Los aceros inoxidables martensíticos tienen una estructura cristalina cúbica centrada en el cuerpo, y ofrecen una amplia gama de propiedades y se utilizan como aceros de ingeniería inoxidable, aceros para herramientas inoxidables y aceros resistentes a la fluencia. Son magnéticos, y no tan resistentes a la corrosión como los aceros inoxidables ferríticos y austeníticos debido a su bajo contenido de cromo. Se dividen en cuatro categorías (con cierta superposición):
Grados Fe-Cr-C.Estos fueron los primeros grados utilizados y todavía se utilizan ampliamente en aplicaciones de ingeniería y resistentes al desgaste.
Grados Fe-Cr-Ni-C.Parte del carbono es reemplazado por níquel. Ofrecen una mayor tenacidad y una mayor resistencia a la corrosión. El grado EN 1.4303 (grado de fundición CA6NM) con 13% cr y 4% ni se utiliza para la mayoría de las turbinas Pelton, Kaplan y Francis en centrales hidroeléctricas porque tiene buenas propiedades de fundición, buena soldabilidad y buena resistencia a la erosión por cavitación.
Grados de endurecimiento por precipitación.El grado EN 1.4542 (también conocido como 17/4PH), el grado más conocido, combina el endurecimiento martensítico y el endurecimiento por precipitación. Logra alta resistencia y buena tenacidad y se utiliza en el sector aeroespacial entre otras aplicaciones.
Grados resistentes a la fluencia.Pequeñas adiciones de niobio, vanadio, boro y cobalto aumentan la fuerza y la resistencia a la fluencia hasta aproximadamente 650 ° C (1,202 ° F).
Los aceros inoxidables martensíticos pueden ser tratados térmicamente para proporcionar mejores propiedades mecánicas. El tratamiento térmico generalmente implica tres pasos:
Austenitizante,en el que el acero se calienta a una temperatura en el rango de 980–1,050 °C (1,800–1,920 °F), dependiendo del grado. La austenita resultante tiene una estructura cristalina cúbica centrada en la cara.
Apaga.La austenita se transforma en martensita, una estructura cristalina tetragonal centrada en el cuerpo duro. La martensita apagada es muy dura y demasiado frágil para la mayoría de las aplicaciones. Puede quedar algo de austenita residual.
Temple.Martensita se calienta a alrededor de 500 ° C (932 ° F), se mantiene a temperatura y luego se enfría por aire. Las temperaturas de templado más altas disminuyen el límite elástico y la resistencia a la tracción final, pero aumentan la resistencia al alargamiento y al impacto.
La sustitución de algo de carbono en aceros inoxidables martensíticos por nitrógeno es un desarrollo reciente. [¿cuándo?] La solubilidad limitada del nitrógeno se incrementa mediante el proceso de refinación por electroeslagia a presión (PESR), en el que la fusión se lleva a cabo a alta presión de nitrógeno. Se ha logrado un acero que contiene hasta un 0,4% de nitrógeno, lo que lleva a una mayor dureza y resistencia y una mayor resistencia a la corrosión. Como PESR es caro, se han logrado contenidos de nitrógeno más bajos pero significativos utilizando el proceso estándar de descarburación de oxígeno argón (AOD).
