Materiales y grados
Acero inoxidable martensítico 431 / 1.4057 / SUS431: equivalentes 431S29 y X17CrNi16-2
El 431 es un acero inoxidable martensítico de 16 % de cromo con níquel, que ofrece la mejor resistencia a la corrosión y la mayor tenacidad de la serie 400 endurecible. Sus equivalentes son 1.4057 (X17CrNi16-2) en Europa, 431S29 en el Reino Unido, X15Cr16Ni2 en India y SUS431 en Japón.
Nombres por norma
Cómo se llama en cada región
| Región | Sistema | Designación | Norma | Coincidencia |
|---|---|---|---|---|
| USA | AISI/ASTM | 431 | ASTM A276 (barra) | Mismo material |
| UNS | S43100 | — | Mismo material | |
| UK | BS 970-3 (1991) | 431S29Los grados inoxidables ya no figuran en BS 970; los pedidos nuevos usan EN 10088-3. El nombre todavía aparece en los planos. | BS 970-3 | Equivalente |
| Serie EN heredada de la BS 970 | EN57Nombre reemplazado, enumerado frente al 431S29 por Aalco y Aircraft Materials. | — | Equivalente más cercano | |
| EU | Nombre según EN 10027-1 | X17CrNi16-2Carbono 0.12–0.22 %, cromo 15–17 %, níquel 1.5–2.5 %. | EN 10088-1; EN 10088-3 | Equivalente |
| Número según EN 10027-2 | 1.4057Número de material de X17CrNi16-2. | EN 10088-1; EN 10088-3 | Equivalente | |
| DIN 17440 (antiguo) | X20CrNi17 2Nombre alemán anterior del 1.4057 (enumerado por West Yorkshire Steel), todavía visible en planos antiguos. | DIN 17440 | Equivalente | |
| India | IS 1570 (Parte 5) | X15Cr16Ni2Carbono 0.10–0.20 %, níquel 1.25–2.50 %, cromo 15–17 %. | IS 1570 (Part 5):1985 | Equivalente |
| Japan | JIS G 4303 | SUS431Mismos límites de carbono, cromo y níquel que la norma ASTM 431. | JIS G 4303 | Equivalente |
Sobre la equivalencia
- El 431, el 1.4057 y el SUS431 son equivalentes cercanos. EN indica carbono de 0.12–0.22 %, mientras que ASTM y JIS fijan un máximo de 0.20 % e IS fija 0.10–0.20 %.
- La designación india es X15Cr16Ni2, que toma su nombre del carbono nominal, no del nombre EN X17CrNi16-2.
- 431S29 es el nombre BS 970. El número reemplazado es EN57. Deutsche Edelstahlwerke también enumera el 321S31 frente a él, lo que parece un error.
- El antiguo nombre alemán X20CrNi17 2 fue reemplazado por X17CrNi16-2.
- Los valores de impacto difieren según la fuente. Dörrenberg indica los valores de DIN EN 10088-3:2014-12: QT800 ≥25 J hasta 60 mm y ≥20 J para 60–160 mm; QT900 ≥16 J hasta 60 mm y ≥15 J para 60–160 mm. Deutsche Edelstahlwerke indica ≥25 J para ambas condiciones. La tabla de arriba usa los valores de Dörrenberg.
- ASTM A276 enumera el 431 solo en la condición A. La condición T es una condición de suministro según AS 1444 y BS 970, por lo que los límites de ensayo dependen de la especificación pedida.
