El acero es la columna vertebral de varias industrias modernas y contribuye a dar forma al mundo que nos rodea. Entre los muchos tipos disponibles, dos de los más utilizados son el acero al carbono y el acero inoxidable. Algunos eligen el acero inoxidable por su aspecto brillante. Sin embargo, hay quien prefiere el acero al carbono por su increíble dureza. Este contraste suscita a menudo el debate: acero al carbono frente a acero inoxidable.
Recuerde que ambos aceros poseen características únicas y son específicos para distintas aplicaciones. Por eso, elegir el adecuado para su proyecto es la clave para obtener resultados impecables. Una elección equivocada puede acarrear costosas reparaciones y problemas de seguridad. Entonces, ¿cómo decidir cuál le conviene más? No se preocupe. Este artículo le aclarará las cosas diferenciando ambas. Así que, ¡empecemos!
Visión general del acero al carbono y el acero inoxidable
Antes de entrar de lleno en las diferencias, entendamos por separado el acero al carbono y el acero inoxidable.
El acero al carbono es un tipo especial de acero que contiene principalmente carbono y hierro. También contiene pequeñas cantidades de otros metales, como cromo y níquel. Sin embargo, el contenido principal es carbono, normalmente entre 0,05% y 2,0%. Este contenido de carbono puede variar de un tipo a otro.
Si nos fijamos en su aspecto, el acero al carbono tiene un acabado opaco, mate y gris azulado. Además, cuando se expone al aire, desarrolla una pátina. Se trata de una capa amarilla que afea aún más su aspecto. Sin embargo, se puede mejorar su aspecto aplicando recubrimientos y puliendo.
Tipos de acero al carbono
En función del contenido de carbono, el acero al carbono se divide en tres tipos principales;
- Acero con bajo contenido en carbono (acero dulce) tiene un contenido de carbono de aproximadamente 0,30%. Debido a su bajo contenido en carbono, es blando y flexible. Por eso se utiliza principalmente en alambres y tuberías.
- El acero al carbono medio contiene 0,30% a 0,60% de carbono. Este contenido ligeramente superior le confiere cierta dureza. Aun así, es flexible y se utiliza para fabricar piezas estructurales.
- Acero con alto contenido en carbono: Este tipo contiene un porcentaje de carbono de aproximadamente 0,60% a 2,0%. Un mayor contenido de carbono implica una mayor dureza. Por tanto, este tipo es el más duro y se utiliza en herramientas de corte.
El acero inoxidable es una aleación cuyo contenido principal es el cromo. La cantidad porcentual de cromo es de aproximadamente 10,5%, lo que le confiere unas propiedades únicas. Sin embargo, junto con el cromo, también incluye carbono, hierro, molibdeno y níquel. Estos diferentes metales realzan aún más sus características.
Esta diferencia de composición afecta al aspecto del acero inoxidable. Por ejemplo, tiene un aspecto brillante, liso y pulido. Este aspecto reflectante lo convierte en la mejor elección para proyectos arquitectónicos. Además, puede mejorar aún más su aspecto con una textura de espejo cepillado, mate o brillante.
Tipos de acero inoxidable
Éstos son los tres tipos principales de acero inoxidable, según su composición
- Acero inoxidable austenítico: Este tipo contiene más cromo y níquel. Tiene propiedades no magnéticas y es fácilmente soldable.
- Acero inoxidable ferrítico: Contiene más cromo pero poco níquel. Esto lo hace magnético y duro. Por eso se utiliza en piezas de automoción.
- Acero inoxidable martensítico: Este tipo tiene cromo con un mayor contenido de carbono. Por tanto, es robusto pero menos resistente a la corrosión. Se utiliza principalmente en cuchillos y herramientas de corte.
Acero al carbono frente a acero inoxidable: Diferencias clave
¿Ha comprendido las diferencias básicas de composición y aspecto? Si es así, será mucho más fácil entender otras distinciones. Veamos cómo se comparan estos dos materiales.
