Acero al carbono frente a acero inoxidable: ¿Conoce sus diferencias en cuanto a propiedades?

Acero es un término que designa a todo un grupo de aleaciones metálicas, un tipo de metal general versátil con una amplia gama de aplicaciones y usos. Aunque existen muchos tipos de acero, la mayoría se dividen en dos: acero al carbono y acero inoxidable. El acero al carbono suele tener un contenido de cromo inferior a 10,5%, pero se requiere al menos 10,5% de cromo para ser considerado acero inoxidable. Explicaremos las características del acero al carbono frente al acero inoxidable, cómo tratar el óxido, cómo utilizar el acero al carbono y el acero inoxidable, y responderemos a las preguntas más frecuentes: ¿Qué es mejor el acero al carbono y el acero inoxidable?

¿Qué es el acero inoxidable?

El acero inoxidable es un tipo de acero definido por la adición de elementos de aleación como el cromo y el níquel; suele tener un contenido de cromo superior a 10,5%. Como está diseñado para proteger contra la oxidación, a veces se le llama "acero libre de oxígeno". El hierro se oxida y se oxida cuando entra en contacto con el oxígeno, pero el cromo puede entrar en contacto con el oxígeno sin oxidarse. Por eso, el acero inoxidable recibe una capa protectora de cromo para crear una barrera entre el oxígeno y el hierro del ambiente. Así puede resistir la corrosión y la oxidación y convertirse en "acero inoxidable".

Tipos de acero inoxidable

Cuando el contenido de cromo del acero inoxidable es diferente, sus características también lo son. Por lo general, cuanto menor es el contenido de cromo, menos costoso pero menos duradero. Existen varios tipos de acero inoxidable:

• Austenítico: Es el acero inoxidable más utilizado. Su límite elástico es bajo, pero su resistencia a la corrosión y al calor son fuertes, y suele emplearse en artículos domésticos, tuberías y contenedores industriales, construcción y fachadas de edificios.
• Ferrita: Generalmente un tipo de acero sin níquel, tiene mejor resistencia a la corrosión, al calor y al agrietamiento que el tipo de acero común. Suele utilizarse en lavadoras, calderas y edificios de interior.
• Martensita: Debido a su bajo contenido en cromo, tiende a ser más magnético que otros aceros inoxidables y menos resistente a la corrosión.
• Acero bifásico: Acero austenítico y acero ferrítico Acero compuesto con resistencia y flexibilidad, el límite elástico es el doble que el del acero inoxidable austenítico, utilizado en las industrias del papel, la pasta de papel, la construcción naval y la petroquímica.

¿Qué es el acero al carbono?

En cambio, el acero al carbono tiene una concentración mucho menor de aleaciones de cromo, carbono y hierro, y muy pocos materiales más. Por eso, a veces se le llama acero de "baja aleación". Tanto el acero inoxidable como el acero al carbono tienen estas composiciones básicas, pero El acero al carbono se define por el contenido de carbono. El contenido de carbono es por lo general alrededor de 0,1-2,5%, pero a menudo fluctúa. A diferencia del acero inoxidable, es fácil que se oxide, pero el acero al carbono suele ser barato, y sus propiedades mecánicas difieren según el contenido de carbono. El acero con bajo contenido en carbono es débil y blando, pero Mecanizado CNC y la soldadura son fáciles, y el acero con alto contenido en carbono es resistente, pero su procesamiento es bastante difícil.

Tipos de acero al carbono

Los elementos que definen las aleaciones de acero al carbono son el contenido de carbono, y así se clasifican los distintos tipos de acero al carbono.

• Acero bajo en carbono: el acero al carbono más utilizado, con un contenido de carbono inferior a 0,25%. Suele ser relativamente débil y blando, pero es fácil de soldar y dúctil, por lo que se suele utilizar para mecanizar y soldar a bajo coste.
• Acero al carbono medio: Con un contenido de carbono de 0,25-0,6% y un contenido de manganeso de 0,6-1,65%, tales como Acero SK5. Puede mejorarse mediante tratamiento térmico, pero sólo puede realizarse en secciones muy finas a menos que se añada un elemento de aleación.
• Acero con alto contenido en carbono: Con un contenido de carbono superior a 0,6%. Es el acero al carbono más duro y resistente con la ductilidad más baja, excelente resistencia al desgaste, más a menudo de temple y revenido.