Composición química
Límites de composición, % en masa
| Elemento | 431EE. UU. · ASTM A276 | X17CrNi16-2 (1.4057)UE · EN 10088-3 | X15Cr16Ni2India · IS 1570 (Part 5):1985 | SUS431Japón · JIS G 4303 |
|---|---|---|---|---|
| C | ≤0.20 | 0.12–0.22 | 0.10–0.20 | ≤0.20 |
| Si | ≤1.00 | ≤1.00 | ≤1.0 | ≤1.00 |
| Mn | ≤1.00 | ≤1.50 | ≤1.0 | ≤1.00 |
| P | ≤0.040 | ≤0.040 | ≤0.045 | ≤0.040 |
| S | ≤0.030 | ≤0.030 | ≤0.030 | ≤0.030 |
| Cr | 15.0–17.0 | 15.0–17.0 | 15.0–17.0 | 15.00–17.00 |
| Ni | 1.25–2.50 | 1.5–2.5 | 1.25–2.50 | 1.25–2.50 |
Propiedades mecánicas
Resistencia y dureza
| Condición | Resistencia a la tracción | Límite elástico | Alargamiento | Dureza |
|---|---|---|---|---|
| Recocido (condición A)Valores típicos de tracción; la dureza es el máximo especificado (ASTM A276). Rara vez se suministra recocidoHoja de datos del 431 de Atlas Steels | 125 ksi (862 MPa) | 95 ksi (655 MPa) | 20 % | ≤285 HB |
| Condición T (templado y revenido)Rango de tracción según AS 1444 y BS 970; el límite elástico y el alargamiento son mínimosHoja de datos del 431 de Atlas Steels | 123–145 ksi (850–1000 MPa) | ≥92 ksi (≥635 MPa) | ≥11 % | 248–302 HB |
| Templado y revenido a 300 °CValores típicos, no mínimosHoja de datos del 431 de Atlas Steels | 191 ksi (1320 MPa) | 148 ksi (1020 MPa) | 20 % | 380 HB |
| Templado y revenido a 600 °CValores típicos, no mínimosHoja de datos del 431 de Atlas Steels | 149 ksi (1030 MPa) | 116 ksi (800 MPa) | 20 % | 310 HB |
| Templado y revenido +QT800Valores especificados, barra de hasta 60 mm; el alargamiento es ≥12 % para 60–160 mmEN 10088-3 según Dörrenberg (DIN EN 10088-3:2014-12) y Deutsche Edelstahlwerke | 116–138 ksi (800–950 MPa) | ≥87 ksi (≥600 MPa) | ≥14 % | Energía de impacto ≥25 J hasta 60 mm, ≥20 J para 60–160 mm (ISO-V) |
| Templado y revenido +QT900Valores especificados, barra de hasta 60 mm; el alargamiento es ≥10 % para 60–160 mmEN 10088-3 según Dörrenberg (DIN EN 10088-3:2014-12) y Deutsche Edelstahlwerke | 131–152 ksi (900–1050 MPa) | ≥102 ksi (≥700 MPa) | ≥12 % | Energía de impacto ≥16 J hasta 60 mm, ≥15 J para 60–160 mm (ISO-V) |
| Templado y revenido (X15Cr16Ni2)Valores especificados: lámina, placa, fleje, barra y platinaIS 1570 (Parte 5):1985, tabla 4 | 120–149 ksi (830–1030 MPa) | ≥93 ksi (≥640 MPa) | ≥10 % | — |
| Templado y revenido (SUS431)Valores mínimos especificados, barra; reducción de área ≥40 %JIS G 4303 según Nose Stainless | ≥113 ksi (≥780 MPa) | ≥86 ksi (≥590 MPa) | ≥15 % | ≥229 HBW (recocido ≤302 HBW) |
En la práctica
Comportamiento, tratamiento térmico y usos
Características
- Tratable térmicamente para alta resistencia y tenacidad, con dureza de hasta unos 40 HRC (Atlas). Se usa para ejes y pernos.
- Alrededor de 16 % de cromo y 2 % de níquel dan la mejor resistencia a la corrosión dentro del grupo martensítico endurecible. En conjunto, es aproximadamente igual o ligeramente inferior al 304 (Atlas).
- Resistencia razonable al agua de mar fría, poco probable que tenga éxito en agua tropical cálida (Atlas). La resistencia es mejor en estado templado y revenido con acabado liso.
- Susceptible a la corrosión intergranular por formación de carburos de cromo (Marks, DEW). Verifique después de soldar.
- Ferromagnético, como todos los grados martensíticos.
- Atlas califica la soldadura como difícil por el riesgo de agrietamiento, mientras que Deutsche Edelstahlwerke califica la soldabilidad del 1.4057 como buena. Ambos piden precalentamiento y tratamiento térmico posterior a la soldadura. Atlas indica un precalentamiento de 200–300 °C y un tratamiento térmico a 650 °C después, y dice que los metales de aporte 308L, 309 o 310 dan soldaduras más dúctiles si no se necesita igualar la resistencia.
- El alto límite elástico lo hace poco adecuado para recalcado en frío, doblado, embutido profundo o embutición por rotación. El maquinado es regular en estado recocido y disminuye al aumentar la dureza.
Tratamiento térmico
- Recocido: el recocido total no es práctico porque el acero endurece incluso con enfriamiento lento. Recocido de proceso a unos 620–660 °C, enfriado al aire (Atlas). DEW indica recocido blando a 680–800 °C.
- Temple: alrededor de 980–1065 °C, mantener durante media hora, enfriar en aire o aceite (Atlas). DEW indica 950–1060 °C. El precalentamiento a 760–790 °C ayuda en piezas complejas.
- Revenido según las propiedades requeridas. QT800: 750–800 °C y luego 650–700 °C, o un solo revenido a 620–720 °C en el extremo de bajo níquel. QT900: 600–650 °C (DEW).
- Evite el revenido entre unos 425 y 600 °C (Atlas) o entre 420 y 520 °C (DEW), por la menor tenacidad.
- Conformado en caliente: calentar lentamente a unos 850 °C, luego a 1150–1180 °C; forjar entre unos 1180 y 950 °C (DEW).
