¿Qué es mejor para la transmisión de acero inoxidable: el acero inoxidable 308 o el 309?

Cuando se trata desoldar acero inoxidable con acero inoxidableUna de las preguntas más comunes que hacen los ingenieros y fabricantes es:
“¿Debo usar metal de aporte 308 o 309?”

Tanto el 308 como el 309 sonmateriales de relleno de acero inoxidable austeníticoAmpliamente utilizados en la fabricación y reparación de estructuras de acero inoxidable. Sin embargo, cumplen diferentes funciones según lacomposición del metal base, condiciones de soldadura y entorno de servicio.

En este artículo detallado,SAKYSTEEL, un fabricante y exportador mundial de acero inoxidable, explica elDiferencias entre los metales de aporte de acero inoxidable 308 y 309, sus características químicas y metalúrgicas, y cuál ofrece un mejor rendimiento en aplicaciones de soldadura de acero inoxidable con acero inoxidable.

1. Introducción a los aceros inoxidables 308 y 309

Acero inoxidable 308

acero inoxidable 308(UNS S30800) es unaleación austenítica de cromo-níquelDiseñado principalmente para soldaduraAceros inoxidables 304 y 304LContiene alrededor de . Contiene aproximadamente20% de cromoy10% níquello que le confiere una excelente resistencia a la corrosión y una buena soldabilidad.

Debido a su composición similar a la del 304, el relleno 308 es elopción estándaral unir aceros inoxidables 304 con 304 u otros aceros inoxidables de la serie 300 en entornos no severos.

Acero inoxidable 309

acero inoxidable 309(UNS S30900) también es una aleación austenítica de cromo-níquel, pero contienemayor contenido de cromo (≈23%)yníquel (≈13%)que 308. Esto lo hace másresistente a la oxidación, la fatiga térmica y la formación de incrustaciones a altas temperaturas..

Originalmente desarrollado como ungrado resistente al calor, 309 ahora también se utiliza como unmetal de relleno de transiciónPara unir aceros inoxidables diferentes y para soldar entre acero inoxidable y acero al carbono.

2. Composición química

La composición química determina el comportamiento de cada aleación durante y después de la soldadura.

• Composición del acero inoxidable 308:

  • Cromo: 19–21%

  • Níquel: 9–11%

  • Carbono: ≤0,08%

  • Manganeso: ≤2%

  • Silicio: ≤1%

• Composición del acero inoxidable 309:

  • Cromo: 22–24%

  • Níquel: 12–15%

  • Carbono: ≤0,08%

  • Manganeso: ≤2%

  • Silicio: ≤1%

Diferencia clave:

309 tienemayor contenido de aleación, mejorando la resistencia acalor y oxidaciónpero haciéndolo ligeramentemás caroque 308.

3. Microestructura y características metalúrgicas

Tanto el 308 como el 309 sonausteníticoaceros inoxidables, lo que significa que su estructura cristalina escúbica centrada en las caras (FCC)Esto les confiere una excelente ductilidad, tenacidad y resistencia a la corrosión.

Sin embargo, sucontenido de ferritadespués de la solidificación difiere:

• El metal de soldadura 308 normalmente contiene3–10% de ferrita, lo que reduce el agrietamiento en caliente.

• El metal de soldadura 309 tiende a tenermayor contenido de ferrita(hasta un 15%), mejorando la resistencia al agrietamiento por solidificación bajo altas temperaturas.

Por lo tanto, 309 es mejor parasoldadura de secciones o materiales más gruesos con alta entrada de calordonde el agrietamiento es una preocupación.

4. Aplicaciones de soldadura del acero inoxidable 308

metal de relleno 308es el estándar de la industria para la soldaduraaceros inoxidables austeníticoscomo 304, 304L y 301.

Usos típicos:

• Soldadura304/304L a 304/304L

• Fabricación detanques, tuberías y componentes estructurales

• Equipos para el procesamiento de alimentos y bebidas

• Aplicaciones arquitectónicas y decorativas

El 308L (versión baja en carbono) se usa a menudo para prevenirprecipitación de carburoy mantener la resistencia a la corrosión enjuntas soldadassin tratamiento térmico posterior a la soldadura.

