¿Es magnético el acero inoxidable? Esta pregunta tiene muchas respuestas, igual que este material tiene muchos tipos. Es posible que haya oído que el acero inoxidable es magnético debido a la presencia de cobre. Esto es correcto e incorrecto al mismo tiempo. ¿Está confundido? Seguro que sí.
Por eso esta pregunta necesita una respuesta explicativa. El acero inoxidable presenta un comportamiento magnético y no magnético en función de su tipo. Dos factores principales influyen en su magnetismo. Empecemos por entender este material y su comportamiento magnético.
El acero inoxidable y el magnetismo
El acero inoxidable no es un elemento aislado, sino una aleación de distintos metales. Son el cromo, el hierro, el carbono, el níquel y el magnesio. La presencia de cromo lo hace resistente a la oxidación. La pequeña proporción de carbono basta para darle dureza. Es uno de los metales más utilizados por su capacidad para luchar contra el óxido.
Contiene más de 10,5% de cromo, lo que le hace destacar. Algunos tipos de acero inoxidable contienen una proporción de cromo aún mayor. Cuando el acero inoxidable entra en contacto con el oxígeno, el cromo forma una capa de óxido. Esta capa es muy útil, ya que lo protege de la oxidación. Hagamos un breve repaso del magnetismo.
¿Has visto alguna vez una pieza metálica que se pega con un imán? Esto ocurre debido al magnetismo. Los principales culpables son el espín de los electrones y la disposición de los átomos dentro del metal. Como sabes, los electrones tienen espín. Los metales tienen muchos electrones que giran alrededor del núcleo. El espín de los electrones individuales se combina y produce un magnetismo significativo.
Si la disposición de los átomos no admite este espín, no hay magnetismo. Los distintos tipos de acero inoxidable difieren entre sí. Tienen distintas disposiciones de átomos, como FFC, BCC, etc. En la próxima sección analizaremos el comportamiento magnético de este material.
¿Es magnético el acero inoxidable?
Sí y no. Existen diferentes tipos de acero inoxidable. Cada uno de ellos varía en cuanto a su magnetismo. Por ejemplo, el acero inoxidable ferrítico y el martensítico presentan magnetismo. En cambio, el acero inoxidable austenítico no muestra ningún comportamiento magnético. Esto se debe a sus diferencias en la disposición atómica.
Como he dicho antes, la disposición de los átomos es fundamental para el magnetismo. Cada metal está formado por numerosos átomos. Cada átomo está formado por electrones que giran alrededor del núcleo. Cada electrón tiene su espín (que produce un pequeño campo magnético). Como los átomos tienen muchos electrones, su espín colectivo tiene un impacto significativo.
Este giro colectivo de un electrón produce magnetismo. Sin embargo, la disposición de los átomos actúa como un obstáculo. Algunos aceros inoxidables tienen una estructura de átomos muy organizada. Los átomos de estos tipos permanecen muy juntos. Por tanto, no soportan ni anulan el espín colectivo de los electrones.
Como resultado, no se produce magnetismo. El acero inoxidable austenítico es un ejemplo. Por otro lado, algunos tipos de acero inoxidable no tienen átomos de estructura organizada. Permanecen flojamente unidos. Por lo tanto, soportan el espín y no alteran su dirección de espín. Como resultado, el espín de los electrones produce magnetismo.
El acero inoxidable ferrítico es un ejemplo de comportamiento magnético. Recuerde que los átomos metálicos están dispuestos en una geometría específica denominada cristal. Estos cristales definen si un metal es magnético o no magnético. Un metal con átomos muy organizados sería no magnético, y viceversa.
Tipos de acero inoxidable y su magnetismo
No me limitaré a explicar el magnetismo del acero inoxidable. Algunos tipos de acero inoxidable se comportan de forma diferente cuando están cerca de un imán. Hablemos de esos tipos y de sus características magnéticas.
