¿Cuál es el punto de fusión del acero inoxidable?

El calor cambia la estructura física o química de casi todo. Una vez que la mayoría de los sólidos alcanzan cierta temperatura, cambian de estado.

Probablemente recuerdes haber aprendido esto durante un experimento científico en la escuela primaria donde usaste agua para explorar los estados sólido, líquido y gaseoso. En esta lección, descubrió que el hielo es simplemente agua en estado sólido. Caliéntelo lo suficiente y el hielo se derretirá de nuevo a su forma líquida. Continúe calentando el líquido y eventualmente se convertirá en un gas en forma de vapor.

El hielo cambia de sólido a líquido cuando alcanza una temperatura conocida como punto de fusion. Para el agua, ese punto es 32°F o 0°C. Notarás que este es también el punto de congelación del agua. En el punto de fusión/congelación, una sustancia existe en un perfecto equilibrio entre derretida y congelada. Enfríe las cosas un solo grado y la sustancia comenzará a solidificarse. Caliéntelo y el producto comenzará a licuarse.

A diferencia del agua, otros sólidos se transforman directamente en gas mediante un proceso conocido como sublimación, mientras que otros se descomponen mediante otra reacción física o química.

Eso sí, no de metal.

Cuando se exponen a una temperatura lo suficientemente alta, los metales se derriten. También se ablandan cuando se someten a altas temperaturas que no alcanzan el punto de fusión. Los metales blandos son más maleables, lo que significa que los artesanos y trabajadores del metal pueden doblarlos en formas hermosas o útiles.

No todos los metales tienen el mismo punto de fusión. Ni siquiera todos los grados del mismo metal se derretirán a la misma temperatura.

Hablemos específicamente sobre el punto de fusión del acero inoxidable.

¿Por qué debería conocer el punto de fusión del acero inoxidable?

Si es un trabajador metalúrgico o un ingeniero que procesa acero inoxidable en un entorno de alta temperatura, necesita conocer el punto de fusión. De lo contrario, podría convertir una pieza de acero que alguna vez fue útil en un desastre.

¿Cuáles son los casos en los que se vuelve importante conocer el punto de fusión?

El punto de fusión puede no afectar a los usuarios, pero es importante para los trabajadores. La fusión y fundición del acero inoxidable depende de que la temperatura sea la adecuada.

El punto de fusión del acero no solo es importante para los trabajadores del acero que elaboran soportes estructurales. También es fundamental para el acero inoxidable que se utilizará para fabricar electrodomésticos de cocina o suministros médicos.

Cómo determinar el punto de fusión del acero inoxidable

Con todos estos factores a considerar, ¿cómo identifican los investigadores el punto exacto de fusión de una aleación?

Usan algo llamado principio de determinación del punto de fusión. Este principio se basa en el cambio de un material en la capacidad de conducción de luz para determinar el punto de fusión. Una sustancia sólida cristalina se moverá a través de cinco puntos de conductividad de luz, alcanzando finalmente un punto claro en su estado líquido.

Los investigadores utilizan el método capilar para determinar la determinación del punto de fusión de un elemento o aleación. Envasan una muestra del material en un tubo de punto de fusión capilar de pared delgada ubicado junto a una fuente de calor y un termómetro preciso. Luego, los investigadores aumentan la temperatura a un ritmo de un grado centígrado por minuto.

Cuando el material dentro del tubo alcanza un estado completamente líquido, los investigadores registran la temperatura como el punto de fusión del material.

¿Cuál es el punto de fusión del acero al carbono?

El punto de fusión del acero oscila entre 2500 y 2800 °F o entre 1371 y 1540 °C. ¿Por qué un rango? ¿Por qué no un solo punto en el termómetro?

A diferencia de un metal puro como el hierro, el acero es una aleación. Los metales puros tienen una temperatura precisa, que es su punto de fusión. Las aleaciones, sin embargo, incluyen múltiples elementos con diferentes puntos de fusión. Por lo tanto, las aleaciones no se derriten ni se congelan a una temperatura fija.

El acero es una aleación de hierro y carbono. El acero inoxidable también incluye cromo y, por lo general, níquel y otros elementos en su aleación. La adición de cada nuevo elemento reduce el punto de fusión general. Se llama depresión del punto de fusión.

¿Cuál es el punto de fusión del acero inoxidable?

El punto de fusión del acero inoxidable se encuentra entre 2550 y 2790 °F o 1400 y 1530 °C.

El punto de fusión de un tipo particular de acero inoxidable depende de su composición química exacta. Cada elemento aporta su propio punto de fusión a la ecuación. Los principales elementos que componen el acero inoxidable son el hierro, el cromo y el níquel.

El hierro puro tiene un punto de fusión fijo de 1535°C, el cromo de 1890°C y el níquel de 1453°C. Compare esos números con el rango de 1400-1530°C para acero inoxidable.

Cada grado de acero inoxidable tiene una mezcla de elementos ligeramente diferente. En consecuencia, el punto de fusión exacto varía según los diferentes grados.

¿Cómo varía el punto de fusión entre los diferentes grados?

El acero inoxidable viene en cinco familias y más de 150 grados. Sin embargo, solo 15 de estos grados se usan comúnmente.

Los dos grados de acero inoxidable más populares son el 304 y el 316. Ambos grados forman parte de la familia del acero inoxidable austenítico, que incluye alrededor de dos tercios del acero inoxidable producido. El acero inoxidable austenítico presenta una estructura cristalina cúbica centrada en la cara, que permanece constante en todas las temperaturas, desde la criogénica hasta el punto de fusión.

Los puntos de fusión del acero inoxidable pueden variar desde un mínimo de 1375 °C para el acero de grado 316 hasta un máximo de 1510 °C para el acero de grado 430. El grado más común, el 304, tiene un punto de fusión de 1400-1450 °C.

¿Qué significa para usted el punto de fusión del acero inoxidable?

Las altas temperaturas afectan la resistencia a la tracción de la mayoría de los metales. Cuando se expone al calor extremo, el acero se vuelve más rígido y más fácil de doblar. Para el acero inoxidable, esto suele ocurrir a unos 1000 °C.

La resistencia a la tracción es importante para el usuario.

Si está haciendo una canasta de acero que contendrá objetos pesados ​​en un ambiente extremadamente caluroso, la resistencia a la tracción de esa canasta determinará cuánto peso puede soportar. La misma cesta puede contener el doble de peso a 800 °C que a 1000 °C. Las altas temperaturas también podrían dañar las juntas soldadas de la cesta.

Además de los cambios físicos que puede inducir el punto de fusión, también ayuda a determinar la resistencia de un objeto a la oxidación y sulfuración. El oxígeno y el azufre destruirán el hierro. El acero inoxidable resiste la oxidación y la sulfuración debido a su contenido de cromo. Pero la inclusión de níquel, que tiene un punto de fusión relativamente bajo, disminuye el poder protector del cromo y expone el hierro y, por lo tanto, el acero inoxidable, a posibles daños por oxígeno o azufre.

En consecuencia, el punto de fusión es un parámetro importante a tener en cuenta al elegir materiales o técnicas de fabricación para el acero inoxidable.

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