1- Resistencia y durabilidad
Esta es una de las principales diferencias entre el acero inoxidable y el acero al carbono. Como sabe, el acero al carbono tiene un mayor contenido de carbono, lo que lo hace más duro y resistente. Sin embargo, tiene una contrapartida: su mayor dureza lo hace quebradizo. Esto significa que el acero al carbono tiene menos resistencia a la tracción y, si no se maneja con cuidado, puede romperse.
Por otro lado, el acero inoxidable ofrece la mejor combinación de resistencia y durabilidad. Por ejemplo, tiene una mayor resistencia a la tracción, de 87.000 psi. Esto significa que cuando se tira de él o se estira, no se rompe fácilmente. Además, un entorno cambiante como el frío no lo hace quebradizo. Así que puede durar mucho tiempo y garantizar su durabilidad.
2- Resistencia a la corrosión
La resistencia a la corrosión es otro factor que diferencia a ambos aceros. En este término, el inoxidable es el claro vencedor. ¿POR QUÉ? Como sabe, tiene un mayor contenido de cromo. Cuando se expone al aire o a la humedad, se desarrolla una capa de óxido. Esta capa actúa como un escudo protector y salva la superficie de una mayor resistencia. Además, esta capa puede autocurarse.
Esto significa que puede reformarse rápidamente si desaparece en condiciones duras. En cambio, el acero al carbono no tiene suficiente cromo para resistir la corrosión. Cuando se expone al oxígeno, se oxida y corroe. Como resultado, la superficie del acero al carbono se debilita y no puede soportar la humedad. Sin embargo, se puede mejorar esta propiedad galvanizando, pintando y recubriendo.
3- Peso y manejo
Esta es una de las diferencias significativas entre el acero inoxidable y el acero al carbono. Si hablamos del acero al carbono, es muy ligero. ¿POR QUÉ? La razón radica en su menor densidad, que es de unos 7,85 g/cm³. Esta baja densidad se debe a que los átomos están poco empaquetados. Por eso el acero al carbono también es fácil de manejar. Puede transportarlo, instalarlo y desplazarlo fácilmente a cualquier lugar.
Por el contrario, el acero inoxidable es mucho más pesado debido a su mayor densidad. Debido al apretado empaquetamiento de los átomos, tiene una densidad de unos ~8,00 - 8,10 g/cm³. El acero inoxidable tiene más elementos de aleación, que también contribuyen a aumentar su peso. Por tanto, su peso también dificulta su manipulación. Necesitará herramientas especiales y atención para manipularlo.
4- Soldabilidad y trabajabilidad
Estos dos términos se refieren a la facilidad para soldar y dar forma a un material. Ésta es otra diferencia que distingue a ambos tipos de acero. Por ejemplo, el acero al carbono es más fácil de trabajar y soldar, sobre todo cuando es de grado bajo y medio. Su menor densidad responde bien durante el corte y el fresado. Además, debido a su bajo elemento de aleación, no se arruga ni se agrieta durante la soldadura.
Por otro lado, el acero inoxidable es mucho más pesado, lo que dificulta su trabajo. Se necesitan herramientas y técnicas especiales para cortarlo y realizar otras operaciones de fresado. Además, su contenido en níquel se comporta de forma diferente con el calor, lo que también es un problema durante la soldadura. Así, al soldar acero inoxidable hay más posibilidades de que se decolore y se deforme.
5- Propiedades magnéticas
Las propiedades magnéticas se refieren al comportamiento de un material en un campo magnético. Esta propiedad es muy importante en varias aplicaciones, como los transformadores y los sensores magnéticos. ¿En qué se diferencian ambos tipos de acero? El acero al carbono es altamente magnético debido a su mayor contenido en hierro. Como sabe, el hierro tiene electrones no apareados que atraen rápidamente al imán.
Así pues, cada tipo de acero al carbono, independientemente de que sea un medio pobre inferior, atrae magnéticamente. Por el contrario, las propiedades magnéticas del acero inoxidable dependen de su tipo. Por ejemplo, el acero inoxidable austenítico es completamente antimagnético. Sin embargo, el acero ferrítico puede atraer significativamente el magnetismo. El último tipo, el martensítico, tiene propiedades magnéticas. Esta diferencia se debe al diferente contenido de hierro.
