Acero inoxidable 317L (UNS S31703, EN 1.4438)es un acero inoxidable austenítico con bajo contenido de -carbono y molibdeno- que ofrece una resistencia a la corrosión superior en comparación con el grado 316L común. La "L" significa "bajo en carbono" (menor o igual a 0,03%), lo que previene la formación de carburos de cromo dañinos durante la soldadura-eliminando la necesidad de un tratamiento térmico posterior-a la soldadura.
Este artículo presenta la composición, el tratamiento térmico, las propiedades mecánicas y físicas y las aplicaciones de la placa de acero 317L.
Composición química de la placa de acero 317L
La siguiente tabla muestra los requisitos típicos de composición química para 317L según ASTM A240.
|
Elemento |
Peso % |
Papel en la aleación |
|
Cromo (Cr) |
18.0 – 20.0 |
Forma una capa protectora de óxido; Resiste la corrosión y oxidación general. |
|
Níquel (Ni) |
11.0 – 15.0 |
Estabiliza la estructura austenítica; mejora la tenacidad y la resistencia a la corrosión |
|
Molibdeno (Mo) |
3.0 – 4.0 |
Elemento clave: bloquea el ataque de picaduras y grietas provocado por los cloruros. |
|
Carbono (C) |
Menor o igual a 0,03 |
El bajo contenido de carbono evita la precipitación de carburo durante la soldadura. |
|
Manganeso (Mn) |
Menor o igual a 2,00 |
Ayuda en la desoxidación y trabajabilidad en caliente. |
|
Silicio (Si) |
Menor o igual a 0,75 |
Mejora la resistencia a la oxidación. |
|
Fósforo (P) |
Menor o igual a 0,045 |
Impureza, mantenida baja |
|
Azufre (S) |
Menor o igual a 0,030 |
Impureza, mantenida baja |
|
Hierro (Fe) |
Balance |
metales comunes |
Fuente: ASTM A240/A240M
Tratamiento térmico de placa de acero 317L
El proceso de tratamiento térmico de la placa de acero 317L está diseñado para optimizar la resistencia a la corrosión y las propiedades mecánicas manteniendo al mismo tiempo la microestructura austenítica.
Recocido de solución
El tratamiento térmico estándar para la placa de acero inoxidable 317L es el recocido en solución, que generalmente se realiza a temperaturas entre 1010 grados y 1120 grados, seguido de un enfriamiento rápido.
Este proceso ayuda:
Disolver carburos de cromo.
Restaurar la resistencia a la corrosión
Mejorar la ductilidad
Aliviar el estrés interno
El enfriamiento rápido después del recocido es esencial para evitar la precipitación de carburo, que podría reducir la resistencia a la corrosión.
Alivio del estrés
En algunos procesos de fabricación, se puede utilizar el alivio de tensiones para reducir las tensiones residuales después del conformado o la soldadura. Sin embargo, se debe evitar el sobrecalentamiento porque puede afectar el rendimiento frente a la corrosión.
Consideraciones de soldadura
Debido a que la placa de acero 317L tiene un bajo contenido de carbono, generalmente no requiere tratamiento térmico posterior a la soldadura. Esto facilita la fabricación y reduce los costes de fabricación.
Su excelente soldabilidad permite el uso de métodos de soldadura comunes como:
soldadura TIG
soldadura MIG
Soldadura por arco metálico protegido
Soldadura por arco sumergido
Esta es una de las razones por las que se prefieren las placas de acero inoxidable 317L para equipos soldados de gran tamaño.
