AISI 431 – UNS S43100
Acero inoxidable martensítico Cr-Ni de alta resistencia
Martensítico con 15–17% de Cr y 1,25–2,5% de Ni, que tiene la mejor resistencia a la corrosión entre los grados martensíticos convencionales y buena tenacidad en condición templada y revenida. Se usa en ejes y elementos de fijación que exigen resistencia mecánica con exposición a agua y ambientes marinos suaves.
Designaciones y equivalentes
| Sistema | Designación |
|---|---|
| UNS | S43100 |
| W.Nr./EN | 1.4057 (X17CrNi16-2) |
| DIN | X17CrNi16-2 |
| JIS | SUS431 |
| Denominación comercial | Type 431 |
| Otras | GB 14Cr17Ni2 (antes 1Cr17Ni2); AMS 5628 |
Normas por forma de producto
| Forma | Norma |
|---|---|
| Barra | ASTM A276 / A479 (431); EN 10088-3; AMS 5628 |
| Forjado | ASTM A473 (431) |
| Chapa | EN 10088-2 (1.4057) |
| Alambre | ASTM A580 |
Tolerancias y códigos HS
- Barras forjadas (redondas y cuadradas): sobremedida de mecanizado desde 2 mm (Ø 6–16 mm) hasta 24 mm (Ø 400–500 mm) en el diámetro. Ej.: Ø 100–125 mm terminado: +7 mm, tolerancia +6 / −0 (longitud hasta 3.500 mm).
- Discos forjados: sobremedida de 4 a 9 mm en el diámetro y de 3 a 11 mm en la altura, tolerancia solo positiva.
- Corte y mecanizado: sierra de cinta −0 / +5 a +15 mm en la longitud; chorro de agua +10 % del espesor en el diámetro (mín. 2 mm); piezas mecanizadas −0 / +2 a +5 mm en el diámetro. Vea las tablas completas (INF 002 e INF 003, iguales para todas las aleaciones).
| Forma | NCM (Brasil, 8 dígitos) | HS (internacional, 6 dígitos) | HTS (EE. UU., 10 dígitos)* | CN (Unión Europea, 8 dígitos)* |
|---|---|---|---|---|
| Barra forjada | 7222.30.00 | 7222.30 | 7222.30.0024 | 7222 30 51 |
| Barra laminada en caliente | 7222.11.00 | 7222.11 | 7222.11.0059 | 7222 11 11 |
| Chapa (> 10 mm, ancho ≥ 600 mm) | 7219.21.00 | 7219.21 | 7219.21.0020 | 7219 21 10 |
| Brida y conexión | 7307.21.00 | 7307.21 | 7307.21.5000 | 7307 21 00 |
Clase arancelaria: acero inoxidable (por composición química, según las Notas del Capítulo 72 y la Nota 5 de la Sección XV).
*: códigos de EE. UU. y de la UE a modo de referencia. NCM según la legislación vigente (Reglas Generales de Interpretación, Notas de los Capítulos 72, 74 y 75 y Nota 5 de la Sección XV). Confirme el código definitivo con su agente de aduanas según el tamaño y el acabado del ítem. HS = primeros 6 dígitos de la NCM.
Composición química (%)
ASTM A276 (S43100)
| Elemento | Rango (%) |
|---|---|
| C | ≤ 0,20 |
| Mn | ≤ 1,00 |
| Si | ≤ 1,00 |
| P | ≤ 0,040 |
| S | ≤ 0,030 |
| Cr | 15,0 – 17,0 |
| Ni | 1,25 – 2,50 |
| Fe | resto |
Propiedades mecánicas
Templado y revenido QT800 (EN 10088-3, 1.4057, d ≤ 160 mm); recocido según ASTM A276
| Propiedad | Valor |
|---|---|
| Límite elástico (0,2%) | ≥ 600 MPa (QT800) |
| Resistencia a la tracción | 800 – 950 MPa (QT800) |
| Alargamiento | ≥ 14% |
| Impacto Charpy V (20 °C) | ≥ 25 J |
| Dureza, recocido (A276) | ≤ 277 HB |
| Dureza máx., templado | ≈ 44 HRC (revenido bajo) |
Propiedades físicas típicas
| Propiedad | Valor |
|---|---|
| Densidad | 7,70 g/cm³ |
| Intervalo de fusión | 1.430 – 1.510 °C |
| Módulo de elasticidad | 200 GPa |
| Conductividad térmica (100 °C) | 20,2 W/m·K |
| Dilatación térmica (20–100 °C) | 10,2 µm/m·K |
| Resistividad eléctrica | 72 µΩ·cm |
Tratamiento térmico, soldadura y mecanizado
| Ítem | Práctica habitual |
|---|---|
| Temperatura de servicio | Uso estructural hasta ≈ 400 °C (por encima pierde resistencia); evitar por debajo de 0 °C en servicio con impacto, por la caída de tenacidad. |
| Tratamiento térmico | Recocido subcrítico 620–660 °C (aire) o recocido completo 800–850 °C (horno). Temple: 950–1.020 °C, aceite o aire. Revenido 560–700 °C para tenacidad (QT800 ≈ 600–650 °C) o 250–370 °C para máxima dureza; evitar 400–560 °C. Se recomienda doble revenido. |
| Soldadura | Difícil (temple al aire). Precalentamiento 200–300 °C, interpasada ≥ 200 °C, revenido posterior a la soldadura 620–660 °C. Consumibles AWS E410/ER410 o ER410NiMo (resistencia) o E309L/ER309L (sin tratamiento posterior, menor resistencia). |
| Mecanizado | Regular; mecanizar en condición recocida o QT800, con herramienta afilada y avance constante (se endurece menos por deformación que los grados austeníticos). |
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Metal de aporte para soldadura
La composición del alambre normalmente no es idéntica a la del material: cada página explica por qué.
