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GV SteelsEstablecida en 2008
Recursos/Materiales y grados/416 / 1.4005

Materiales y grados

Acero inoxidable 416: S41600, 1.4005 (X12CrS13) y SUS416, martensítico de fácil maquinado

El 416 es la versión de fácil maquinado del acero inoxidable martensítico 410, con alrededor de 13 % de cromo y azufre añadido para que se maquine rápido y aun así pueda endurecerse. Es UNS S41600, 1.4005 (X12CrS13) en Europa y SUS416 en Japón.

Nombres por norma

Cómo se llama en cada región

RegiónSistemaDesignaciónNormaCoincidencia
USAAISI/ASTM416Ugitech enumera A314, A473, A484, A581, A582 y F899 para su 416. Un grado relacionado con selenio, 416Se (S41623), es una designación aparte.ASTM A582 (barra de mecanizado libre); ASTM A314; ASTM A581 (alambre)Mismo material
UNSS41600—Mismo material
UKBS 970-3 (1991)416S21Outokumpu, DEW y Atlas dan todos 416S21 para el 416. Los grados inoxidables ya no están en BS 970; los pedidos nuevos usan EN 10088-3. El nombre sigue usándose en los planos.BS 970-3Equivalente
Serie EN heredada de la BS 970EN56AMNombre reemplazado; Aircraft Materials enumera EN56AM, EN56BM y EN56CM frente al 416S21. Las fuentes varían.—Equivalente más cercano
EUNombre según EN 10027-1X12CrS13Carbono 0.08–0.15 %, cromo 12.00–14.00 %, azufre 0.15–0.35 %.EN 10088-1; EN 10088-3Equivalente
Número según EN 10027-21.4005Número de material de X12CrS13.EN 10088-1; EN 10088-3Equivalente
DIN 17440 (antiguo)1.4005 / X12CrS13Norma alemana anterior, reemplazada. El número pasó a EN 10088.DIN 17440Equivalente
IndiaIS 1570 (Parte 5)X12Cr12 (variedad de mecanizado libre)IS 1570 (Parte 5) no tiene un número separado para el 12 % de cromo de fácil maquinado. Una nota al pie admite variedades de corte libre de sus primeros cuatro grados de 12–13 % de cromo, con azufre y selenio acordados entre comprador y fabricante.IS 1570 (Part 5):1985Equivalente más cercano
JapanJIS G 4303SUS416Cromo 12.00–14.00 %, manganeso hasta 1.25 %, fósforo hasta 0.060 %.JIS G 4303 (barra)Equivalente

Sobre la equivalencia

  • El 416 es el 410 con azufre añadido. Por lo demás, su composición sigue la del 410 (X12Cr13 / SUS410), por lo que ambos comparten un rango de temple, pero no la resistencia a la corrosión ni la soldabilidad.
  • UNS S41600 y EN 1.4005 son el mismo grado en la práctica. EN 10088-3 fija el carbono en 0.08–0.15 %; Ugitech indica un rango de producción de hasta 0.06 %.
  • Las fuentes difieren sobre el 416S29: Atlas lo enumera frente al 420F de fácil maquinado (S42020) y el 416S21 frente al 416, mientras que Aircraft Materials enumera el 416S29, el 416S37 y el 416S41 bajo el 416. El 416S21 es el nombre que todas las fuentes asocian con el 416.
  • IS 1570 (Parte 5) no tiene un número separado para el 416. Su nota al pie permite que el comprador acuerde con el fabricante el contenido de azufre o de selenio en las variedades de corte libre de sus primeros cuatro grados de 12–13 % de cromo.
  • 416Se (UNS S41623, BS 416S41) es una variante distinta de fácil maquinado con selenio, que enumera Atlas.
  • En un acero de fácil maquinado, el azufre es un mínimo, no un máximo. Ugitech y DEW indican 0.15 % como mínimo; una hoja de distribuidor (Upmet) y el catálogo JIS de Nose imprimen la cifra como máximo, lo que no se usa aquí. Por eso la fila JIS omite el azufre.
  • La resistencia a la tracción típica en estado templado y revenido (condición T) varía según el fabricante y el revenido: Ugitech indica 890–1035 MPa, y AZoM y North American Stainless alrededor de 758 MPa.