6- Resistencia al calor
Es uno de los factores significativos que nos ayudan a comprender las diferencias clave. La resistencia al calor muestra la eficacia con la que un material puede soportar altas temperaturas. Si nos fijamos en el acero al carbono, su resistencia al calor es de moderada a baja. Por ejemplo, cuando se expone al calor durante un periodo prolongado, se oxida y se debilita. Esto se debe a su punto de fusión más bajo.
En cambio, el acero inoxidable tiene una mayor cantidad de cromo. Esto lo hace más resistente al calor debido a la formación de una capa de óxido. Aunque explote un hoja de acero inoxidable al calor durante mucho tiempo, desarrolla una capa de óxido pero no se debilita. Además, su punto de fusión más alto también lo hace más resistente y evita su deformación.
7- Mantenimiento
Tanto el acero inoxidable como el acero al carbono ofrecen distintos niveles de mantenimiento. Por ejemplo, el acero al carbono requiere más cuidado y mantenimiento. ¿POR QUÉ? Como he dicho antes, tiene un aspecto mate y menos resistencia a la corrosión. Por lo tanto, hay que aplicar revestimientos y pulirlo para utilizarlo en exteriores. Además, la limpieza regular también es crucial para mantenerlo en las mismas condiciones.
Sin embargo, el acero inoxidable es conveniente para el mantenimiento. Tiene un aspecto pulido y brillante de forma natural, por lo que no es necesario aplicar recubrimientos ni pulir. Además, debido a su mayor contenido en cromo, es naturalmente resistente a la corrosión. Desarrolla una capa de óxido que lo protege de la oxidación. Así, se mantiene en las mismas condiciones incluso en condiciones duras.
8- Aplicaciones
Debido a sus diferentes composiciones, la utilidad de ambos aceros varía en función del sector. Veamos primero las aplicaciones típicas del acero al carbono.
- Por su resistencia y asequibilidad, tubos de acero al carbono se utilizan en la construcción de vigas y pilares.
- Debido a su dureza, es habitual encontrarlo en piezas de vehículos, como los chasis.
- El acero al carbono es muy utilizado en la fabricación de herramientas como martillos y cuchillos.
- También puede encontrarse en piezas de maquinaria como engranajes y ejes.
Como sabe, el acero inoxidable es muy duradero y resistente a la corrosión. Por lo tanto, sus aplicaciones incluyen:
- Se utiliza en la industria alimentaria y de bebidas por su resistencia a la corrosión y su facilidad de limpieza.
- La superficie no porosa del acero inoxidable lo hace higiénico. Por eso se utiliza para fabricar instrumentos quirúrgicos, implantes y dispositivos médicos.
- Como he dicho antes, mantiene su brillo durante varios años. Se tiene en cuenta para acabados exteriores, barandillas y tejados.
- Debido a su mayor resistencia al calor, tubos de acero inoxidable se utilizan en piezas aeroespaciales como los motores.
9- Respeto del medio ambiente y sostenibilidad
Tanto el acero inoxidable como el acero al carbono tienen un impacto diferente en el medio ambiente. Por ejemplo, el acero al carbono es reciclable, pero no es un buen material ecológico. ¿POR QUÉ? En primer lugar, es menos duradero y tiene menos vida útil, lo que aumenta la huella medioambiental global. Además, el acero al carbono es más propenso a la corrosión y hay que sustituirlo a menudo. Esto aumenta la necesidad de nuevos materiales de producción.
En cambio, el acero inoxidable no tiene ese problema. Es más ecológico que el acero al carbono. En primer lugar, es muy resistente y dura mucho tiempo. Esto reduce las sustituciones frecuentes, lo que disminuye directamente el desperdicio de material de producción. Además, tiene una superficie brillante de forma natural, por lo que no necesita revestimientos. Estos revestimientos utilizan productos químicos nocivos que contribuyen a la contaminación.
