Muchas industrias requieren materiales que sean altamente resistentes y no pierdan su ductilidad en entornos fríos. Por ello, la mayoría de ellas optan por el uso de productos de acero inoxidable.

A diferencia de los metales como el hierro, el cromo o el tungsteno, algunas aleaciones de acero inoxidable son perfectos para dichos ambientes en los que estarán expuestos a menos de 0° grados.

Las diferentes propiedades de estos materiales variarán dependiendo de distintos factores como, como las estructuras cristalinas, el tamaño del grano, la propensión a absorber los contaminantes de la atmósfera del acero, los tratamientos térmicos, la inclusión de escorias y procesos como la fusión, la soldadura, la eliminación de virutas y la deformación.

Para conocer qué grados de acero inoxidable son los que más adecuados para trabajar a bajas temperaturas, continúa leyendo el siguiente artículo de JN Aceros.

Hasta -45 °C

Este primer umbral es importante porque, además de ser típicamente el límite inferior de las temperaturas alcanzadas naturalmente en el planeta, es también la temperatura a la que se llevan a cabo algunas operaciones industriales y procesos químicos.

Lamentablemente, los aceros estructurales no están aptos para usarse a este nivel, ya sea por sus características intrínsecas o porque no suelen ser sometidos a pruebas de dureza y resistencia a bajas temperaturas. Algunas acerías, sin embargo, tienen aceros al carbono especiales para estas aplicaciones. Se trata principalmente de aceros de baja aleación templados y revenidos.

Los aceros inoxidables PH, es decir, los aceros inoxidables endurecidos por precipitación no son adecuados para temperaturas inferiores a -20 °C debido a la fragilidad y las grietas que pueden formarse en su superficie.

A esta temperatura, todas las aleaciones de aluminio y de titanio pueden utilizarse.

Hasta -75 °C

Algunos aceros pueden utilizarse a estas temperaturas, como los de baja aleación, los aceros templados y revenidos o los aceros ferríticos de níquel. La mayoría de los aceros martensíticos de bajo carbono (0,20-0,35%) pueden utilizarse con suficiente fiabilidad.

Muchas de estas aleaciones contienen manganeso, níquel, cromo, molibdeno y vanadio, y algo de circonio y boro.

Hasta -100 °C

Los aceros de bajo carbono y 3,5% de níquel se utilizan a menudo en los tanques de almacenamiento de gas líquido a temperaturas de hasta -100°C. Adicionalmente, muchas aleaciones de aluminio, níquel y titanio también son adecuadas para estas temperaturas.

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Hasta -196 °C

Los aceros inoxidables austeníticos de la serie 300 son todos adecuados para trabajar en este rango de temperatura, así como los aceros martensíticos con un contenido de níquel entre el 20% y el 25% y con una adición de cobalto, molibdeno, titanio, aluminio y niobio. Este último tipo tiene excelentes características de maleabilidad, tenacidad y dureza, y deben ser endurecidos a una temperatura de 400 °C.

Por otra parte, muchas aleaciones de aluminio tienen una excelente resistencia a la fractura si son expuestos a temperaturas de -196 °C; pero no ocurre lo mismo ante las soldaduras. Otras aleaciones resistentes a temperaturas aún más bajas son las aleaciones de aluminio y magnesio.

Los materiales a base de níquel son casi todos resistentes a -196 °C. Las aleaciones de titanio también son adecuadas, pero deben mantenerse libres de impurezas como el oxígeno, el nitrógeno, el carbono y el hierro, ya que causan fragilidad.

Debajo los -196 °C

Estas temperaturas tan bajas son de gran interés para la industria, ya que corresponden a la temperatura a la que se licúa el helio (-270 °C) y el hidrógeno (-253 °C), un elemento prometedor para el almacenamiento de energía y para los proyectos de fusión nuclear.

Entre los tipos de aceros, solo los aceros inoxidables austeníticos de alta aleación son adecuados para estas temperaturas, como el 304 y el 310. Si se requieren soldaduras, se recomienda el uso de variantes con bajo contenido de carbono. Estas contienen generalmente entre 18% y 21% de cromo y entre 9% y 14% de níquel.

Como puedes ver, la serie 300 de acero inoxidable ofrece una fina combinación de resistencia y soldabilidad cuando está expuesto a bajas temperaturas, así que trata de usarla en entornos similares.