Chapa de acero inoxidable 314 (1.4841 / S31400)
Austenítico con 2 % de silicio para oxidación y carburizing hasta 1.150 °C
Qué aporta el silicio del 314
El 314 parte de la misma base 25Cr-20Ni que el 310, pero añade entre 1,5 y 2,5 % de silicio. Ese silicio forma una capa de óxido más densa y adherente, que frena la oxidación y, sobre todo, la penetración de carbono en atmósferas carburizantes.
En la práctica, el 314 aguanta del orden de 100 a 150 °C más que el 310S en servicio continuo con ciclos, y resiste mejor en hornos con coque o gas rico en CO. Por eso se usa en utillaje de temple, rodillos de horno y placas de solera.
El coste no está en el precio por kilo sino en la fabricación: el silicio reduce la ductilidad, complica la soldadura y hace que la chapa sea más propensa a la fisuración en caliente. Las piezas del 314 se diseñan con menos soldadura y más conformado en caliente.
El 314 no es un grado para medios acuosos: su alto carbono y su estructura lo hacen inferior al 304 en corrosión por cloruros. Se elige por temperatura, no por ambiente.
Composición química del 314 (1.4841)
| Elemento | C | Si | Mn | P | S | Cr | Ni | Mo | N | Otros |
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| % en masa | ≤0,20 | 1,50–2,50 | ≤2,00 | ≤0,045 | ≤0,015 | 24,0–26,0 | 19,0–22,0 | — | — | — |
El carbono sube hasta 0,20 %, muy por encima de un 310S. Es deliberado: a esa temperatura el carbono no compromete la resistencia a la corrosión en seco y mejora la fluencia.
Propiedades mecánicas a temperatura ambiente
| Propiedad | Valor | Condición |
|---|---|---|
| Límite elástico Rp0,2 | ≥210 MPa | EN 10095 |
| Resistencia a la tracción Rm | 500–750 MPa | EN 10095 |
| Alargamiento A | ≥40 % (transversal) | EN 10095 |
| Dureza | ≤223 HB | típico |
| Recocido de solución | 1.050–1.100 °C | enfriamiento rápido |
La horquilla de tracción es amplia porque el grado admite distintos niveles de trabajo en caliente. Conviene fijar en el pedido si se exige el extremo alto o el bajo.
Normas y designaciones del 314
| Norma | Designación | País / Región |
|---|---|---|
| EN | 1.4841 / X15CrNiSi25-21 | Europa |
| ASTM / UNS | 314 / S31400 | EE. UU. |
| AISI | 314 | EE. UU. |
| GB | 06Cr25Ni20Si2 | China |
| JIS | SUS314 (consultar disponibilidad) | Japón |
Es uno de los pocos grados de horno con número EN y UNS coincidentes en la práctica: 1.4841 y S31400 describen la misma composición 25Cr-20Ni con 2 % de silicio.
Aplicaciones del 314
Rodillos de solera y de temple continuo, con carga y temperatura alta.
Piezas planas que sufren oxidación y abrasión por escala.
Cestas, bandejas y soportes que entran y salen del horno con ciclos.
Recipientes de proceso con atmósfera carburizante.
314, 310S o 309Cb: cuándo usar cada uno
| Grado | Composición clave | Límite práctico | Uso |
|---|---|---|---|
| 309Cb (S30940) | 22-24 Cr / 12-16 Ni + Nb | 1.000 °C, más económico | Horno de menor exigencia |
| 310S (S31008) | 25-20 sin Si | 1.100 °C, conforma y suelda bien | Uso general de horno |
| 314 (S31400) | 25-20 + 2 % Si | 1.150 °C y carburizing | Utillaje, rodillos, soleras |
La elección depende de dos variables: temperatura y atmósfera. Si el horno tiene coque, gas rico en CO o sales, el silicio del 314 es lo que marca la diferencia frente al 310S. Si la atmósfera es aire limpio y la pieza está por debajo de 1.050 °C, el 309Cb hace el trabajo por menos dinero.
Si la pieza es de geometría compleja y muy soldada, hay que valorar el sobrecoste de fabricación del 314: en muchos casos sale más caro el utillaje que la chapa.
Formas de suministro y rangos dimensionales
| Forma | Rango | Longitud / presentación | Norma |
|---|---|---|---|
| Chapa laminada en caliente | 3–60 mm | 2.000 × 6.000 mm | EN 10095 |
| Chapa laminada en frío | 0,5–3,0 mm | 1.250 × 2.500 mm | EN 10095 |
| Tubo sin soldadura | Ø6–530 mm | 6.000 mm | EN 10216-5 |
| Barra redonda | Ø6–250 mm | 3.000–6.000 mm | EN 10095 |
Condiciones de suministro
| Concepto | Detalle |
|---|---|
| Estado de entrega | Recocido de solución, superficie decapada o mecanizada |
| Certificado | EN 10204 3.1 con Si declarado |
| Ensayos de rutina | Análisis químico, tracción, dureza |
| Ensayos bajo pedido | Oxidación a 1.150 °C, carburizing, fluencia |
| Plazo | 20–30 días para medidas de producción |
| Embalaje | Paquete con separadores de madera y fleje |
Errores frecuentes y modos de fallo
1. Soldarlo como si fuera 310S. El silicio y el carbono alto favorecen la fisuración en caliente. Hay que precalentar según espesor y usar aporte con silicio compatible; el 310S no sirve.
2. Conformar en frío con radios ajustados. La ductilidad es menor que en 310S. En espesores altos conviene conformar en caliente o recocer después.
3. Usarlo en ambiente húmedo o con cloruros. No es su función: el carbono alto y la falta de molibdeno lo dejan por debajo del 304 en corrosión acuosa.
4. Esperar la fluencia del TP310HCbN. El 314 aguanta oxidación, pero su resistencia a la fluencia no es la de un grado de caldera con nitrógeno y grano fino.
En servicio prolongado precipita sigma, igual que en toda la familia 25-20. Se controla con el diseño y no se evita cambiando de proveedor.
Preguntas frecuentes sobre el 314
¿Qué diferencia hay entre 314 y 310S?
El 314 añade 1,5–2,5 % de silicio y sube el carbono hasta 0,20 %. Eso le da del orden de 100–150 °C más de resistencia a la oxidación y mucha mejor resistencia al carburizing. A cambio, conforma peor, se suelda con más cuidado y no sirve para medios acuosos.
¿Para qué se usa el 314?
Utillaje de horno: rodillos de solera, placas de temple, cestas, retortas y muffles. Especialmente donde hay atmósfera carburizante o ciclos térmicos con carga.
¿Se puede soldar?
Sí, pero con precauciones: precalentamiento según espesor, aporte compatible con silicio y control del aporte térmico. El silicio aumenta la tendencia a la fisuración en caliente, así que no se suelda con electrodo de 310S.
¿Qué espesores se suministran?
Chapa laminada en caliente de 3 a 60 mm, laminada en frío de 0,5 a 3 mm, tubo de Ø6 a 530 mm y barra de Ø6 a 250 mm. Plazo habitual de 20 a 30 días con certificado 3.1.
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