Aplicaciones típicas
- Ejes de bombas y de hélices
- Vástagos e internos de válvulas
- Pernos, tuercas y espárragos
- Componentes aeronáuticos
- Piezas de compresores y agitadores
Alternativas: 410/420 si la corrosión es suave y el costo importa; F6NM (13-4) para mejor soldabilidad y tenacidad; 17-4PH para mayor resistencia con corrosión similar o mejor; dúplex 2205 para corrosión por cloruros.
Compare aleaciones por medio corrosivo, concentración y temperatura →
AISI 431: guía completa
Qué es el acero inoxidable AISI 431
El 431 pertenece a la familia de los aceros inoxidables martensíticos y ferríticos. El cromo de 15 a 17% es el más alto entre los grados martensíticos convencionales y da la mejor resistencia a la corrosión del grupo; el níquel de 1,25 a 2,5% equilibra ese cromo y garantiza que el acero se transforme en martensita en el temple.
Soldadura
Es un acero difícil de soldar, porque endurece al aire. Exige precalentamiento a 200 – 300 °C, interpasada mínima de 200 °C, enfriamiento lento y revenido posterior a la soldadura a 620 – 660 °C, con consumibles ER410NiMo o, cuando la resistencia de la junta no es crítica, E309L austenítico. Siempre que sea posible, soldar antes del tratamiento térmico final.
Corrosión y límites de uso
Con PREN de 15 a 17, el 431 resiste la atmósfera, el agua dulce y los ambientes marinos suaves a un nivel cercano al de los austeníticos 301 y 302, siempre que esté templado y revenido, pulido y pasivado. No se indica para cloruros concentrados, agua de mar estancada ni ácidos. Bajo carga, el límite práctico es de unos 400 °C, y por debajo de 0 °C la tenacidad debe verificarse mediante ensayo de impacto.
Aplicaciones
Ejes de bombas y de hélices de barcos, vástagos y componentes de válvulas, pernos, tuercas y pasadores de alta resistencia, componentes aeronáuticos y piezas de máquinas que trabajan en ambientes húmedos o marinos suaves.
Formas de suministro y servicios de Dustre
Barras redondas y bloques forjados en matriz abierta, cortados a medida en sierra de cinta, con mecanizado de desbaste o acabado, tratamiento térmico (temple y revenido, recocido, recocido de solución y envejecimiento) en hornos propios y ensayos de dureza, tracción e impacto. Todo el material se suministra con certificado de inspección 3.1 y trazabilidad de colada.
Preguntas frecuentes
¿Cuál es la composición química de AISI 431?
Según ASTM A276 (S43100): C ≤ 0,20; Mn ≤ 1,00; Si ≤ 1,00; P ≤ 0,040; S ≤ 0,030; Cr 15,0 – 17,0.
¿Qué normas cubren AISI 431?
Barra: ASTM A276 / A479 (431); EN 10088-3; AMS 5628. Forjado: ASTM A473 (431). Chapa: EN 10088-2 (1.4057). Alambre: ASTM A580.
¿Hasta qué temperatura se puede usar AISI 431?
Uso estructural hasta ≈ 400 °C (por encima pierde resistencia); evitar por debajo de 0 °C en servicio con impacto, por la caída de tenacidad.
¿Qué materiales pueden sustituir a AISI 431?
410/420 si la corrosión es suave y el costo importa; F6NM (13-4) para mejor soldabilidad y tenacidad; 17-4PH para mayor resistencia con corrosión similar o mejor; dúplex 2205 para corrosión por cloruros.
¿Dónde comprar AISI 431 en Brasil?
Dustre suministra AISI 431 en forma de barra, chapa, tubo, bloque y piezas forjadas o mecanizadas, sujeto a disponibilidad, con certificado de calidad. Casa matriz en Osasco/SP, sucursales en Joinville/SC y Baixo Guandu/ES, con entrega en todo Brasil. Para cotizar, escriba a Helena, nuestra asistente en WhatsApp +55 11 98649-0075, o a [email protected].