Usos habituales
- Ejes de hélice y de bombas
- Tuercas, pernos y herrajes marinos
- Barras batidoras (de impacto)
- Piezas aeroespaciales y automotrices
- Componentes de bombas, turbinas y plantas químicas
Aceros inoxidables
Grados similares comparados
| Grado | C % | Mn % | Cr % | Ni % | Resistencia a la tracción, primera condición indicada |
|---|---|---|---|---|---|
| 431 / 1.4057 | ≤0.20 | ≤1.00 | 15.0–17.0 | 1.25–2.50 | 125 ksi (862 MPa) |
| 410 / 1.4006 | 0.08–0.15 | ≤1.00 | 11.5–13.5 | ≤0.75 | ≥70 ksi (≥480 MPa) |
| 416 / 1.4005 | ≤0.15 | ≤1.25 | 12.00–14.00 | — | 90–120 ksi (620–830 MPa) |
| 420 / 1.4021 | ≥0.15 | ≤1.00 | 12.0–14.0 | ≤1.0 | 95 ksi (655 MPa) |
| 440C / 1.4125 | 0.95–1.20 | ≤1.00 | 16.0–18.0 | — | 285 ksi (1965 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) |
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 431 y el 410?
El 431 tiene alrededor de 16 % de cromo y 2 % de níquel. El 410 tiene alrededor de 12 % de cromo y nada de níquel. El 431 resiste mejor la corrosión y es más tenaz y resistente cuando está endurecido. También es más difícil de soldar y cuesta más.
¿El acero inoxidable 431 es magnético?
Sí. El 431 es martensítico y ferromagnético en todas sus condiciones, aunque contenga níquel. Solo los grados totalmente austeníticos, como el 304 y el 316, no son magnéticos en estado recocido.
¿A qué equivale el acero inoxidable 431?
1.4057 (X17CrNi16-2) en las normas EN, 431S29 en la antigua norma británica, X15Cr16Ni2 en IS 1570 y SUS431 en JIS. Los límites de carbono difieren ligeramente entre ellas.
¿El 431 es tan resistente a la corrosión como el 304?
Más o menos. Atlas indica que el 431 es aproximadamente igual o ligeramente inferior al 304 en corrosión general, y que es mejor cuando está templado, revenido y pulido. El 304 es mejor en ambientes con cloruros y mucho más fácil de soldar.
¿El acero inoxidable 431 se puede soldar?
Con cuidado. Atlas lo califica como difícil por el riesgo de agrietamiento, y Deutsche Edelstahlwerke califica el 1.4057 como bueno. Ambos piden precalentamiento y tratamiento térmico posterior a la soldadura. Atlas indica un precalentamiento de 200–300 °C y un tratamiento térmico a unos 650 °C después, con metal de aporte 410 para igualar la resistencia, o 308L, 309 o 310 para una unión más dúctil.
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Referencias relacionadas
Referencias
Fuentes
- Atlas Steels, hoja de datos del grado 431 de acero inoxidable (revisada el 28/04/2021) — Composición ASTM A276 y condición A, condición T, tabla de revenido, tratamiento térmico, soldadura y corrosión.
- Deutsche Edelstahlwerke (Swiss Steel Group), hoja de datos del 1.4057 X17CrNi16-2 — EN 10088-3 QT800 y QT900, encabezado de composición, tratamiento térmico, corrosión y equivalencias BS y DIN.
- Dörrenberg Edelstahl, hoja de datos del 1.4057 X17CrNi16-2 (valores DIN EN 10088-3:2014-12, 02/24) — Verificación independiente: alargamiento de QT800 y QT900 por diámetro (≤60 mm y 60–160 mm). Fuente de los valores de impacto (ISO-V) por diámetro.
- Zhejiang Guanyu (tubingchina.com): propiedades mecánicas según EN 10088-3 de productos largos martensíticos y de endurecimiento por precipitación — Verificación independiente: el alargamiento de QT800 y QT900 del 1.4057 se separa en 60 mm.
- 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.
- 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, tablas 2 a 4 de propiedades mecánicas y tabla 7 de tratamiento térmico.
- 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.
- Aalco: normas EN de acero inoxidable para barra — Designaciones BS 970 con los números EN reemplazados (56A, 56B, 56D, 57, 60). Tabla de distribuidores.
- Aircraft Materials: equivalencias de especificaciones de aceros inoxidables — Designaciones BS y EN (EN56C, EN57, EN60, BS 318S13) frente a los grados AISI. Referencia comercial.
- West Yorkshire Steel: equivalencias internacionales de acero inoxidable — Equivalencias de BS 970, W.Nr, DIN, JIS y AFNOR. Tabla de distribuidores.
- MARKS GmbH: hoja de material 1.4057 X17CrNi16-2 — Límites EN para silicio, manganeso, fósforo y azufre; notas de corrosión y soldadura.
Los valores resumen límites publicados y datos típicos. La norma vigente y su edición actual son las que rigen; verifíquelas antes de especificar.