Diferencias al seleccionar el material de mi válvula: ¿Superduplex o 316?

Atento, que todo lo que te voy a explicar es de manual para saber qué material utilizar para tu válvula.

Coge el blog de notas o el ipad (para los más tecnoatrevidos) y apunta:

Uno de los aspectos importantes a tener en cuenta a la hora de escoger una válvula para una aplicación específica es el material utilizado en su fabricación.

El material de la válvula tiene implicaciones importantes como la capacidad de resistir las presiones de trabajo y la compatibilidad con el fluido del circuito.

¡Ejemplo! No se debe utilizar una válvula de bola estándar utilizada para circuitos de agua corriente en un sistema de hidrógeno. En este caso se debe utilizar una válvula de bola fabricada específicamente para trabajar con hidrógeno. Estas, generalmente, están fabricadas con materiales compatibles según ISO 15916.

De entre todos los materiales posibles, los más comunes son los aceros inoxidables. Veamos los tipos más comunes, sus diferencias y cuándo usar uno u otro.

Veamos, ¿qué material necesitas para tu válvula?

Antes de nada: Diferencia entre 304 o 316

Los aceros inoxidables 304 o 316 son técnicamente llamados de tipo austenítico por la composición de su microestructura. Este tipo de acero inoxidable se conoce principalmente por su alta resistencia a la corrosión, debido a su alto contenido de cromo y níquel.

La principal diferencia entre ambos es que el 316 contiene molibdeno que mejora de forma significativa la resistencia a corrosión. Son usados especialmente en válvulas expuestas al aire libre, en ambientes salinos o expuestas ligeramente al cloruro y otros componentes químicos corrosivos.

A priori el 304 es más económico pero las válvulas Redfluid son de forma estándar en 316 por lo que en cuanto a válvulas normalmente ya son directamente en 316. Si realmente la aplicación requiere un alto nivel de resistencia a la corrosión, como en el caso de aplicaciones submarinas o dónde fluye agua de mar, entonces sigue leyendo.

¿Qué diferencia tiene el inoxidable 316 o 316L?

Pues si, solo añadiendo una «L» al final del numerito ya cambia la cosa. Parece una tontería, pero no lo es.

Como ya dicho, el acero inoxidable 316 es una aleación con contenido de molibdeno, además del cromo y el níquel. Sin embargo, existe una variación conocida como el 316L (1.4404) , cuya principal diferencia es el contenido de carbono de dicho acero.

Mientras que el 316 ( 1.4401 ) contiene un máximo de 0.08% de carbono, el 316L contiene un máximo de 0.03%. Este hecho hace al 316L más recomendable para las válvulas que serán conectadas a las tuberías o fittings mediante soldadura. Es decir la «L» facilita la soldadura. El contenido más bajo de carbono le permite tener un mejor rendimiento a altas temperaturas y la soldadura no presentará cariado como puede suceder con el 316.

¿Qué son los aceros Dúplex o Superduplex?

Los aceros dúplex (F53, F55, F51 …) reciben su nombre por el hecho de que poseen una microestructura de dos fases. Se compone de acero inoxidable austenítico y granos ferríticos. Estos los hace casi el doble de fuerte que los aceros inoxidables regulares. Además, esto ofrece una resistencia a la corrosión bastante superior a la de aceros inoxidables como el 304 y el 316.

Por su parte, el superduplex tenemos dos grados el F53 o llamado también 32750, SAF2507, 1.4410. Por otro lado tenemos el F55 (también llamado UNS 32760, 1.4501 o Zeron100) que resiste aún mejor la corrosión normalmente con un PREN superior a 40.

El duplex disponemos de un grado llamado F51 o 2205 o UNS S31803 o 1.4462 tiene mejor resistencia a la corrosión que el 316 pero peor que el Superduplex.

Y si, además, queréis que os explique un poco más que es esto del super duplex podéis mirar este video:

Los duplex o superduplex son aceros inoxidables que contienen 25% de cromo, 4% de molibdeno y 7% de níquel. Así, puede formar una aleación del tipo austenítico-ferrítica de hierro, cromo y níquel con adición de molibdeno. El resultado es una mayor resistencia al agrietamiento por corrosión y una gran capacidad para resistir la exposición a ácidos, cloruros, soluciones cáusticas y otros ambientes corrosivos especialmente agua de mar.

¿Es el Superduplex magnético?

Truco del almendruco, para identificar si tenemos 316 o Superduplex:

Sí, el acero superduplex, al igual que el dúplex, es un acero magnético. Es magnético gracias a la fase ferrítica de su microestructura, por otro lado el 316 NO es magnético.

Asi pues con un imán podremos descartar si estamos delante de Duplex/Superduplex o 316.

¿Qué es el PRE o PREN en Superduplex?

Es una fórmula que podemos calcular si disponemos del certificado de materiales 3.1 de la vàlvula. En este certificado se menciona el % de cada elemento que compone el inoxidable. Únicamente debes rellenar la siguiente fórmula y calcularás el PRE del material. Pren o PRe viene de Pitting Resistance Equivalent Number.

• Duplex: PREN %Cr + 3.3%Mo + 16%N) ≥ 31
• Superduplex: PREN %Cr + 3.3%Mo + 16 %N ≥ 40
• Superduplex alternativa (usualmente en 1.4501): PREN = %Cr + 3.3(%Mo +0.5%W) + 16%N ≥ 41

Perooo me diras, que significa el resultado?

Es una manera de comparar diferentes materiales, cómo más elevado sea el número mejor soportará la corrosión llamada «pitting corrosion» o corrosión alveolar en castellano. Es un tipo de corrosión localizada que crea agujeros en los metales.

Cuándo usar 316 o Superduplex

Para determinar cuándo usar acero inoxidable 316 o Superduplex se deben tener en cuenta el tipo de fluido con el que se va a trabajar, así como el ambiente en el que la válvula va a operar. La opción de utilizar válvulas o fittings de acero inoxidable Superduplex se justifica cuando el fluido no es compatible con otros materiales. Puede ser por su composición química o cuando el ambiente de operación es extremo, debajo del agua, marino o submarino ideal para aguas de mar cloradas y medios ácidos con alto contenido en cloros.

Sin embargo, siempre es mejor consultar con un experto en caso de dudas, por lo que en Redfluid ponemos a disposición una herramienta de compatibilidad de materiales.

En nuestra herramienta podrás introducir el fluido de tu sistema y te indicará la compatibilidad con los materiales 316, Duplex y Superduplex.

También puedes contactarnos y nos haces una llamadita que siempre nos alegramos.

1.4404 o 316L: Tabla de equivalencias

El acero identificado como 1.4404 es equivalente al acero 316L. La diferencia es que la designación 1.4404 toma como referencia a la norma UNE-EN 10088 mientras que la designación 316L es aplicada por AISI (American Iron and Steel Institute). Para ver tablas de equivalencias haz click aquí.