Propiedades del acero al carbono frente al acero inoxidable

Al comparar las características del acero al carbono frente al acero inoxidable, es importante ver que cada tipo de acero es el mejor.

Cuadro 1. Propiedades del acero al carbono frente al acero inoxidable

Propiedad	Acero al carbono	Acero inoxidable
Resistencia a la tracción	400-1200 MPa	500-1000 MPa
Límite elástico	250-1000 MPa	200-800 MPa
Alargamiento	10-30%	20-60%
Densidad	~7,85 g/cm³	~8,0 g/cm³
Dureza	120-400 HB	150-400 HB
Conductividad térmica	40-50 W/m-K	15-30 W/m-K
Punto de fusión	1410 °C~ 1540 °C	1375°C ~ 1530°C
Maquinabilidad	Bien	Moderado
Soldabilidad	Bien	Moderado
Magnético	Magnético	Varía (austenítico no magnético o débilmente magnético; ferrítico/martensítico magnético)

Composición

Todos los aceros contienen hierro y carbono. En algunas aleaciones se añaden elementos adicionales que les confieren propiedades únicas. El acero inoxidable se compone principalmente de cromo, níquel y molibdeno. Contiene al menos 10,5% de masa de cromo.

Tabla 2. Composiciones de acero inoxidable

Hierro	Cromo	Níquel	Carbono	Manganeso	Silicio
Balence	10.5%-30%	8-10.5%	0.03-0.08%	1-2%	0.5-1%

Por otro lado, el acero al carbono es la composición de hierro y carbono. El contenido de carbono varía en función del tipo de acero, oscilando entre 0,05% para los aceros de bajo contenido en carbono y de bajo contenido en carbono y 2,5% para los aceros de ultra alto contenido en carbono.

Tabla 3. Composiciones de acero al carbono

Hierro	Carbono	Manganeso	Silicio
Balence	0.1~2.5%	0.3~1.0%	0.1~0.2%

Coste

El coste del acero depende de la forma de acero que se vaya a comprar. Entre otros factores, la composición del acero forma parte de los aspectos que pueden afectar al precio pagado por el acero. Si todos los demás factores son constantes, el coste del acero inoxidable es superior al del acero al carbono suave o medio. Sin embargo, el acero con alto contenido en carbono puede ser igual o, en algunos casos, superior al acero inoxidable. La mejor forma de determinar el precio del acero es evaluar los elementos de rendimiento necesarios para la aplicación e investigar la elección óptima y su precio.

Precios específicos por libra de acero inoxidable

• Acero inoxidable 304: $1.45
• Acero inoxidable 316: $1.81
• Acero inoxidable 430: $0.82

Precios específicos por libra de acero al carbono

• Acero de bajo contenido en carbono (por ejemplo, A36, CS 30): $0.50-$0.75
• Acero medio/alto carbono (por ejemplo, grados 50, 70, 100): $0.60-$0.90

Resistencia a la corrosión

El nombre y la reputación del acero inoxidable se deben a su resistencia a la corrosión. Es un material resistente a la corrosión. El acero inoxidable obtiene la protección contra la corrosión del cromo aleado al metal. Cuando el cromo reacciona con el oxígeno, forma una capa de óxido de cromo que protege al acero de la corrosión.

El acero al carbono no tiene la misma capacidad para evitar la corrosión. El acero al carbono tiene muchas ventajas, pero la resistencia a la corrosión no es una de ellas. Por lo tanto, no se recomienda el uso de acero al carbono en entornos marinos.

Resistencia a la tracción y límite elástico

El acero tiene una gran resistencia a la tracción y un alto límite elástico, lo que dificulta su rotura o deformación incluso cuando se tira de él con fuerza. Esta propiedad única es ideal para infraestructuras como edificios comerciales y puentes. El acero al carbono tiene un límite elástico relativamente alto, pero una resistencia a la tracción baja. Mantiene la forma casi hasta el punto de rotura, pero si lo sobrepasa, se rompe de forma natural.

Por otro lado, el acero inoxidable tiene menos contenido de carbono, es más blando que el acero al carbono y es más débil a la flexión y a la abolladura que éste debido a su bajo límite elástico.

