El acero no tiene un único punto de fusión válido para todos los grados. Es una aleación de hierro con carbono y, según el grado, otros elementos. Al calentarse suele atravesar un intervalo entre el solidus, donde empieza a aparecer líquido, y el liquidus, donde el material queda completamente líquido en la descripción de equilibrio correspondiente.
Como referencia, BSSA publica para 304/304L un intervalo de 1400–1450°C y para 316/316L de 1375–1400°C. Los aceros al carbono también tienen temperaturas de solidus y liquidus dependientes de la composición.
Referencia rápida
| Material | Intervalo de referencia |
|---|---|
| Hierro puro | aprox. 1535–1538°C |
| 304 / 304L | 1400–1450°C |
| 316 / 316L | 1375–1400°C |
| 430 | 1425–1510°C |
| 410 | 1480–1530°C |
Deslice la tabla para ver todas las columnas →
Los valores de los inoxidables proceden de la tabla BSSA/ASM. Para control de proceso se debe trabajar con datos del grado y, cuando sea necesario, con la composición real de la colada.
Solidus y liquidus
En una aleación comercial, la primera fracción líquida aparece al alcanzar el solidus. Entre solidus y liquidus coexisten fases sólidas y líquidas. El liquidus marca la condición a partir de la cual la aleación está completamente líquida dentro del modelo utilizado.
Esta distinción resulta útil en fundición, soldadura, simulación térmica y fabricación de acero. Un único número redondeado puede ocultar decenas de grados relevantes para el proceso.
Influencia de la composición
El sistema Fe-C permite entender el papel básico del carbono en los aceros. El carbono desplaza límites de fase y modifica las temperaturas de transformación. Manganeso, silicio, cromo, níquel, molibdeno y otros elementos alteran también el comportamiento de solidificación.
Por ello, términos amplios como acero al carbono o acero inoxidable no proporcionan una temperatura exacta. Cuando el dato afecta a una operación industrial, conviene usar la química del grado o de la colada y una fuente termodinámica o de proceso validada.
Rangos de varios inoxidables
| Grado | °C | °F aprox. |
|---|---|---|
| 316 / 316L | 1375–1400 | 2507–2552 |
| 304 / 304L | 1400–1450 | 2552–2642 |
| 321 / 347 | 1400–1425 | 2552–2597 |
| 17-4PH | 1400–1440 | 2552–2624 |
| 430 | 1425–1510 | 2597–2750 |
| 410 | 1480–1530 | 2696–2786 |
Deslice la tabla para ver todas las columnas →
Acero al carbono
El acero al carbono presenta igualmente un intervalo dependiente de la composición. Para una decisión técnica, identifique el grado o la química de colada, defina si necesita solidus, liquidus o una temperatura de proceso y consulte la fuente aplicable. El valor del hierro puro sirve como referencia física, sin sustituir los datos del acero real.
Temperatura de fusión y temperatura de servicio
La pérdida de resistencia, rigidez o estabilidad frente a la oxidación puede comenzar muy por debajo del intervalo de fusión. El diseño a alta temperatura utiliza propiedades mecánicas y físicas a la temperatura de servicio junto con la norma de diseño correspondiente.
BSSA muestra que grados con rangos de fusión similares pueden tener límites de servicio en aire distintos. La selección para hornos, conductos calientes o equipos a presión exige propiedades específicas de alta temperatura.
Soldadura, fundición y lectura de datos
La soldadura genera una piscina fundida localizada y una zona afectada térmicamente con ciclos de estado sólido. En fundición, la temperatura de vertido suele incluir un sobrecalentamiento por encima del liquidus cuyo valor depende del proceso y de la geometría.
Al leer una tabla de “punto de fusión del acero”, compruebe el grado, la definición del valor, la fuente, la química y la diferencia entre temperatura de fusión y temperatura de servicio.
Fuente de los intervalos del acero inoxidable: BSSA / ASM.