L'acer inoxidable d'enduriment per precipitació és una categoria d'aliatges d'acer inoxidable que se sotmeten a un procés de tractament tèrmic anomenat enduriment per precipitació per augmentar la seva resistència i duresa. Aquest procés implica la formació de precipitats fins (petites partícules) dins de la microestructura de l'acer, que dificulten el moviment de dislocació, donant lloc a un augment de les propietats mecàniques com la resistència i la duresa.
Característiques principals dels acers inoxidables endurits per precipitació:
Alta resistència i resistència a la corrosió: els acers inoxidables endurits per precipitació mantenen la resistència a la corrosió típica dels acers inoxidables alhora que aconsegueixen una gran resistència mitjançant el procés de tractament tèrmic.
Procés de tractament tèrmic:
1. Solució de tractament tèrmic: L'acer s'escalfa a una temperatura elevada (generalment entre 1000 °C i 1100 °C) per dissoldre els elements d'aliatge (com ara alumini, coure o niobi) en una solució sòlida.
2. Envelliment: Després de l'extinció (refrigerament ràpid), l'acer s'envelleix a una temperatura més baixa (al voltant de 500 °C a 700 °C). Això afavoreix la precipitació de partícules endurides que obstrueixen el moviment de dislocació, reforçant així el material.
3. Composició: Els acers inoxidables endurits per precipitació solen aliar-se amb elements com ara coure, alumini, niobi, titani o molibdè, que contribueixen a la precipitació de fases dures que milloren la resistència de l'acer.
Graus: Un exemple conegut d'acer inoxidable endurit per precipitació és l'acer inoxidable 17-4 PH, que conté ferro, crom, níquel i coure. Altres graus, com 15-5 PH i 13-8 Mo, també s'utilitzen habitualment en aplicacions que requereixen una combinació d'alta resistència i resistència a la corrosió.
Aplicacions: Els acers inoxidables endurits per precipitació s'utilitzen àmpliament en indústries on són essencials tant la resistència com la resistència a la corrosió, com ara:
1. Aeroespacial: Components d'avions, pales de turbines, elements de subjecció.
2. Medicina: Instruments quirúrgics, implants.
3.Processament químic: Bombes, vàlvules i altres components exposats a entorns durs.
4.Marí: Components exposats a ambients d'aigua salada.
1. Avantatges:
Alta resistència comparable a alguns acers per a eines.
Excel·lent resistència a la corrosió i l'oxidació, especialment en ambients agressius i d'alta temperatura.
Bona conformabilitat i mecanització en estat tractat amb solució.
2. Desavantatges:
Pot ser més car que altres acers inoxidables a causa dels elements d'aliatge i processament.
L'envelliment a altes temperatures durant llargs períodes pot provocar una fragilitat si no es controla acuradament.
Exemples de graus d'acers inoxidables d'enduriment per precipitació:
1,17-4 PH (també conegut com 630): Conté aproximadament un 17% de crom, un 4% de níquel i un 4% de coure. Aquest grau és un dels més utilitzats i ofereix una combinació de bones propietats mecàniques i resistència a la corrosió.
2.15-5 PH: Similar a 17-4 PH però amb una tenacitat i una resistència a la corrosió lleugerament superiors, sovint s'utilitza en indústries aeroespacials i químiques.
3.13-8 Mo: Conté aproximadament un 13% de crom, un 8% de níquel i molibdè, oferint una resistència superior a les esquerdes per corrosió per estrès.
En resum, els acers inoxidables d'enduriment per precipitació són materials altament versàtils que combinen els avantatges de la resistència a la corrosió de l'acer inoxidable amb propietats mecàniques millorades com l'alta resistència, el que els fa adequats per a aplicacions exigents en múltiples indústries.