Ventajas del calibre 308:

• Excelente combinación para aceros inoxidables 304 y similares.

• Buen aspecto de la soldadura y fácil eliminación de la escoria.

• Mantiene la resistencia a la corrosión en la mayoría de los entornos.

Limitaciones:

• No es ideal para uso a altas temperaturas superiores a 800 °C.

• No apto para unir acero inoxidable con acero al carbono.

5. Aplicaciones de soldadura del acero inoxidable 309

metal de relleno 309está diseñado paramayor contenido de aleaciónymayor compatibilidadque 308.

Usos típicos:

• Soldaduraacero inoxidable a acero al carbono o acero de baja aleación

• Uniónaceros inoxidables diferentes(p. ej., del 304 al 310, o del 316 al 321)

• Soldadura de reparación de aceros inoxidables de grados desconocidos.

• Componentes de alta temperatura comoComponentes de hornos, intercambiadores de calor y sistemas de escape.

El mayor contenido de cromo y níquel del 309 le permitetolerar desajuste de composiciónentre diferentes aleaciones sin agrietamiento ni corrosión.

Ventajas del 309:

• Excelente resistencia a la oxidación y a la formación de incrustaciones hasta 1100 °C.

• Tolerancia superior para metales base mixtos o desconocidos.

• Menor tendencia al agrietamiento durante la soldadura a altas temperaturas.

Limitaciones:

• Un poco más caro que el 308.

• Una composición excesivamente ajustada puede reducir la ductilidad en soldaduras de chapa delgada.

6. Resistencia a la corrosión

Ambos grados ofrecen una excelente resistencia a la corrosión, pero el entorno de servicio determina cuál ofrece un mejor rendimiento.

• 308:Sobresaliente enCondiciones atmosféricas y químicas suaves, similar al acero inoxidable 304.

• 309:Superior enambientes oxidantes y de alta temperatura, tolerando ciclos térmicos sin incrustaciones ni carburización.

ParaAmbientes marinos o ricos en cloruroNi el 308 ni el 309 tienen un rendimiento tan bueno como los grados que contienen molibdeno, como el 316 o el 317.

Sin embargo, paraequipos de calefacción industrial y juntas de transición, el 309 supera claramente al 308.

7. Resistencia a altas temperaturas

Esta es una de las diferencias más importantes entre el 308 y el 309.

• 308:Funciona bien hasta870 °C (1600 °F)antes de perder resistencia y capacidad de oxidación.

• 309:Mantiene la integridad hasta1100 °C (2010 °F), lo que lo hace ideal parasistemas de calefacción y escape.

Entonces, si la junta soldada está expuesta acalentamiento continuo o cíclico, 309 es la mejor opción.

8. Propiedades mecánicas

Propiedades mecánicas típicas para ambos metales de aporte (estado del depósito de soldadura):

• 308:

  • Resistencia a la tracción: ~550 MPa

  • Límite elástico: ~350 MPa

  • Alargamiento: 35%

• 309:

  • Resistencia a la tracción: ~620 MPa

  • Límite elástico: ~420 MPa

  • Alargamiento: 35%

Conclusión:
Las soldaduras de acero inoxidable 309 son más resistentes y soportan mejor la deformación a altas temperaturas, mientras que las soldaduras de acero inoxidable 308 son más dúctiles y fáciles de acabar para aplicaciones estéticas o sanitarias.

9. Soldabilidad y fabricación

Tanto el 308 como el 309 tienenexcelente soldabilidady puede utilizarse con todos los procesos comunes.GTAW (TIG), GMAW (MIG), SMAW (elevado) y FCAW (con núcleo fundente).

Sin embargo, considere lo siguiente:

• Usar308Lal soldar aceros inoxidables con bajo contenido de carbono para prevenir la corrosión intergranular.

• Usar309al unir metales diferentes o cuando se desconoce la composición exacta de la base.

Para evitar grietas,controlar la entrada de caloryMantener las temperaturas entre pasos por debajo de 150 °C..

10. Combinación de metales base

Una regla general: