¿Son realmente inoxidables los “aceros inoxidables”?

La resistencia a la corrosión del acero inoxidable varía según el grado.

Se podría creer que el acero inoxidable no se oxida, pero te equivocas.

El acero inoxidable se oxida con menos facilidad que otros metales basados en hierro, pero no es literalmente “inoxidable”. Al igual que el acero común, éste puede degradarse y desarrollar decoloración y eventualmente corroerse. La diferencia es la resistencia, el acero inoxidable puede resistir mucho más tiempo antes de mostrar signos de desgaste.

Todos los aceros tienen la composición básica de hierro y carbono, pero a diferencia del resto, el acero inoxidable adiciona a su estructura una buena dosis de cromo (aleación que da al acero inoxidable su exitosa resistencia a la corrosión).

No todo acero inoxidable es igual.

Existen múltiples grados de acero inoxidable cada uno con composiciones y cualidades ligeramente distintas entre sí.

El acero inoxidable debe contener mínimo un 10.5% de cromo. Dependiendo del grado, puede contener niveles mucho más altos e ingredientes adicionales como molibdeno, níquel, titanio, aluminio, cobre, nitrógeno, fosforo y selenio.

Los grados de acero inoxidable más comunes son el 304 y el 316. La diferencia estratégica es la adición de molibdeno, una aleación que mejora altamente la resistencia a la corrosión, especialmente para ambientes salinos o expuestos al cloruro. El acero inoxidable 316 contiene molibdeno, mientras que el 304 no.

Para exteriores, el acero inoxidable es un material ideal resistente a la corrosión, pero solo resistirá la exposición a largo plazo si el grado es el apropiado para el ambiente. El grado 304 es la elección económica y práctica para ambientes expuestos, pero no tiene la resistencia al cloruro del grado 316. El precio levemente más alto del grado 316 es una buena inversión para áreas con exposición mayor, especialmente costas y caminos fuertemente salados y una propuesta aun superior para ambientes aún más agresivos o para una vida amplia por mucho, más amplia, son los aceros recubiertos con fluoropolimeros como el PTFE.

Cada aplicación para el acero inoxidable tiene su propia demanda única y necesita un acero inoxidable que esté la altura de la tarea, podemos asumir que en cuanto al acero inoxidable un grado 304 es la opción más económica y de menor calidad y menor vida útil, seguida con mejor calidad el grado 316 y aun más superior con mayor vida útil, calidad y resistencia a ambientes altamente corrosivos el acero recubierto con fluopolimeros como PTFE, PFA, PP o PVDF.

Resistencia Natural a la Corrosión

La corrosión es un fenómeno natural. Los elementos puros siempre reaccionan con el ambiente a su alrededor, por lo cual hay tan pocos elementos que se encuentran naturalmente en su forma pura. El hierro no es la excepción.

En condiciones lluviosas o húmedas el hierro reacciona con el oxígeno en el agua para formar óxido de hierro (óxido), exponiendo al material a la corrosión.

El acero inoxidable tiene la habilidad innata de formar una capa pasiva que previene la corrosión. ¿El secreto? Cromo.

El cromo reacciona, muy similar a como lo hace el hierro. La diferencia, es que sólo una capa muy fina de cromo se oxidará. A diferencia del hierro, que el óxido se adhiere a las superficies; el acero inoxidable es autorenovable.

Una vez oxidado, el acero inoxidable típicamente se corroe a un paso lento de menos de 0.08 cm por año.

Referencia


· AZO Materials. “Acero Inoxidable – Grado 316 (UNS S31600)“. azom.com
·  Asociación Australiana para el Desarrollo de Acero Inoxidable. “304: El Lugar para Empezar“.assda.asn.au
· Asociación Australiana para el Desarrollo de Acero Inoxidable. “316: El Primer Paso Adelante“. assda.asn.au
·  A-J Manufactura. “Inoxidable 304 vs. 316“. ajmfg.com
·  Asociación Británica de Acero Inoxidable. “Introducción al Acero Inoxidable“. (2001)
·   Covert, Roger A. y Arthur H. Tuthill. “Aceros Inoxidables: Una Introducción a Su Metalurgia y Resistencia a la Corrosión“. Sanitización de Productos Lácteos, Alimentos y Ambiente, vol. 20, no. 7. Julio 2000.
·  Foro Internacional Sobre el Acero Inoxidable. “Introducción al Acero Inoxidable“. worldstainless.org
 
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Blog fluopolimeros

¿Qué son los fluoropolímeros?

