¿Es magnético el acero inoxidable? ¿SÍ o NO? ¡Conoce la respuesta!

El acero inoxidable es un material popular debido a sus propiedades específicas. Entre ellas, su ligereza y resistencia a la oxidación son características destacadas. Sin embargo, muchas aplicaciones requieren que el material sea magnético. Esto plantea la pregunta: ¿es el acero inoxidable magnético o no? Curiosamente, esta pregunta es muy confusa y no existe una respuesta única.

 

La razón es que el acero inoxidable tiene múltiples tipos que varían en cuanto a su microestructura. Al estar compuesto por un 70% de hierro, se espera que sea magnético, ya que el propio material lo es. Sin embargo, la realidad puede no coincidir con sus expectativas. En este artículo, desmentiremos el comportamiento magnético del acero inoxidable. ¡Comencemos!

 

Resumen de materiales de acero inoxidable y magnetismo

Antes de profundizar en el magnetismo, veamos brevemente el acero inoxidable.

 

El acero inoxidable es una aleación compuesta por numerosos elementos, como hierro, cromo, níquel, carbono y manganeso. Sin embargo, el hierro y el cromo constituyen entre el 80 % y el 85 % de la composición en la mayoría de los grados de acero inoxidable. Este material es muy popular debido a su resistencia a la corrosión.

 

A continuación, se presenta la composición química del acero inoxidable:

 

Elemento	Composición típica (%)
Hierro (Fe)	65–75 %
Cromo (Cr)	10,5–20 %
Níquel (Ni)	0–14 %
Carbono (C)	≤ 1,2 %
Manganeso (Mn)	0–2 %
Molibdeno (Mo)	0–3 %
Silicio (Si)	0–1 %

La proporción de cada elemento de aleación varía de un grado de acero inoxidable a otro. Sin embargo, su contenido de cromo (10,5%) lo distingue. Este material crea una capa de óxido de cromo al entrar en contacto con el aire o la humedad. Esta capa de óxido es muy beneficiosa para la resistencia a la corrosión.

 

¿Conoce los fundamentos del acero inoxidable? Hablemos del comportamiento magnético de los materiales.

 

El magnetismo es el comportamiento de un material a través del cual se repele o atrae el magnetismo. En pocas palabras, es la fuerza de atracción. Este comportamiento se debe al giro de los electrones, que crea momentos magnéticos. Cada momento de un electrón individual se suma para crear un campo magnético. Como resultado, el material exhibe comportamiento magnético.

 

Por ejemplo, el cobre no es magnético, y el hierro fundido es magnético en estado puro. Los materiales magnéticos se adhieren a los imanes. Por otro lado, a quienes no son magos no les gustan los imanes. En cuanto al acero inoxidable, algunos tipos son magnéticos, mientras que otros no. Analizaremos el comportamiento del acero inoxidable en la siguiente sección.

 

¿Es magnético el acero inoxidable?

No hay una respuesta de sí o no. El acero inoxidable tiene diferentes tipos que varían en términos de su microestructura. Algunos son magnéticos, mientras que otros no lo son. El acero austenítico no es magnético, mientras que el ferrítico y el martensítico sí lo son.

 

Analicemos el mecanismo del magnetismo. Como saben, el átomo tiene electrones en sus orbitales. Estos electrones pueden estar apareados o desapareados, dependiendo del material. Estos electrones tienen su propio espín, que produce momentos magnéticos. En un orbital, si hay dos electrones presentes, el espín de ambos será opuesto.

 

El espín de un electrón puede ser ascendente, mientras que el del segundo electrón será descendente. Si un orbital tiene electrones apareados, su espín se cancela debido a su dirección opuesta. Por lo tanto, el espín neto se vuelve cero y no se produce momento magnético. En el lado opuesto, el orbital tiene un electrón desapareado; su espín no se cancela.