Composición química

Límites de composición, % en masa

Elemento416 (S41600)EE. UU. · ASTM A582 / A581 (según Ugitech)X12CrS13 (1.4005)UE · EN 10088-3SUS416Japón · JIS G 4303
C≤0.150.08–0.15≤0.15
Si≤1.00≤1.00≤1.00
Mn≤1.25≤1.50≤1.25
P≤0.060≤0.040≤0.060
S≥0.150.15–0.35—
Cr12.00–14.0012.00–14.0012.00–14.00
Mo≤0.60≤0.60≤0.60
Cu≤0.50——

Propiedades mecánicas

Resistencia y dureza

CondiciónResistencia a la tracciónLímite elásticoAlargamientoDureza
Barra estirada en frío y recocida, de hasta 1 in (25 mm)Valores típicos, no mínimos; reducción de área mínima citada de 40 %Hoja de datos de Ugitech (Swiss Steel USA) para 41690–120 ksi (620–830 MPa)80–105 ksi (550–725 MPa)≥10 %190–240 HB
Templado y revenido, condición TValores típicos, todos los tamaños; reducción de área mínima citada de 40 %Hoja de datos de Ugitech (Swiss Steel USA) para 416129–150 ksi (890–1035 MPa)110–130 ksi (760–895 MPa)≥5 %27–31 HRC (264–294 HB)
Recocido (+A), EN 10088-3Valores especificados, barra; la resistencia a la tracción y la dureza son máximosEN 10088-3 según Deutsche Edelstahlwerke≤106 ksi (≤730 MPa)——≤220 HB
Templado y revenido (QT650), EN 10088-3Valores especificados, barra de hasta 160 mmEN 10088-3 según Deutsche Edelstahlwerke (típico: 710 MPa de resistencia a la tracción, 480 MPa de límite elástico, 14 % de alargamiento)94–123 ksi (650–850 MPa)≥65 ksi (≥450 MPa)≥12 %—
Recocido (JIS SUS416)Especificado, barra; la dureza es un máximoJIS G 4303 según Nose Stainless———≤ 200 HBW (≤ 93 HRBW)
Templado y revenido (JIS SUS416)Valores mínimos especificados, barra; reducción de área ≥45 %JIS G 4303 según Nose Stainless≥78 ksi (≥540 MPa)≥50 ksi (≥345 MPa)≥17 %≥ 159 HBW (≥ 84 HRBW)

En la práctica

Comportamiento, tratamiento térmico y usos

Características

  • Fácil de maquinar. El azufre forma inclusiones de sulfuro de manganeso que rompen la viruta y lubrican el corte. DEW describe el 1.4005 como un 1.4006 (410) con azufre añadido en cantidades controladas para maquinado automatizado.
  • Grado martensítico endurecible, magnético en todas sus condiciones. Ugitech indica una dureza máxima en estado templado de alrededor de 41–43 HRC.
  • La resistencia a la corrosión es baja. DEW considera que el 1.4005 es probablemente el menos resistente a la corrosión de todos los grados inoxidables, porque el azufre favorece la picadura y el ataque en grietas. Ugitech lo califica para agua dulce, vapor, jabones, solventes, ácidos orgánicos y muchos productos petrolíferos, y lo restringe en niebla salina, agua de mar y ácidos.
  • La condición óptima tanto para la maquinabilidad como para la resistencia a la corrosión es la condición tratada térmicamente T, de 26–32 HRC (Ugitech).
  • Se desaconseja la soldadura, especialmente la soldadura autógena (DEW). Atlas no recomienda el 416 para soldadura ni para soldadura fuerte.
  • No es un grado para forjado, aunque puede forjarse si es necesario. Trabajo en caliente entre unos 950 y 1180 °C y enfriamiento lento (Ugitech).
  • Límite de escamado en aire seco de unos 675 °C en servicio continuo y 760 °C en intermitente (Atlas, a partir de datos de ASM). Evite exposiciones prolongadas entre unos 425 y 525 °C por la fragilización a 475 °C (DEW).

Tratamiento térmico

  • Recocido total: 900 °C, luego enfriamiento lento en horno (Ugitech). DEW indica 745–825 °C con enfriamiento en horno para la condición recocida de entrega.
  • Recocido subcrítico: 650–760 °C, luego enfriamiento al aire (Ugitech).
  • Temple: unos 950 °C (Ugitech) o 950–1000 °C (DEW), luego temple en aire o aceite. Use aceite para secciones grandes; el temple al aire de secciones pequeñas puede reducir la dureza en uno o dos puntos Rockwell.
  • Revenido: 680–780 °C para la condición QT650 (DEW). Evite revenir entre unos 400 y 600 °C, lo que reduce la resistencia a la corrosión y la resistencia al impacto (Ugitech).
  • Alivio de tensiones: mantener 10–40 °C por debajo de la temperatura de revenido durante 4–7 horas, luego enfriar lentamente; para piezas recocidas use 595 °C durante 4–7 horas (Ugitech).
  • Pasivado (cuando se requiera): ácido nítrico de 20–50 % más dicromato de sodio de 2–6 % a 20–50 °C durante 25–40 minutos (Ugitech, Atlas).

Usos habituales

  • Piezas para máquinas de tornillo y torneado automático de alto volumen
  • Ejes, engranajes, bombas y piezas de válvulas
  • Sujetadores y conexiones
  • Piezas para equipos automotrices, petroquímicos y electrónicos

Aceros inoxidables

Grados similares comparados

GradoC %Mn %Cr %Ni %Resistencia a la tracción, primera condición indicada
416 / 1.4005≤0.15≤1.2512.00–14.00—90–120 ksi (620–830 MPa)
410 / 1.40060.08–0.15≤1.0011.5–13.5≤0.75≥70 ksi (≥480 MPa)
420 / 1.4021≥0.15≤1.0012.0–14.0≤1.095 ksi (655 MPa)
431 / 1.4057≤0.20≤1.0015.0–17.01.25–2.50125 ksi (862 MPa)
440C / 1.41250.95–1.20≤1.0016.0–18.0—285 ksi (1965 MPa)
201 / 1.4372≤0.155.50–7.5016.0–18.03.5–5.5≥75 ksi (≥515 MPa)
301 / 1.4310≤0.15≤2.0016.0–18.06.0–8.0≥75 ksi (≥515 MPa)
303 / 1.4305≤0.15≤2.017.0–19.08.0–10.094 ksi (650 MPa)
304 / 1.4301≤0.08≤2.0018.0–20.08.0–10.5≥75 ksi (≥515 MPa)
304L / 1.4307≤0.030≤2.0018.0–20.08.0–12.0≥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 416?

1.4005 (X12CrS13) en Europa, SUS416 en Japón y 416S21 en la BS 970 británica retirada. El número UNS es S41600. India no tiene un número IS separado; IS 1570 (Parte 5) admite versiones de corte libre de su grado de 12 % de cromo, con el azufre acordado con el fabricante.

¿Cuál es la diferencia entre el acero inoxidable 416 y el 410?

El 416 tiene azufre añadido (0.15 % mínimo) para mejorar la maquinabilidad, con el mismo 12–14 % de cromo. Se maquina mucho más rápido, pero su resistencia a la corrosión y su soldabilidad son menores que las del 410. Ambos endurecen por tratamiento térmico y son magnéticos.

¿Cuál es la diferencia entre el acero inoxidable 416 y el 303?

Ambos son aceros inoxidables de fácil maquinado, fabricados con azufre añadido. El 303 es austenítico, por lo que no endurece por tratamiento térmico, mientras que el 416 es martensítico, magnético en todas sus condiciones y endurece por tratamiento térmico. Elija el 416 cuando la pieza necesite dureza o resistencia después del maquinado.

¿El acero inoxidable 416 es soldable?

Normalmente no. El alto contenido de azufre dificulta la soldadura, y DEW la desaconseja salvo para soldadura por fricción. Si no se puede evitar soldar, DEW sugiere metal de aporte 1.4833 y revenido a unos 650 °C después. Atlas no recomienda el 416 para soldadura.

¿Qué dureza alcanza el acero inoxidable 416?

Tras el temple alcanza alrededor de 41–43 HRC (Ugitech). La condición de suministro habitual, condición T, es de 26–32 HRC con una resistencia a la tracción de alrededor de 890–1035 MPa. Se reviene a ese nivel después del temple para que el maquinado y la resistencia a la corrosión sean óptimos.