10- Coste y asequibilidad
El coste es muy importante a la hora de elegir entre acero inoxidable y acero al carbono. Ambos materiales tienen precios diferentes. Por ejemplo, el acero al carbono es una opción asequible. ¿POR QUÉ? En primer lugar, tiene menos elementos de aleación que tienen precios más bajos. Además, como es ligero, su fabricación también es sencilla. Esto significa que puede crear bobinas de acero al carbono con herramientas básicas.
Sin embargo, recuerde que el acero al carbono sólo gana en el coste inicial. Sus gastos a largo plazo pueden aumentar el coste total. En cambio, el acero inoxidable tiene un coste inicial más elevado. La razón reside en sus costosos elementos de aleación. Además, es un material más pesado, por lo que su fabricación requiere herramientas y procesos caros. Pero su durabilidad a largo plazo y su bajo mantenimiento compensan su precio y lo hacen rentable a largo plazo.
¿Puede distinguirlos con sólo mirarlos?
“A veces sí, pero no siempre". Como he dicho antes, ambos aceros tienen apariencias diferentes. Así, si encuentra un acero brillante y liso, probablemente se trate de acero inoxidable. En cambio, el acero al carbono tiene un aspecto mate y sin brillo. Pero puede confundirse, ya que el acero al carbono también parece brillante debido a los revestimientos y acabados.
Otro método de identificación visual es la prueba del imán. Como usted sabe, el acero al carbono es un material magnético que puede atraer un imán. Sin embargo, el acero inoxidable no puede atraer el magnetismo. Así que acerque el imán a un acero y compruebe si es acero al carbono o inoxidable. Sin embargo, tenga en cuenta que este método no es 100% fiable. Algunas calidades de acero inoxidable también pueden atraer los imanes.
Acero al carbono frente a acero inoxidable: ¿Cuál elegir?
Ambos materiales ofrecen propiedades únicas. Por eso es difícil encontrar la opción más fiable. Sin embargo, algunos factores pueden ayudarle a tomar una decisión más fácil. Veamos cómo elegir entre acero inoxidable y acero al carbono.
- En primer lugar, ten en cuenta el factor de resistencia a la corrosión de ambos materiales. El acero inoxidable es más resistente a la oxidación, por lo que lo prefiero para exteriores y lugares húmedos. Sin embargo, para interiores, opta por el acero al carbono.
- Evalúe la resistencia y tenacidad de ambos materiales. Por ejemplo, elija acero al carbono si necesita algo resistente, como herramientas y armazones. Sin embargo, si lo que prefiere es elasticidad, decídase por el acero inoxidable.
- El aspecto y el mantenimiento son otros factores que debe tener en cuenta. Por ejemplo, el acero inoxidable es mejor si su proyecto requiere un aspecto brillante y liso. Además, requiere menos mantenimiento. Sin embargo, si no le importa el aspecto pero sí la dureza, opte por el acero al carbono.
- Por último, tenga en cuenta su presupuesto a la hora de elegir entre estos aceros. Si tiene un presupuesto ajustado, el acero al carbono es una opción rentable. Sin embargo, si no le preocupa el presupuesto pero prefiere más prestaciones, debería elegir el acero inoxidable.
Conclusión
El acero al carbono y el acero inoxidable son dos materiales increíbles, cada uno con sus puntos fuertes. La clave está en elegir el que mejor se adapte a sus necesidades. Esto sólo es posible cuando se conoce la diferencia fundamental entre ambos. Por ello, en este artículo he explorado la diferencia principal que le ayudará. Por ejemplo, el acero al carbono es más fiable si prefiere la dureza a la resistencia.
Sin embargo, si lo que más le preocupa es la resistencia a la corrosión, el acero inoxidable le ofrece esta característica. Por último, recuerde que no existe una solución única. Cada aplicación tiene unos requisitos, por lo que elegir el adecuado marca la diferencia. Así pues, considere los pros y los contras de cada material y tome la mejor decisión para su proyecto.