 

Como resultado, se produce el momento magnético. Sin embargo, este momento magnético debe alinearse en la misma dirección para inducir magnetismo en el material. Algunos aceros inoxidables tienen una estructura FCC (cúbica centrada en las caras) y sus átomos están estrechamente unidos. No existe espacio ni dominio magnético donde los momentos magnéticos puedan alinearse.

 

Este tipo de acero inoxidable no es magnético. Por el contrario, algunos tipos de acero inoxidable no tienen átomos estrechamente unidos. Quedan espacios entre los átomos. Estos espacios se denominan dominios magnéticos, donde se alinean los momentos magnéticos. La alineación de los momentos magnéticos induce magnetismo en el material.

 

Tipos de acero inoxidable y su comportamiento magnético

 

Como se mencionó anteriormente, existen múltiples tipos de acero inoxidable. Cada uno de ellos difiere en sus microestructuras. Recuerde que la microestructura indica la fuerza o debilidad con la que los átomos están unidos. Analicemos estos tipos y su comportamiento magnético:

 

1- Acero inoxidable austenítico

Este tipo de acero inoxidable es muy popular y se considera de primera calidad. Constituye el 70% de todos los tipos y grados de acero inoxidable. Presenta una geometría atómica FCC (cúbica centrada en las caras), lo que significa que sus átomos están estrechamente unidos. En otras palabras, los átomos están compactados en el ático.

 

No hay espacio entre los átomos. Al no haber espacio, no se produce un dominio magnético. Cabe recordar que este acero inoxidable también tiene electrones desapareados. Sin embargo, su momento magnético no se alinea en una dirección con los dominios magnéticos. Como resultado, no se induce magnetismo en estos tipos de acero inoxidable.

 

2- Acero inoxidable ferrítico

Los grados de acero inoxidable 409 y 430 son ejemplos de la categoría ferrítica. Estos aceros inoxidables presentan estructuras BCC (cúbica centrada en el cuerpo). Esta disposición atómica es robusta, pero los espacios entre los átomos se mantienen constantes.

Estos espacios dan lugar al dominio magnético. Recuerde, este tipo de acero inoxidable tiene algunos electrones desapareados. El espín de estos electrones desapareados produce momentos magnéticos. Este momento magnético se alinea con el dominio magnético en una dirección. Como resultado, se induce magnetismo en estos aceros inoxidables ferríticos.

 

3- Acero Inoxidable Martensítico

Este tipo de acero inoxidable contiene cromo. Debido a esto, su resistencia a la corrosión es excelente. En cuanto a la microestructura, presenta geometría BCT (Tetragonal Centrada en el Cuerpo). La posición general de los átomos es similar tanto en BCT como en BCC. Esto significa que los espacios entre los átomos permanecen allí, lo que crea dominios magnéticos.

Recuerde que el acero inoxidable martensítico tiene electrones desapareados que producen momentos magnéticos. Esta producción de momento magnético es similar en los aceros inoxidables ferríticos y martensíticos. El pequeño momento magnético producido por cada electrón desapareado se alinea en una dirección en el dominio magnético. Esto resulta en magnetismo en estos materiales.

 

4- Acero inoxidable dúplex

El comportamiento magnético del acero inoxidable puede ser muy confuso, especialmente para principiantes. Presenta características 50% ferríticas y 50% austeníticas. Tiene geometrías FCC (cúbica centrada en la cara) y BCC (cúbica centrada en el cuerpo). Algunas partes de este acero inoxidable presentan dominios magnéticos.

Este dominio surge debido a pequeños espacios entre átomos. Por el contrario, algunas partes tienen átomos muy juntos y carecen de dominio magnético. Esta parte no permite que los momentos magnéticos se alineen y produzcan magnetismo. Su comportamiento magnético se encuentra entre el del acero inoxidable ferrítico y el austenítico.

 

¿Se adhiere el acero inoxidable a los imanes?