1- Acero inoxidable austenítico
Este acero inoxidable es famoso por su resistencia a la corrosión. Tiene un contenido muy alto de cromo junto con otros elementos de aleación. Por tanto, en condiciones húmedas puede producir óxido de cromo, lo que evita la oxidación. Además, es un acero inoxidable no magnético. Pero la pregunta es: ¿POR QUÉ?
Esta categoría de acero inoxidable tiene estructuras de átomos FCC (Face Centered Cubic). Los átomos están estrechamente unidos y muy bien organizados. Así, pueden anular fácilmente el espín o campo magnético producido por sus electrones. Como resultado, no hay magnetismo. Cuando una aleación de este tipo se acerca a un imán, no muestra ningún movimiento. Los aceros inoxidables 304 y 316 son ejemplos de ello.
2- Acero inoxidable ferrítico
Este tipo de acero inoxidable es barato. Es menos resistente a la corrosión que el acero austenítico. Estos metales son magnéticos y pueden adherirse a imanes cercanos. La razón es que tienen una disposición de cristales o átomos BCC (Body Centered Cubic).
En estos metales, los electrones giran o los pequeños campos magnéticos no se anulan. Los átomos se mantienen sueltos. Así, el campo magnético producido por el giro de los electrones consigue alinearse. Como resultado, este metal se vuelve magnético. Se pega al imán. Los aceros inoxidables de los grados 430 y 409 son ejemplos de ello.
3- Acero inoxidable martensítico
Este metal tiene un alto contenido de carbono, además de hierro, cromo y níquel. Por ello, es muy duro. Sin embargo, a diferencia del acero inoxidable austenítico, es magnético. Sus propiedades son similares a las del magnetismo. Curiosamente, tiene una disposición atómica similar a la del acero inoxidable ferrítico.
Quizá se pregunte si pertenecen a la categoría de los aceros inoxidables ferríticos. Pero no es cierto, ya que tienen su propia categoría. Al enfriarse instantáneamente, su disposición electrónica se altera. Así, su cristal cambia de BCC a BCT, que es trigonal centrado en el cuerpo. La disposición de los átomos no anula el espín colectivo de los electrones.
Como resultado, el espín de esos electrones se alinea y provoca un importante campo magnético. Así, el metal se vuelve magnético. La pregunta es: ¿cómo se enfrían para cambiar sus estructuras? Estos aceros inoxidables son duros y se someten a calentamiento. Durante el calentamiento, los fabricante de acero los pone a enfriar inmediatamente. Como resultado, sus estructuras se alteran.
Punto adicional: Este enfriamiento repentino durante el proceso térmico se denomina temple. Esta transformación de muy alta temperatura a baja temperatura es crítica. Provoca desórdenes en las estructuras de estos metales. Algunos ejemplos son el 410 y el 420.
4- Acero inoxidable dúplex
Se trata de un tipo único de acero inoxidable que tiene una estructura atómica diferente. Sus características son una mezcla de aceros inoxidables austeníticos y ferríticos. La razón es que su microestructura atómica presenta disposiciones cristalinas FCC y BCC. Algunos de los átomos están centrados en una disposición cúbica. Esta fase impide las propiedades magnéticas de estos metales.
Sin embargo, algunas de sus porciones atómicas tienen disposiciones o estructuras cúbicas centradas en el cuerpo. Así, esta porción, como el metal ferrita, soporta el comportamiento magnético. El espín de los electrones puede alinearse, produciendo la naturaleza magnética de un metal. Estos tipos de acero inoxidable se realizan mediante el proceso de calentamiento.
¿Está pensando en sus propiedades mecánicas? Son similares a las de los aceros inoxidables austeníticos y ferríticos. Son fuertes, resistentes a la corrosión y a la fatiga. Sobre todo, sus precios no son demasiado elevados, lo cual es una gran ventaja. El fabricante produce estos metales para satisfacer requisitos particulares en sus proyectos. Algunos ejemplos son los grados 2205 y 2507.
