Acero inoxidable 310S

4. Principales ventajas técnicas

• Mejor soldabilidad que la del 310 estándar: su límite de carbono más bajo (≤ 0.08 % frente al ≤ 0.25 % del 310) reduce la cantidad de carburos de cromo que pueden precipitar durante la soldadura. Ello permite soldar secciones más gruesas de 310S con menor riesgo de sensibilización y de corrosión intergranular en la zona afectada por el calor, y en la mayoría de las aplicaciones evita la obligación de un recocido por disolución posterior a la soldadura.
• Resistencia a la oxidación y a la formación de cascarilla a alta temperatura: con un 24-26 % de cromo y un 19-22 % de níquel, el acero 310S forma una película de óxido de cromo densa y bien adherida que resiste la descamación incluso bajo ciclos térmicos repetidos. Su temperatura nominal de servicio continuo es de 1050 °C (2100 °F) en aire, y de hasta 1035 °C (1900 °F) en calentamiento intermitente.
• Estabilidad en atmósferas carburantes y con azufre: su mayor contenido de níquel reduce la difusión del carbono y del azufre hacia la matriz de la aleación, lo que hace apto al 310S para hornos, tubos radiantes y equipos de tratamiento térmico que operan en atmósferas moderadamente carburantes, nitrurantes y ligeramente sulfurantes.
• Comportamiento bajo ciclos térmicos: la estructura totalmente austenítica del 310S no se fragiliza durante los ciclos repetidos de calentamiento y enfriamiento entre la temperatura ambiente y la de servicio. A diferencia de muchos aceros refractarios ferríticos, conserva la tenacidad tras el ciclado térmico, algo esencial en los componentes de horno con paradas frecuentes.

Nota técnica: el 310S presenta la misma sensibilidad a la fase σ que el 310 estándar. Una exposición prolongada entre 650 y 900 °C provoca precipitación de fase σ y reduce la tenacidad al impacto a temperatura ambiente. En las aplicaciones que exijan servicio continuado en ese intervalo, el esquema de tratamiento térmico debe tener en cuenta la formación de fase σ. El 310S no es apto para la corrosión acuosa en medios clorurados; para esos servicios conviene elegir grados al molibdeno (316L, 317L o grados superausteníticos).

5. Normas de fabricación generales

ASTM A312: especificación estándar para tuberías de acero inoxidable austenítico sin costura, soldadas y muy trabajadas en frío — TP310S.

ASTM A213: especificación estándar para tubos sin costura de acero aleado ferrítico y austenítico para calderas, sobrecalentadores e intercambiadores de calor — TP310S.

ASTM A269: especificación estándar para tubos de acero inoxidable austenítico sin costura y soldados para servicio general — aplicable al 310S.

ASTM A249: especificación estándar para tubos soldados de acero austenítico para calderas, sobrecalentadores, intercambiadores de calor y condensadores.

ASTM A358: especificación estándar para tuberías de acero inoxidable al cromo-níquel austenítico soldadas por fusión eléctrica para servicio a alta temperatura y servicio corrosivo general.

DIN EN 10216-5: tubos de acero sin costura para servicio a presión — acero inoxidable (1.4845).

DIN EN 10217-7: tubos de acero soldados para servicio a presión — acero inoxidable (1.4845).

DIN EN 10095: aceros y aleaciones de níquel resistentes al calor (1.4845).

JIS G3459: tuberías de acero inoxidable (SUS310S).

JIS G3463: tubos de caldera e intercambiador de calor de acero inoxidable (SUS310S).

GB/T 14976: tubos sin costura de acero inoxidable para transporte de fluidos (06Cr25Ni20).

GB/T 13296: tubos sin costura de acero inoxidable para calderas e intercambiadores de calor (06Cr25Ni20).

GOST 5632: aceros y aleaciones de alta aleación (20Kh23N18).

GOST 9941: tubos sin costura deformados en frío y en caliente de acero resistente a la corrosión.

6. Principales aplicaciones

• Hornos de tratamiento térmico: tubos radiantes, muflas, revestimientos de hornos rotativos y cintas transportadoras que operan por encima de 900 °C en hornos de recocido continuo, de cementación y de sinterización, donde coinciden el ciclado térmico y las atmósferas carburantes.
• Hornos petroquímicos de craqueo y reformado: tubos de las secciones de convección y de radiación, soportes de tubo y colgadores guía de los hornos de craqueo de etileno y de reformado con vapor, donde la temperatura de piel elevada y las mezclas de gases carburantes u oxidantes son los principales mecanismos de degradación.
• Componentes de calderas de generación eléctrica: pantallas de sobrecalentador, soportes de tubo y anclajes refractarios de las calderas de carbón y de biomasa, donde los depósitos de ceniza generan condiciones corrosivas a alta temperatura y el ciclado térmico por variación de carga es la norma.
• Internos de hornos de cemento y de cal: piezas refractarias, revestimientos de la carcasa de alimentación, anillos de nariz y soportes de parrilla del enfriador de clínker, que exigen resistencia a la formación de cascarilla y conservación estructural en atmósferas de horno oxidantes a alta temperatura.
• Equipos de tratamiento térmico y de soldadura fuerte: útiles, cestas y retortas de los hornos de soldadura fuerte en vacío y en atmósfera controlada, donde el calentamiento repetido por encima de 1000 °C y el enfriamiento posterior exigen conjuntos fabricados con resistencia a la oxidación e integridad de las soldaduras.