Los tornillos de acero inoxidable se oxidan cuando el intercambiador de calor trabaja a una temperatura normal de 1000°F (aprox. 283°C). ¿A qué se debe esto? Resulta que a temperaturas más elevadas, el ciclo térmico convierte parte del acero inoxidable en acero no inoxidable. Así que hay que tener cuidado al elegir los materiales de fijación para evitar accidentes.
Antecedentes del acero inoxidable :

Por definición, el acero inoxidable debe contener no menos del 10,5% de cromo, pero los autores creen que el contenido sigue siendo bajo. Para evitar que el acero inoxidable se oxide a temperatura ambiente, el contenido de cromo de la matriz de acero inoxidable debería estar en torno al 12%.
En contra de la opinión popular, el acero inoxidable no siempre será acero inoxidable. Los ciclos térmicos harán que el contenido de cromo de algunos aceros inoxidables descienda a un nivel que los hará oxidarse. Sin embargo, hay muchos tipos de acero inoxidable, por lo que normalmente se puede seleccionar uno de ellos para satisfacer una aplicación concreta.

Acero inoxidable de la serie 300
El acero inoxidable de la serie 300, también conocido como acero 18-8, es el material más utilizado para sujetadores, accesorios, tubos y tuberías. El acero inoxidable tipo 304 es el material más común para los elementos de fijación de acero inoxidable. El acero 18-8 es el contenido nominal de cromo y níquel del acero inoxidable de la serie 300. Estos materiales tienen una buena resistencia a la corrosión en la superficie, pero el acero inoxidable 304 se calienta por encima de 850 ° F (alrededor de 199 ° C), debido al papel de la deposición de carbono. Hará que el contenido de cromo disminuya. La alta temperatura del cromo y el carbono se combinan para formar carburo de cromo, y el carburo de cromo no es resistente a la oxidación. El problema puede aliviarse utilizando acero inoxidable 304L, que contiene 1/3 del carbono del acero inoxidable tipo 304. El acero inoxidable 321 o el acero inoxidable 347 pueden eliminar la formación de carburo de cromo. El acero inoxidable 321 y el acero inoxidable 347 contienen titanio y niobio, respectivamente, que son muy estables en la naturaleza. Como la afinidad del titanio y el niobio por el carbono es mayor que la del cromo, forman carburo de titanio y carburo de niobio respectivamente con el carbono a altas temperaturas, conservando así el cromo. Los aceros inoxidables de la serie 300 para tornillos en ASTMAl93 son los aceros inoxidables 304, 321 y 347.

Dado que la resistencia del acero inoxidable de la serie 300 sólo se refuerza durante la conformación en frío, los ciclos térmicos reducen la resistencia del tornillo a una condición de recocido cuando las temperaturas alcanzan los 1000°F (aproximadamente 283°C). Si la caída de la resistencia es inaceptable, los materiales estables 321 o 347 tampoco son satisfactorios. Por lo tanto, hay que considerar otros materiales.

Acero inoxidable de la serie 400
El acero inoxidable de la serie 400 tiene un contenido de cromo inferior al del acero inoxidable de la serie 300, pero no tiene problemas de deposición de carbono como la serie 300, y puede tratarse térmicamente y utilizarse en entornos de trabajo con temperaturas de hasta 1200°F (aproximadamente 393°C). Pero debido a que el contenido de cromo es sólo del 12% al 14%, en una atmósfera química seria se utilizará en el entorno de la corrosión, y la serie 300 contiene 16% a 20% de cromo, no se corroe. La serie 300 de acero inoxidable y la serie 400 de acero inoxidable en la fuerza de la misma. El acero inoxidable de la serie 300 es no magnético, mientras que el acero inoxidable de la serie 400 es magnético. Según la norma ASTMF593, el acero inoxidable de la serie 400 en las series 410, 416 y 430 para los elementos de fijación.

Los materiales con base de níquel, como la serie lnconel (suministrada por lnconel International) o la serie Haynes (de Haynes International), son excelentes para aplicaciones de alta temperatura. La mayoría de estos aceros aleados contienen al menos un 16% de cromo y se utilizan para la protección contra la corrosión. También pueden tratarse térmicamente. Muy resistente a altas temperaturas, el acero aleado 718 es, por supuesto, probablemente el material más utilizado para fijaciones y es la fijación estándar de dientes finos en las naves espaciales. También existe el Monel (con un 65% de níquel y un 33% de cobre), que también se utiliza para fijaciones, pero su resistencia es muy baja. Haynes International ha denominado a su material Haslelloy o HaynesXX. Tanto Inconel como Haynes ofrecen algunos de los mismos materiales para elementos de fijación, como el 718 y el X-750.

Acero inoxidable A-286
Este es uno de los aceros inoxidables más utilizados en la industria aeroespacial. Es un acero inoxidable con base de hierro que contiene un 15% de cromo y es tratable térmicamente y endurecible en frío. La resistencia a la tracción es de 140-180ksi sin endurecimiento en frío y puede alcanzar los 220ksi con tratamiento térmico y endurecimiento en frío, pero el alargamiento es demasiado bajo para la carga de fatiga. Casi todos los proveedores de elementos de fijación para la industria aeroespacial pueden suministrar elementos de fijación A-286.

MP35N y MPl59
Los materiales MP35N y MPl59 de SPS Technologies son muy buenos materiales para aplicaciones en entornos de alta temperatura y corrosión y contienen un 19% de cromo. Estos materiales se consideran caros incluso en la industria aeroespacial, y Waspalloy es otro material de este grupo para temperaturas muy altas. Estos materiales sólo se utilizan cuando no hay alternativa, y son caros y no son fáciles de conseguir.

Resumen
En 1000 °F (283 ° C) entorno de trabajo utilizando el acero inoxidable 304 no es prudente, como la disminución de la resistencia del material cerca del estado recocido aceptable, puede elegir materiales estables como el acero inoxidable 321 o 347: como los requisitos de alta resistencia, y la corrosión ambiental no es muy grave, puede utilizar el acero inoxidable de la serie 400 debe ser capaz de cumplir con los requisitos. Si la serie 300 y 400 de acero inoxidable no puede resolver el problema, el uso de A-286. Inconel, Haynes, MP35N y MPl59 son muy buenos materiales, pero el costo es alto. Y no es fácil de conseguir. La regla general de diseño es: utilizar materiales caros sólo cuando sea necesario para obtener un rendimiento de diseño satisfactorio.