Propiedades mecánicas y físicas de la placa de acero 317L
Propiedades mecánicas de la placa de acero 317L
|
Propiedad |
Valor (métrica) |
Valor (Imperial) |
|
Resistencia a la tracción (mín.) |
515MPa |
75.000 psi |
|
Límite elástico (0,2 % de compensación, mín.) |
205 MPa |
30.000 psi |
|
Alargamiento (min, en 2″) |
40% |
40% |
|
Dureza (máx.) |
217 HBW |
217 HBW |
|
Módulo de elasticidad |
200 GPa |
29.000 ksi |
|
Resistencia al impacto (muesca Charpy V-) |
>100 J a temperatura ambiente |
Excelente ductilidad |
Fuente: ASTM A240, ASME SA-240
Propiedades físicas de la placa de acero 317L
|
Propiedad |
Valor |
Notas |
|
Densidad |
7,98 g/cm³ (0,288 libras/pulg.³) |
Ligeramente superior a 304/316 debido a más molibdeno |
|
Rango de fusión |
1370 – 1400 grados (2500 – 2550 grados F) |
Típico de aceros inoxidables austeníticos |
|
Conductividad térmica |
15,0 W/m·K (a 100 grados) |
Más bajo que el acero al carbono; aumenta con la temperatura |
|
Capacidad calorífica específica |
500 J/kg·K (a temperatura ambiente) |
Típico de los grados austeníticos |
|
Resistividad eléctrica |
0.74 µΩ·m |
No-magnético en estado recocido |
|
Coeficiente de expansión térmica |
16,0 × 10⁻⁶ / grado (20–1000 grados) |
Más alto que los aceros ferríticos; permitir la expansión en diseños de alta-temperatura |
|
Propiedades magnéticas |
No-magnético (recocido) |
Puede volverse ligeramente magnético después del trabajo en frío. |
Fuente: Hojas de datos de múltiples proveedores.
Aplicaciones de la placa de acero 317L
Debido a su mayor resistencia a la corrosión y facilidad de fabricación, la placa de acero 317L es confiable en todas las industrias:
Procesamiento químico y petroquímicoSe utiliza en tanques, reactores y tuberías que manejan ácidos, solventes y corrientes que contienen cloruro-. El mayor contenido de molibdeno protege contra picaduras que destruirían el 316L.
Industria de pulpa y papelLos equipos, digestores y evaporadores de la planta de blanqueo se benefician de la resistencia del 317L al dióxido de cloro y a los licores alcalinos.
Procesamiento farmacéutico y de alimentosLos recipientes sanitarios, las tuberías y los intercambiadores de calor requieren superficies limpias-libres de corrosión. 317L cumple con estrictos estándares de higiene y resiste a los productos químicos de limpieza agresivos.
Generación de energía y desulfuración de gases de combustiónLos sistemas de depuración, las chimeneas y las unidades-de recuperación de calor se enfrentan a condensados ácidos; 317L proporciona un rendimiento confiable-a largo plazo.
Marino y OffshoreLas plataformas marinas, las plantas desalinizadoras y los sistemas de tuberías de agua de mar aprovechan su resistencia al cloruro.
Otros usosincluyen equipos de teñido de textiles, producción de fertilizantes y elementos arquitectónicos en zonas costeras.
Los ingenieros frecuentemente especifican el 317L cuando el 316L ha mostrado fallas prematuras, lo que ahorra costosos tiempos de inactividad y reemplazos.
Conclusión
La placa de acero inoxidable 317L es una aleación austenítica con bajo-carbono y alto-molibdeno que ofrece una resistencia a la corrosión significativamente mejor que el 316L, especialmente en entornos ácidos y ricos en cloruro-. Su mayor contenido de cromo (18–20%), níquel (11–15%) y molibdeno (3–4%) le otorga un valor PREN de 30–34, lo que lo hace altamente resistente a las picaduras, la corrosión por grietas y el ataque químico general.
El bajo contenido de carbono (menor o igual al 0,03 %) elimina el riesgo de sensibilización durante la soldadura, por lo que el 317L se puede soldar y poner en servicio directamente sin costoso tratamiento térmico posterior a la soldadura. También ofrece excelentes propiedades mecánicas, con un límite elástico mínimo de 205 MPa y un alargamiento del 40 %, junto con una excelente tenacidad a bajas-temperaturas hasta temperaturas criogénicas.
Al seleccionar 317L, cómprelo siempre en unproveedor acreditadoque proporciona certificaciones completas de fábrica (ASTM A240, ASME SA-240, EN 10204 3.1) y trazabilidad.
