Acer inoxidable SUS321 vs SUS410: què és més resistent al desgast-?

SUS321 i SUS410: dues famílies diferents d'acer inoxidable

SUS321 i SUS410, tots dos estandarditzats a JIS G4303, pertanyen a famílies d'acer inoxidable completament diferents, i aquesta diferència decideix la resposta a la pregunta de resistència al desgast-. SUS321 és un grau austenític: conté un 9,00-13,00% de níquel juntament amb un 17,00-19,00% de crom, i està estabilitzat amb titani perquè resisteixi la corrosió intergranular en servei a temperatures elevades. SUS410 és un grau martensític: conté un 11,50-13,50% de crom, poc o gens de níquel i fins a un 0,15% de carboni, la qual cosa permet endurir-lo per trempada i tremp. En estat endurit i temperat, SUS410 desenvolupa l'estructura martensítica dura que li dóna l'avantatge de desgast; SUS321, en ser austenític, no es pot endurir amb tractament tèrmic de la mateixa manera.

Composició química i propietats mecàniques

Composició química segons JIS G4303 (percentatge en pes)

Element	SUS321	SUS410
Carboni (C)	Menor o igual a 0,08	Menor o igual a 0,15
Silici (Si)	Menor o igual a 1,00	Menor o igual a 1,00
Manganès (Mn)	Inferior o igual a 2,00	Menor o igual a 1,00
Fòsfor (P)	Menor o igual a 0,045	Menor o igual a 0,040
Sofre (S)	Menor o igual a 0,030	Menor o igual a 0,030
Níquel (Ni)	9.00 - 13.00	Menor o igual a 0,60
Crom (Cr)	17.00 - 19.00	11.50 - 13.50
Titani (Ti)	Major o igual a 5 × C	-

Propietats mecàniques en estat de recuit

Propietat	SUS321	SUS410
Resistència a la tracció, min (MPa)	520	440
Límit de rendiment 0,2%, min (MPa)	205	205
Elongació, min (%)	40	20
Duresa, màxima (HB)	187	201

Aquests són valors recuits. La diferència decisiva és el que passa després del tractament tèrmic: el SUS410 és un oli-extingut d'uns 950-1000 graus i després temperat, transformant-se en una estructura martensítica temperada la duresa de la qual està molt per sobre del nivell de recuit. Aquesta resposta d'enduriment és la base completa del seu ús per a peces de desgast, vores de tall i eixos. La duresa realment aconseguida depèn de la temperatura de tremp i es verifica en el certificat de prova del molí; no es pot assumir només pel nom del grau. SUS321, en canvi, es manté suau i resistent després del tractament tèrmic, perquè la seva estructura austenítica no es transforma en refredar-se.

Resistència al desgast: per què guanya el grau martensític

En el desgast abrasiu i lliscant, la superfície més dura generalment es desgasta més lentament. Un component SUS410 endurit i temperat presenta una superfície dura i resistent al desgast-, és per això que aquest grau es tria tradicionalment per a seients de vàlvules, eixos de bombes, fulles de coberteria i altres peces on la resistència a l'abrasió importa més que la corrosió. SUS321 no pot igualar aquesta duresa, però té la seva pròpia força-relacionada al desgast: el treball de l'estructura austenítica-s'endureix sota l'impacte i el contacte irritant, i resisteix el desgast de l'adhesiu millor que la martensita suau. A la pràctica, quan la pregunta és simplement quin grau és més resistent al desgast-, la resposta és SUS410 en estat endurit i temperat.

Resistència a la corrosió i comportament a -temperatura elevada

Els dos graus també difereixen fortament en la resistència a la corrosió. SUS321, amb un 17-19% de crom i un 9-13% de níquel, resisteix la corrosió atmosfèrica, l'aigua dolça i molts mitjans de procés, i l'addició de titani el protegeix de la corrosió intergranular en servei soldat o calent. SUS410 només ofereix una resistència a la corrosió moderada: és adequat per a atmosferes suaus i algunes aplicacions d'eines, però no és adequat per a medis fortament corrosius, exposició marina o servei àcid. Quan una peça ha de combinar la resistència al desgast amb un entorn corrosiu, sovint s'utilitza un revestiment dur o un recobriment d'una base austenítica en lloc del SUS410 nu.

Guia de selecció

Trieu SUS410 quan el requisit dominant és la resistència al desgast o la duresa i l'entorn és suau: fulles, components de vàlvules, peces de bombes, eixos i elements de fixació en aire, aigua dolça o atmosferes industrials lleugeres. Trieu SUS321 quan dominen la resistència a la corrosió, l'estabilitat a la temperatura-elevada, la soldabilitat o la tenacitat: intercanviadors de calor, sistemes d'escapament, canonades de plantes químiques, equips de processos alimentaris i farmacèutics. Per a les peces que necessiten duresa i resistència a la corrosió, s'ha de considerar un grau-martensític de crom més alt o una peça austenítica recoberta.

Preguntes freqüents

Què és més resistent al desgast-, SUS321 o SUS410?

En estat endurit i temperat, SUS410 és significativament més resistent al desgast-a causa de la seva estructura martensítica dura. En la condició de recuit, la diferència de duresa és petita (menor o igual a 187 HB versus Menor o igual a 201 HB).

Es pot soldar SUS410?

Sí, però la martensita es forma a la-zona afectada per la soldadura i la calor, de manera que normalment es requereix un preescalfament i un tremp posterior- per restaurar la tenacitat. SUS321 solda amb molta més facilitat i no necessita tractament tèrmic posterior a la-soldadura per a la resistència a la corrosió.

SUS410 és a prova d'-òxid?

És inoxidable en el sentit de contenir 11,5-13,5% de crom, que resisteix la corrosió atmosfèrica i els mitjans suaus. En ambients humits, marins o àcids necessita protecció i és clarament inferior al SUS321 en resistència a la corrosió.

SUS321 i SUS410 són magnètics?

SUS410 és magnètic en totes les condicions. SUS321 és austenític i essencialment no-magnètic en estat de recuit, amb només un lleuger magnetisme possible després d'un treball intens en fred.

Quins són els graus equivalents de SUS321 i SUS410?

SUS321 correspon a UNS S32100 (ASTM A240/A276) i EN 1.4541 (X6CrNiTi18-10). SUS410 correspon a UNS S41000 i EN 1.4006 (X12Cr13).

Quin grau és millor per a les fulles de ganivet de cuina?

Per als talls que han de mantenir la nitidesa, l'acer martensític tipus SUS410-endurit és l'opció tradicional; SUS321 es prefereix per a les peces que no-tallen i resistents a la corrosió dels equips alimentaris.