5- Acero inoxidable endurecido por precipitación
Estos aceros inoxidables son similares a los tipos martensíticos. Hay un aspecto clave que hay que comprender. Estos aceros se producen mediante calentamiento y posterior enfriamiento. Así, sus microestructuras cambian de BCC a BCT debido al calentamiento y al enfriamiento. El transporte de BBC a BCT es similar al de los aceros inoxidables martensíticos. En cuanto a su magnetismo, son magnéticos. Cuando se colocan cerca de un imán, muestran cierto movimiento de atracción.
¿Por qué es importante el magnetismo en el acero inoxidable?
El comportamiento magnético del acero inoxidable es útil de muchas maneras. En primer lugar, esta propiedad es excelente para identificar distintos materiales. Puede identificar varios tipos de acero inoxidable utilizando un imán. Para ello, acercará un imán a la pieza. Si es atraída por un imán, será acero inoxidable ferrítico o martensítico.
Tenga en cuenta que cada acero inoxidable tiene sus propias propiedades. Por ejemplo, el acero inoxidable austenítico tiene un alto contenido en cromo y es resistente a la oxidación. Por el contrario, el acero inoxidable ferrítico es menos resistente a la oxidación. Los fabricantes utilizan una característica magnética para evaluar el acero inoxidable. Esto les ayuda a comprender sus características y tipos.
Al final, los fabricantes eligen el material adecuado para los productos. Además, algunas aplicaciones implican el comportamiento magnético del acero inoxidable. Por ejemplo, los componentes de sensores y sistemas eléctricos utilizan acero inoxidable. Estos productos utilizan el comportamiento magnético de este metal. Así pues, el magnetismo desempeña un papel crucial en la aplicación y utilidad de este material.
Factores que afectan al magnetismo del acero inoxidable
La naturaleza magnética del acero inoxidable, de un modo u otro, está relacionada con muchos otros factores. Esas facetas pueden afectar a las propiedades magnéticas de todos los tipos. He aquí la lista de los factores destacados que afectan al magnetismo del acero inoxidable:
- Composición
- Soldadura y fabricación
- Proceso de calefacción y refrigeración
- Disposición atómica (microestructura)
- La presencia de electrones no apareados en el orbital
Si el acero inoxidable tiene un alto contenido en níquel, será no magnético. Del mismo modo, el calentamiento y el enfriamiento brusco también pueden alterar las propiedades magnéticas. La disposición atómica y los espines de los electrones son los factores más fundamentales. Un metal con una estructura organizada de átomos será no magnético, y viceversa.
Preguntas frecuentes
¿Se adhieren los imanes al acero inoxidable auténtico?
Depende del tipo de acero inoxidable. Los imanes no se adhieren a algunos tipos de acero inoxidable, como el acero austenítico. Sin embargo, los aceros ferríticos y martensíticos se adhieren a los imanes. Estos tipos de acero son magnéticos debido al empaquetamiento suelto de electrones.
¿Qué acero inoxidable es más magnético?
El acero inoxidable ferrítico se considera el más magnético debido a sus átomos centrados en el cuerpo. Además, la pérdida de empaquetamiento de sus átomos refuerza aún más su magnetismo. Sus ejemplos incluyen el acero inoxidable para los grados 430 y 409.
¿Cómo se identifica el acero inoxidable en casa?
Identificar el acero inoxidable es fácil. Puede hacerlo acercando un imán a la pieza metálica. Si la pieza se mueve hacia el imán y se pega a él, se trata de acero inoxidable ferrítico o martensítico. Si no se pega, se trata de acero inoxidable austenítico.
Conclusión
El acero inoxidable es un material muy conocido en la industria manufacturera. Destaca por su excelente protección contra la oxidación y su resistencia. Sin embargo, su comportamiento frente a los imanes parece confundir a la gente. No se trata de un error suyo, sino que el acero inoxidable tiene muchos comportamientos.
Hay distintos tipos de acero inoxidable, y cada uno se comporta de forma diferente. Por ejemplo, el acero inoxidable austenítico no es magnético, pero el ferrítico sí. Una cosa que es común en todos esos tipos es la resistencia a la corrosión y la solidez. Esta guía cubre todo lo relacionado con el acero inoxidable.