Acero inoxidable 316Ti
El acero inoxidable 316Ti (UNS S31635) es la versión estabilizada al titanio del acero inoxidable 316. Su contenido de titanio es cinco veces el contenido total de carbono y nitrógeno, de modo que se forman preferentemente carburos de titanio (TiC) en lugar de carburos de cromo. Ello evita la precipitación de carburos de cromo cuando el material trabaja en el intervalo de sensibilización de 425-815 °C y ofrece una alternativa estable al 316L, especialmente en servicios prolongados dentro de ese intervalo, donde los aceros inoxidables de bajo carbono pueden no impedir el empobrecimiento en cromo tras una exposición larga.
1. Composición química
La tabla siguiente muestra los intervalos de composición del acero inoxidable 316Ti. El titanio actúa como estabilizador y su contenido va ligado al del carbono, mientras que el molibdeno aporta resistencia a la picadura y a la corrosión por resquicio.
| Material | C | Mn | P | S | Si | Cr | Ni | Mo | Otros |
| TP316Ti | ≤ 0.080 | ≤ 2.00 | ≤ 0.045 | ≤ 0.030 | ≤ 0.75 | 16.00-18.00 | 10.00-14.00 | 2.00-3.00 | 5(C+N)-0.7, N: ≤ 0.1 |
2. Propiedades mecánicas
La tabla siguiente recoge las propiedades mecánicas mínimas del acero inoxidable 316Ti en estado recocido. Frente al 316 estándar, la adición de titanio no modifica de forma apreciable sus propiedades de tracción a temperatura ambiente.
| Material | Condición | Resistencia a la tracción mínima, MPa (ksi) | Límite elástico mínimo, MPa (ksi) | Alargamiento mínimo, % | Temperatura de tratamiento térmico | Dureza |
| TP316Ti | Recocido | 515 (75) | 205 (30) | 35 | Temperatura mínima 1040 °C (1900 °F) | HBW ≤ 217 HRB≤ 95 |
3. Grados aproximados
Esta tabla recoge la correspondencia aproximada del acero inoxidable 316Ti con los grados de las normas internacionales; la designación europea 1.4571 se emplea de forma generalizada en las especificaciones industriales de Alemania y del resto de la Unión Europea.
| Grado | Número UNS | Norma GB | Norma JIS | Norma ISO | Norma DIN/EN | Norma GOST | |
| ISC | NUEVO | ||||||
| 316Ti | S31635 | S31668 | 06Cr17Ni12Mo2Ti | SUS316Ti | X6CrNiMoTi17-12-2 | 1.4571 | 08X17H13M2T |
4. Principales ventajas técnicas
- Resistencia a la sensibilización mediante estabilización con titanio: la afinidad del titanio por el carbono es muy superior a la del cromo. Al fijar el carbono en forma de TiC, el acero inoxidable 316Ti evita la formación de carburos de cromo (Cr23C6) en el intervalo de 425-815 °C. El cromo permanece uniformemente repartido en el acero y sigue ejerciendo su acción anticorrosiva de forma sostenida. Este planteamiento difiere del de bajo carbono que emplea el 316L.
- Apto para servicio prolongado a alta temperatura: cuando un componente trabaja de forma continuada a temperatura elevada —tubos de intercambiador, elementos de caldera o paredes de reactor químico, por ejemplo—, el acero inoxidable 316Ti conserva un buen comportamiento frente a la corrosión intergranular durante toda su vida útil. El 316L, en cambio, puede acabar sensibilizándose si permanece mucho tiempo a alta temperatura.
- Presencia generalizada en las especificaciones industriales europeas: el 316Ti (1.4571) es el grado de acero inoxidable estabilizado al molibdeno de uso habitual en las normas europeas (DIN EN). Numerosos proyectos de ingeniería europeos y muchas especificaciones de plantas químicas eligen por defecto el 1.4571 en lugar del 316L, sobre todo cuando la sensibilización prolongada a alta temperatura es un problema relevante.
- El molibdeno conserva la resistencia a la picadura: el contenido de molibdeno del 2-3 % del 316Ti le confiere una resistencia a la picadura y a la corrosión por resquicio comparable a la del 316 y del 316L estándar, a lo que suma la estabilidad necesaria para evitar el empobrecimiento en cromo a largo plazo dentro del intervalo de sensibilización.
Nota técnica: el titanio del 316Ti puede limitar la calidad superficial en determinadas aplicaciones de acabado especular, por efecto de las partículas de TiN y TiC. En las aplicaciones que requieran superficies electropulidas ASME BPE o de grado farmacéutico, acabados de grado alimentario (sanitario 3A) o usos en la industria de semiconductores, conviene confirmar con la acería la capacidad de acabado superficial antes de especificar 316Ti en lugar de 316L.
5. Normas de fabricación generales
ASTM A213: especificación estándar para tubos sin costura de acero aleado austenítico para calderas, sobrecalentadores e intercambiadores de calor — UNS S31635.
ASTM A312: especificación estándar para tuberías de acero inoxidable austenítico sin costura, soldadas y muy trabajadas en frío — UNS S31635.
DIN EN 10216-5: tubos de acero sin costura para servicio a presión — condiciones técnicas de suministro del acero inoxidable (1.4571).
JIS G3463: tubos de caldera e intercambiador de calor de acero inoxidable (SUS316Ti).
GB/T 13296: tubos sin costura de acero inoxidable para calderas e intercambiadores de calor (06Cr17Ni12Mo2Ti).
GOST 9941: tubos sin costura de acero resistente a la corrosión (10Kh17N13M2T).
Tabla comparativa de normas:
| Norma | Sociedad Americana para Ensayos y Materiales (ASTM) | EN/DIN | JIS | Norma nacional GB | GOST |
| Tubos sin costura | A312 (S31635) | EN 10216-5 (1.4571) | G3459 | 14976 | 9941 |
| Tubo soldado | A312 (S31635) | EN 10217-7 (1.4571) | G3459 | - | - |
| Tubos de intercambiador de calor | A213 (S31635) / A249 | EN 10216-5 (1.4571) | G3463 (SUS316Ti) | 13296 | 9941 |
6. Principales aplicaciones
- Intercambiadores de calor de plantas químicas: intercambiadores de carcasa y tubos y de placas cuya temperatura de metal puede entrar en servicio en el intervalo de sensibilización (425-815 °C) y cuyos fluidos de proceso contienen cloruros. En esas condiciones, la sensibilización del acero inoxidable 316L supone un riesgo de corrosión intergranular a largo plazo.
- Tubos de caldera y de sobrecalentador: componentes de calderas industriales cuyo intervalo de temperatura de trabajo cae dentro del rango de sensibilización. La estabilización con titanio proporciona una protección intergranular duradera que el bajo carbono por sí solo no garantiza.
- Absorbedores de plantas de ácido sulfúrico: tubos de intercambiadores de calor y de torres de absorción en contacto con ácido sulfúrico y con gases que contienen trióxido de azufre a temperatura media y alta.
- Recuperación de calor residual en refinerías: unidades de recuperación de calor residual, intercambiadores carga-efluente y condensadores de cabeza de las unidades de destilación de crudo y de hidrocraqueo, con corrientes de proceso contaminadas con cloruros.
- Recipientes de proceso químico europeos: envolventes de recipientes a presión soldados y tubuladuras fabricados conforme a las normas DIN EN, donde el 1.4571 es la especificación estándar de las construcciones austeníticas estabilizadas al molibdeno.
