 | ≤0.08 | ≤0.08 |
| Si | ≤0.75 | ≤1.00 | ≤1.0 | ≤1.00 |
| Mn | ≤2.00 | ≤2.00 | ≤2.0 | ≤2.00 |
| P | ≤0.045 | ≤0.045 | ≤0.045 | ≤0.045 |
| S | ≤0.030 | ≤0.015 | ≤0.030 | ≤0.030 |
| Cr | 17.0–19.0 | 17.00–19.00 | 17.0–19.0 | 17.00–19.00 |
| Ni | 9.0–12.0 | 9.00–12.00 | 9.0–12.0 | 9.00–13.00 |
| N | ≤0.10 | — | — | — |
| Ti | 5×(C+N)–0.70 | 5×C–0.70 | 5×C–0.80 | ≥5×C |
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 máximoASTM A240, según la ficha técnica 321 de Atlas Steels y la sección 9 | ≥75 ksi (≥515 MPa) | ≥30 ksi (≥205 MPa) | ≥40 % | ≤217 HB (≤95 HRB) |
| Recocido de solubilización (+AT)Especificado, barra y perfiles de hasta 160 mm, ensayo longitudinalEN 10088-3, según la ficha técnica 1.4541 de thyssenkrupp Materials (Reino Unido) | 73–102 ksi (500–700 MPa) | ≥28 ksi (≥190 MPa) | ≥40 % | — |
| Recocido de solubilización (+AT)Especificado, placa laminada en caliente de hasta 75 mm, ensayo transversalEN 10088-2, según la ficha técnica 1.4541 de thyssenkrupp Materials (Reino Unido) | 73–102 ksi (500–700 MPa) | ≥29 ksi (≥200 MPa) | ≥40 % | — |
| Recocido de solubilización (+AT)Especificado, banda laminada en frío de hasta 8 mm, ensayo transversalEN 10088-2, según la ficha técnica 1.4541 de thyssenkrupp Materials (Reino Unido) | 75–104 ksi (520–720 MPa) | ≥32 ksi (≥220 MPa) | ≥40 % | — |
| Tratado por solubilizaciónEspecificado, barra; la dureza es un máximoJIS G 4303, según la hoja de referencia de Nose Stainless | ≥75 ksi (≥520 MPa) | ≥30 ksi (≥205 MPa) | ≥40 % | ≤187 HBW |
| Barras recocidas (X04Cr18Ni10Ti)Mínimos especificadosIS 1570 (Parte 5):1985, tabla 3 | ≥75 ksi (≥517 MPa) | ≥30 ksi (≥207 MPa) | ≥40 % | — |
| Lámina recocidaTípico, no es un mínimoFicha técnica del 310S de Aperam, tabla comparativa | 90 ksi (620 MPa) | 42 ksi (290 MPa) | 52 % | — |
En la práctica
Comportamiento, tratamiento térmico y usos
Características
- El titanio fija el carbono como carburo de titanio, por lo que el grado no es sensible a la corrosión intergranular después de calentarse en el intervalo de precipitación de carburos de 425–850 °C (Atlas).
- Buena resistencia a la oxidación en servicio intermitente hasta 900 °C y en servicio continuo hasta 925 °C. Atlas lo considera el grado de elección hasta unos 900 °C cuando después se requiere resistencia a la corrosión acuosa.
- En condición recocida, su resistencia a la corrosión es igual a la del 304. Es susceptible a la picadura y a la corrosión en rendijas en cloruros calientes, y al agrietamiento por corrosión bajo tensión por encima de unos 50 °C (Atlas).
- Excelente soldabilidad con o sin material de aportación, y sin recocido posterior a la soldadura. El titanio no se transfiere a través del arco de soldadura, por lo que el 347 (estabilizado con niobio) es el material de aportación estándar (Atlas).
- No pule bien, por lo que Atlas no lo recomienda para trabajos decorativos.
- Generalmente se prefiere el 304L si solo se necesita resistencia a la corrosión intergranular después de soldar, pero el 304L tiene menor resistencia en caliente y es una mala opción por encima de unos 500 °C (Atlas).
- Austenítico y no endurecible por tratamiento térmico. La tenacidad se mantiene alta hasta temperaturas criogénicas.
Tratamiento térmico
- Recocido de solubilización: Atlas indica 950–1120 °C (1740–2050 °F); la guía EN es 1000–1100 °C (1830–2010 °F); JIS indica 920–1150 °C (1690–2100 °F). Enfriar rápidamente en agua o al aire.
- Tratamiento de estabilización (opcional, después del recocido de solubilización): unos 870–890 °C (1600–1635 °F) durante 2 horas por cada 25 mm de espesor, seguido de enfriamiento al aire. Atlas lo recomienda para servicio severo por encima de 425 °C; el tratamiento exacto debe acordarse entre proveedor y comprador.