 

¡Sí y no! El acero inoxidable tiene varios tipos, como se mencionó anteriormente. Cada uno presenta un comportamiento magnético diferente. El acero inoxidable que es magnético se adhiere a un imán. Si no es magnético, no lo hará.

 

Como se mencionó anteriormente, el acero inoxidable tiene cuatro tipos básicos. Entre estos se incluyen el acero inoxidable austenítico, ferrítico, martensítico y dúplex. Este acero inoxidable austenítico no es magnético y no se adhiere al imán. Esto se debe a su disposición atómica FCC (cúbica centrada en las caras). Los átomos están estrechamente empaquetados.

 

Como resultado, no existen dominios magnéticos que permitan la alineación del momento magnético de un electrón. Por lo tanto, permanece no magnético y no se adhiere al imán cuando se acerca a él. Tanto el ferrítico como el martensítico presentan propiedades magnéticas. Esto se debe a su disposición atómica laxa.

 

Existen espacios entre los átomos. Como resultado, estos materiales presentan dominios magnéticos que permiten la alineación de los momentos magnéticos. Por lo tanto, estos materiales son magnéticos y se adhieren al imán. El acero inoxidable dúplex puede adherirse al imán porque posee propiedades magnéticas y no magnéticas.

 

Magnetismo del acero inoxidable 304 vs. 316

 

Curiosamente, ambos grados de acero inoxidable, 304 y 316, son no magnéticos. Son austeníticos y presentan una disposición atómica FCC (cúbica centrada en las caras). Los átomos están compactados y no presentan dominios magnéticos. Por lo tanto, son no magnéticos. Sin embargo, el acero inoxidable 316 presenta una proporción ligeramente mayor de molibdeno (Mo).

 

Cuando ambos grados se someten a esfuerzos o trabajo en frío, sus estructuras atómicas cambian. Se produce una transición de las fases austenítica a martensítica o ferrítica. Por lo tanto, el acero inoxidable 304, con poco o nada de molibdeno, se vuelve magnético temporalmente. Es muy débilmente magnético y muestra muy poca atracción hacia el imán.

 

Sin embargo, el acero inoxidable 316, al someterse a trabajo en frío, no presenta magnetismo. Esto se debe a su mayor proporción de molibdeno. Recuerde que el grado 304 también presenta un magnetismo muy débil, pero aun así se vuelve magnético. En esto se diferencian ambos grados de acero inoxidable.

 

Preguntas frecuentes

 

¿Es el acero inoxidable 100 % magnético?

No, no existe un acero inoxidable 100 %. Recuerde que es una aleación compuesta por muchos elementos. Además, el acero inoxidable puede ser magnético o no magnético, según el tipo.

 

¿Afecta el magnetismo al mecanizado CNC del acero inoxidable?

No, el comportamiento magnético del acero inoxidable no tiene nada que ver con su mecanizado CNC. Recuerde que las máquinas CNC cortan la forma y perforan los materiales. Por lo tanto, pueden cortar el acero inoxidable, sea magnético o no.

 

¿Qué factores afectan al magnetismo del acero inoxidable?

El magnetismo del acero inoxidable depende de muchos factores. Algunos de ellos son los siguientes:

• Tratamiento térmico
• Estructura cristalina
• Composición de la aleación
• Esfuerzo mecánico mediante trabajo en frío

 

Conclusión

 

El acero inoxidable es un material práctico y utilizado en diversas industrias. Su resistencia a la corrosión y su bajo precio lo convierten en una opción ideal para las industrias manufactureras. Sin embargo, muchos parecen estar confundidos sobre su magnetismo.

 

La razón principal de esta confusión es que existen muchos tipos de acero inoxidable. El comportamiento magnético de cada tipo varía. En este artículo, he abordado todo lo relacionado con el magnetismo del acero inoxidable. En resumen, el acero inoxidable austenítico no es magnético. Todos los demás tipos presentan un comportamiento no magnético.