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410 / 1.4006El 410 es el acero inoxidable martensítico básico con 12 % de cromo, endurecible por temple y revenido, y magnético en todas sus condiciones.420 / 1.4021El 420 es una versión de mayor carbono del 410, un acero inoxidable martensítico de 12–14 % de cromo que endurece hasta alrededor de 50 HRC y es magnético.303 / 1.4305El tipo 303 es la versión de fácil mecanizado del acero inoxidable austenítico tipo 304, con azufre añadido para el torneado automático a alta velocidad.430 / 1.4016El 430 es un acero inoxidable ferrítico con 17 % de cromo, magnético, que no puede endurecerse por tratamiento térmico y resiste la corrosión en ambientes poco agresivos.17-4PH / 630El 17-4PH es un acero inoxidable martensítico endurecible por precipitación con 17 % de cromo, 4 % de níquel y 4 % de cobre, que envejecido supera 1300 MPa de resistencia a la tracción.440C / 1.4125El 440C es un acero inoxidable martensítico con alrededor de 17 % de cromo y 1 % de carbono, que alcanza 58–60 HRC después del temple y revenido; es uno de los más duros entre los grados inoxidables.Temple y revenidoEl temple y revenido endurece el acero enfriándolo rápidamente desde el rango de austenita para formar martensita, y luego lo recalienta por debajo de Ac1 para cambiar algo de dureza por tenacidad.Nombres y números según la EN 10027Los aceros europeos llevan dos identificadores según la EN 10027: un nombre de acero (parte 1), como S235JR, C45 o 42CrMo4, que describe el uso o la composición química del acero, y un número de material (parte 2), como 1.0503 o 1.7225.Designaciones de acero JISLos símbolos JIS de acero empiezan con la letra S (de acero) y agregan letras para la familia del acero o su uso, pero el número significa cosas distintas en cada norma.IS 1570 y designaciones indiasLos nombres de acero indios siguen el código de símbolos de letras de la IS 1762 (parte 1), que usan los programas de la IS 1570: la 45C8 significa unos 0.45% de carbono, C para acero al carbono y unos 0.8% de manganeso, mientras que los nombres aleados como la 40Cr4Mo3 indican cada elemento con una cifra de contenido multiplicada.

Referencias

Fuentes

  1. Ugitech (Swiss Steel USA), hoja técnica del 416 — Análisis típico, propiedades recocidas y en condición T, tratamiento térmico, corrosión y soldadura.
  2. Ugitech / Swiss Steel: principales grados de acero inoxidable para productos de barra — UGI 4005: nombres EN, UNS, JIS y AISI; rango de análisis de producción.
  3. Deutsche Edelstahlwerke (Swiss Steel Group), hoja de datos del 1.4005 X12CrS13 — Encabezado de composición EN 10088-3, nombres BS, JIS y DIN, propiedades mecánicas, tratamiento térmico y soldadura.
  4. Outokumpu: grados de acero, propiedades y normas globales — Equivalencias EN, ASTM, UNS, JIS y BS.
  5. 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.
  6. Bureau of Indian Standards, IS 1570 (Parte 5):1985, tablas de aceros forjados, inoxidables y resistentes al calor (copia de Public.Resource.Org) — Copia escaneada; la capa de texto es deficiente, así que las cifras se leyeron según la disposición de la tabla.
  7. Atlas Steels, manual técnico de aceros inoxidables (revisado el 12/08/2021) — Comparación de grados (UNS, BS, EN, SS, JIS) y características de la familia. Manual de distribuidor.
  8. United Performance Metals, hoja de datos de placa de acero inoxidable 416 — Hoja de distribuidor; imprime el azufre como máximo, lo que contradice las hojas de acería.
  9. Aircraft Materials: equivalencias de especificaciones de aceros inoxidables — Listados BS, EN, UNS, AMS y ASTM por grado. Referencia comercial.
  10. Jacques Allemann, hoja de datos del alambre 1.4005 (análisis químico según EN 10088-1) — Análisis según EN 10088-1 para 1.4005: Si ≤1.00, Mn ≤1.50, P 0.040 máximo, S 0.15–0.35. Se usa para los límites de Si y P.
  11. Tachart: composición y equivalencias de X12CrS13 / 1.4005 — Tabla comercial; coincide en Si ≤1.00, Mn ≤1.50, P ≤0.04, S 0.15 mínimo y enumera el 416S21 y el SUS416.
  12. AZoM: acero inoxidable grado 416 (UNS S41600) — Verificación independiente del mínimo de azufre, de los límites de escamado, de los rangos de tratamiento térmico y de las equivalencias BS 416S21 / EN 1.4005.

Los valores resumen límites publicados y datos típicos. La norma vigente y su edición actual son las que rigen; verifíquelas antes de especificar.