Desde el primer descubrimiento del polímero de PTFE, los científicos se han esforzado por desarrollar nuevos materiales que tengan todos los buenos atributos, pero que sean más económicos y puedan procesarse mediante técnicas convencionales de procesamiento en fusión. El PTFE tiene que ser prensado en frío y sinterizado. 

Orígenes

El PTFE o Politetrafluoroetileno es el fluoropolímero original, fue descubierto accidentalmente en el año de 1938 por el Dr. Roy Plunkett de la compañía Dupont, quien se encontraba experimentando con tetrafluoroetileno (TFE) para la síntesis de nuevos refrigerantes, el “accidente” básicamente consistió en que, una mañana, al comprobar la presión en un cilindro de gas TFE que había dejado la noche anterior para utilizarlo en un experimento, descubrió que no había gas, verificando detectó que tampoco había fugas en la válvula y que el cilindro no había perdido peso, retirando la válvula y agitando el cilindro descubrió que el recipiente ahora contenía una sustancia blanca pastosa, que, básicamente, era el primer polímero de TFE.

Características

En la actualidad, el único material cuyas propiedades químicas, térmicas y eléctricas coinciden con las del PTFE es el PFA o perfluoroalcoxi, sin embargo su costo es mayor que el del PTFE.. Los intentos por buscar sustancias similares han generado toda una familia de materiales, algunos de los cuales han sido aceptados exitosamente en la industria. Esta familia de fluoropolímeros se divide en dos grupos:

  1.  Materiales totalmente fluorados o perfluoropolímeros.
  2.  Materiales parcialmente fluorados que contienen hidrógeno y/o cloro

El grupo de materiales totalmente fluorados posee moléculas formadas casi completamente que son los átomos de carbono y flúor, sus características son:

  • Una excelente resistencia química
  • Excelentes propiedades eléctricas
  • Manejo de buenos rangos de temperatura de servicio
  • Baja fricción,

Sin embargo, mecánicamente son débiles y difíciles de procesar, lo que los hace más costosos. Dentro de este grupo de materiales totalmente fluorados se encuentran:

  • PTFE
  • PFA
  • FEP (etileno propileno-fluorado).

Los materiales parcialmente fluorados tienen estructuras moleculares donde un número significativo de átomos de flúor que se encuentran en el PTFE se reemplazan por átomos de cloro y/o hidrógeno, esto mejora su resistencia mecánica y su forma de procesamiento, en general son más baratos que los materiales totalmente fluorados y en la mayoría de los casos se procesan con mayor facilidad mediante técnicas termoplásticas convencionales.

Los materiales parcialmente fluorados tienen algunas limitaciones (sobre todo si se comparan con los materiales totalmente fluorados) como son, menor resistencia química, lo que conlleva a ciertas limitaciones en procesos industriales, y rangos de temperatura de servicio menores.
Dentro de este grupo se encuentran:

  • PVDF (fluoruro de poli-vinilideno)
  • ETFE (Copolímero de etileno-tetrafluoretileno)
  • PP (Polipropileno)
Recubrimientos (PVDF, PTFE y PP)
Recubrimientos (PVDF, PTFE y PP)

TABLA 1. ESPECIFICACIONES DE TEMPERATURA DE FLUOROPOLÍMEROS

FluoropolímeroRangos de temperatura
PTFE (politetrafluoroetileno)-20 a 500 °F (-29 a 260 °C)
PFA (perfluoroalcoxi)-20 a 500 °F (-29 a 260 °C)
PVDF (fluoruro de poli vinilideno)0 a 275 °F (-18 a 135 °C)
ETFE (copolímero de etileno tetrafluoroetileno)-20 a 300 °F (-29 a 149 °C)
PP (Polipropileno)0 a 225 °F (-18 a 107 °C)
FEP (etileno propileno fluorado)-20 a 300 °F (-29 a 149 °C)

Especificaciones de temperatura, de conformidad con ASTM F1545

Referencia

-Ariawan, Alfonsius, Ebnesajjad, Sina and Hatzikiriajos, Savvas. Properties of Polytetrafluoroethylene (PTFE) Paste
Extrudates. Polymer Engineering and Science. June 2002, Vol. 42.


-Sperati, Carleton A. Physical Constants of Fluoropolymers. Parkersburg. Dupont, 1981.
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