Mecanizado y soldadura

El mecanizado y la soldadura desempeñan un papel importante en la fabricación de estructuras de acero. Es importante identificar los metales que son fáciles de procesar. El acero inoxidable es conocido como un metal difícil de procesar y que requiere herramientas y técnicas de procesamiento especiales. Sin embargo, el procesamiento del acero inoxidable no es imposible, pero el acero al carbono es más ventajoso en este caso.

Apariencia

La apariencia es un factor importante a tener en cuenta a la hora de elegir materiales adecuados para diversos proyectos. Tanto el acero al carbono como el inoxidable tienen un buen acabado. El acero al carbono tiene un aspecto suave y sofisticado y puede adaptarse a diversos entornos, por lo que las opciones estéticas pueden ajustarse ampliamente mediante múltiples revestimientos y acabados. Por otro lado, el acero inoxidable es conocido por su lustre y brillo, lo que lo convierte en la mejor opción de las dos.

Resistencia térmica

El carbono también puede soportar altas temperaturas, pero el acero inoxidable tiene una excelente resistencia al calor. El acero inoxidable puede soportar hasta 1000 grados Fahrenheit.

¿Qué es mejor, el acero al carbono frente al acero inoxidable?

Entonces, ¿qué es mejor para el acero al carbono frente al acero inoxidable? Depende de lo que necesite. He aquí las ventajas del acero al carbono y del acero inoxidable.

Las principales ventajas del acero inoxidable son:

• Resistencia a la corrosión: Cuando se añade cromo al acero inoxidable durante el proceso de fabricación, se combina con el oxígeno del aire para crear una fina película protectora sobre el metal que lo protege de la oxidación del acero al carbono frente al acero inoxidable y otros tipos de corrosión.
• Resistencia al calor: Algunos aceros inoxidables son resistentes a las incrustaciones y pueden soportar entornos con temperaturas muy elevadas. Ciertos tipos de acero inoxidable pueden soportar temperaturas extremadamente bajas durante mucho tiempo.
• Larga vida: El acero inoxidable tiene una excelente resistencia a la corrosión y al calor, por lo que es ideal para aplicaciones a largo plazo, como la exposición a la humedad y a sustancias corrosivas.
• Higiénico: El acero inoxidable rechaza de forma natural las bacterias y otros patógenos debido a su estructura química. Además, es muy fácil de lavar con un paño con agua y un limpiador universal.

Las principales ventajas del acero al carbono son:

• Durabilidad: El acero al carbono es resistente, duradero y puede soportar grandes esfuerzos y cargas de impacto. Se utiliza habitualmente en la construcción de piezas mecánicas y edificios.
• Asequible: El acero al carbono es más barato de fabricar y comprar que otros tipos de acero.
• Reciclabilidad: El acero al carbono es 100% reciclable y puede utilizarse muchas veces sin comprometer la calidad ni la resistencia.
• Versatilidad: El acero al carbono puede utilizarse para casi todas las aplicaciones que requieren materiales baratos y duraderos. Se pueden crear diversas formas mediante soldadura, mecanizado y moldeado.

¿Cuándo utilizar acero al carbono frente a acero inoxidable?

Elegir el acero adecuado depende de lo que se vaya a construir o fabricar. Veamos cuándo utilizar acero al carbono y cuándo acero inoxidable en situaciones reales.

Usos del acero inoxidable

El acero inoxidable se utiliza sobre todo para aplicaciones que requieren sus propiedades únicas y su resistencia a la corrosión. Esta aleación se tritura en bobinas, chapas, placas, barras, alambres y tubos. He aquí algunos ejemplos de usos comunes del acero inoxidable:

• Equipos de procesamiento de alimentos: Acero inoxidable, o acero inoxidable de calidad alimentariase utiliza ampliamente en la industria alimentaria por su resistencia a la corrosión y sus propiedades sanitarias. Suele utilizarse en equipos de procesamiento de alimentos, como mezcladoras y depósitos de almacenamiento.
• Equipos médicos: El acero inoxidable se utiliza a menudo en la construcción de equipos médicos por su esterilizabilidad, resistencia a la corrosión y biocompatibilidad.
• Piezas de automóviles: El acero inoxidable se utiliza para fabricar diversas piezas de automoción, como dispositivos de escape y embellecedores.
• Construcción: Su capacidad para soportar duras condiciones ambientales garantiza longevidad y fiabilidad. El acero inoxidable se utiliza para construir edificios y otras estructuras, como barandillas, puertas y marcos de ventanas.
• Aeroespacial y Defensa: El acero inoxidable se utiliza para fabricar aviones y otros equipos relacionados con la defensa debido a su resistencia y durabilidad.
• Tratamiento químico: El acero inoxidable es resistente a diversos productos químicos y adecuado para el procesamiento químico.

Usos del acero al carbono

El acero al carbono suele utilizarse cuando su durabilidad es más asequible que la de otros tipos de acero y cuando no se requiere resistencia a la corrosión. A menudo, el acero al carbono se fabrica o procesa en grandes cantidades. A continuación se indican los usos habituales del acero al carbono:

• Construcción: El acero al carbono se utiliza a menudo en estructuras como edificios y puentes por su resistencia, durabilidad y versatilidad.
• Automóvil: El acero al carbono se utiliza para fabricar diversas piezas de automoción, como tuercas, pernos y elementos de fijación.
• Equipamiento industrial: El acero al carbono se utiliza en diversos equipos industriales, como calderas, depósitos y recipientes a presión.
• Piezas mecánicas: El acero al carbono se utiliza a menudo en piezas mecánicas como engranajes, cojinetes y muelles debido a su resistencia y durabilidad.
• Herramientas de corte: El acero al carbono se utiliza en la fabricación de herramientas de corte, como cuchillos y sierras, por su capacidad para mantener el filo.
• Defensa: El acero al carbono se utiliza para fabricar diversos equipos relacionados con la defensa, como blindajes y armas, debido a su resistencia y durabilidad.

¿Qué acero debo utilizar?

El acero inoxidable tiene una excelente resistencia a la corrosión y es adecuado para diversas aplicaciones expuestas a entornos húmedos y corrosivos. Por otro lado, ¿qué es mejor, el acero al carbono o el acero inoxidable? Dado que el acero al carbono tiene un contenido relativamente alto de carbono, posee una gran resistencia y dureza, y es adecuado para diversas aplicaciones que requieren grandes esfuerzos y choques. El uso de acero al carbono o acero inoxidable depende de los requisitos específicos del proyecto y de factores como las propiedades del material, la resistencia a la corrosión, la resistencia al calor y el coste.

Tabla 4. Características del acero al carbono y del acero inoxidable

Características	Acero inoxidable	Acero al carbono
Resistencia a la corrosión	Alta resistencia a la corrosión y al óxido	No resiste la corrosión ni el óxido
Resistencia a la temperatura	Puede soportar temperaturas extremadamente altas y bajas durante largos periodos	Puede soportar temperaturas altas y bajas, pero no rinde tan bien como el acero inoxidable cuando se expone durante periodos prolongados.
Soldabilidad	Es soldable pero más complejo debido a su punto de fusión más elevado	Es uno de los metales más fáciles de soldar debido a su bajo punto de fusión.
Vida útil	La vida media es de aproximadamente 20 años	La vida media es de aproximadamente 20 años
Reciclable	100% reciclable	100% reciclable
Higiénico	Rechaza bacterias y otros patógenos, fácil de limpiar	No es tóxico y tiene propiedades higiénicas, pero es propenso a la corrosión si no se limpia y mantiene.
Coste	Más caro	Referencia

Conclusión

Si conoce la diferencia entre acero al carbono y acero inoxidable, podrá tomar decisiones inteligentes en el proyecto. El acero al carbono es resistente y asequible, pero debe protegerse de la oxidación. El acero inoxidable es resistente a la oxidaciónEl acero al carbono tiene un aspecto precioso y dura mucho, incluso en lugares húmedos y duros. Comparando las características del acero al carbono frente al acero inoxidable, aprendiendo sobre la oxidación del acero al carbono y el acero inoxidable, y conociendo el uso del acero al carbono y el acero inoxidable, podrá tomar mejores decisiones a la hora de hacer estructuras, fabricar herramientas y elegir suministros de cocina.

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