- Alivio de tensiones: unos 700 °C (1290 °F) durante 1–2 horas, seguido de enfriamiento al aire (Atlas).
- Conformado en caliente: 1150–850 °C (2100–1560 °F), seguido de enfriamiento al aire (thyssenkrupp).
Usos habituales
- Juntas de expansión y fuelles
- Piezas de hornos y tubos para elementos calefactores
- Intercambiadores de calor y mallas para altas temperaturas
- Tuberías de quemadores y secciones de escape o de humos
- Piezas de construcción para centrales eléctricas y equipos para la industria alimentaria
Aceros inoxidables
Grados similares comparados
| Grado | C % | Mn % | Cr % | Ni % | Resistencia a la tracción, primera condición indicada |
|---|---|---|---|---|---|
| 321 | ≤0.08 | ≤2.00 | 17.0–19.0 | 9.0–12.0 | ≥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) |
| 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) |
| 316L | ≤0.030 | ≤2.00 | 16.0–18.0 | 10.0–14.0 | ≥70 ksi (≥485 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 el equivalente del acero inoxidable 321?
1.4541 (X6CrNiTi18-10) en Europa, SUS321 en Japón, 321S31 en las antiguas normas británicas y X04Cr18Ni10Ti en India. Difieren ligeramente en los límites de titanio y en los rangos de azufre o níquel.
¿Cuál es la diferencia entre el acero inoxidable 321 y el 304?
El 321 es el 304 con titanio añadido. El titanio evita la precipitación de carburos de cromo, así que el 321 resiste la corrosión intergranular después de soldar o después de un servicio entre 425 y 850 °C, y conserva su resistencia hasta unos 900 °C. Su resistencia a la corrosión general es igual a la del 304.
¿Por qué se usa el 347 para soldar el 321?
El titanio no se transfiere bien a través del arco de soldadura, así que un alambre estabilizado con titanio perdería el estabilizador. El niobio cumple la misma función de fijar el carbono y sí se transfiere a través del arco, por lo que el material de aportación 347 es el consumible estándar para el 321 (Atlas).
¿Debo usar el 321 o el 304L?
Use el 304L si solo necesita resistencia a la corrosión intergranular después de soldar, ya que está más disponible. Use el 321 cuando la temperatura de servicio supere unos 500 °C, porque el 304L tiene menor resistencia en caliente.
¿El acero inoxidable 321 se puede pulir?
No bien. Atlas indica que el 321 no pule bien y no lo recomienda para aplicaciones decorativas.
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Referencias relacionadas
Referencias
Fuentes
- Atlas Steels: ficha técnica de los grados Stainless Steel 321 y 321H (revisada el 27/04/2021) — Composición y propiedades ASTM A240, estabilización, resistencia al calor, tratamiento térmico, soldadura con material de aportación 347 y comparación de grados.
- Atlas Steels, Product Reference Manual, sección 9: propiedades de aceros inoxidables y grados equivalentes — Equivalencias UNS, BS antiguas, Euronorm y JIS con la composición ASTM A240 y las propiedades mecánicas especificadas. Indica que las equivalencias son aproximadas.
- thyssenkrupp Materials (Reino Unido): ficha técnica de material del acero inoxidable 1.4541 (06/2017) — Composición EN, propiedades mecánicas por forma de producto, recocido de solubilización y conformado en caliente.
- ICAST: ASTM A240 UNS S32100 — Segunda fuente de la composición ASTM A240 y de las propiedades mecánicas mínimas.
- Nose Stainless: tipos de acero, composición y propiedades mecánicas (hoja de referencia JIS) — Composición JIS, temperatura de solubilización, límite elástico convencional, resistencia a la tracción, alargamiento y dureza para SUS309S, SUS310S, SUS316L y SUS321.
- Bureau of Indian Standards, IS 1570 (Parte 5):1985, tablas de aceros forjados, inoxidables y resistentes al calor (copia de Public.Resource.Org) — Tabla 1 de composición y tabla 3 de requisitos mecánicos de barra. El texto escaneado es de mala calidad, así que las cifras se verificaron con las filas contiguas.
- Aperam: ficha técnica del 310S (FT 310S) — Composición y propiedades típicas, temperaturas máximas de servicio y comparación de oxidación con el 309 y el 309N; cita el 1.4845 según EN 10095 y el S31008 según ASTM A240.
- ATI: acero inoxidable austenítico 321 — Composición ASTM A240 / SA-240 (Ti 5×(C+N) a 0.70 %) y propiedades mínimas para el 321 (515 MPa, 205 MPa, 40 %, 95 HRB máximo).
- Outokumpu: grados de acero, propiedades y normas globales — Mínimos de placa EN 10088-2 para el 1.4541 y la antigua denominación británica 321S31.
Los valores resumen límites publicados y datos típicos. La norma vigente y su edición actual son las que rigen; verifíquelas antes de especificar.