¿Es el acero inoxidable 321 un grado alimenticio SS?

Por lo general, nos referimos al acero inoxidable utilizado para la producción o el almacenamiento de envases de alimentos y maquinaria de procesamiento como acero inoxidable apto para uso alimentario. El llamado "grado alimenticio" generalmente se refiere a la producción material del producto que cumple con el estándar, o existen requisitos de resistencia a la corrosión y precipitación de metales pesados ​​(plomo, cromo, níquel, cadmio, arsénico). El tipo 304, 316 es el material de acero inoxidable para alimentos más utilizado, entonces surge la pregunta, ¿el acero inoxidable 321 se puede usar como grado alimenticio?

¿Qué es el acero inoxidable 321?

El acero inoxidable tipo 321 es una aleación de cromo-níquel austenítico estabilizada con titanio con excelente resistencia a la corrosión intergranular. Tiene un máximo de 0.70 % de titanio, lo que lo hace adecuado para aplicaciones que requieren una mayor resistencia y resistencia a la corrosión. Exhibe una excelente resistencia a la corrosión en ambientes atmosféricos generales y buena resistencia a la mayoría de los químicos orgánicos e inorgánicos. 321 también tiene una excelente soldabilidad y trabajo en frío. Pero su ductilidad no es ideal para ambientes marinos, y la aleación no se recomienda para este propósito. Por esta razón, las aplicaciones de acero inoxidable 321 se limitan a entornos industriales específicos. ¿Sabes que el acero 321 se puede utilizar para la industria alimentaria y es acero inoxidable apto para uso alimentario?

 

Requisitos de acero inoxidable para la industria alimentaria

La resistencia a la corrosión, la soldabilidad, la sensibilización, el estado de la superficie, el tratamiento y la rugosidad de las láminas y tuberías de acero inoxidable afectarán la aplicación en la industria alimentaria, como las plantas cerveceras, la industria láctea, las fábricas de azúcar, las empresas farmacéuticas, las empresas de productos biológicos, etc. La mayoría de la maquinaria de alimentos y bebidas se calienta con vapor o se enfría con agua, un proceso que implica pasteurización y esterilización, a menudo con problemas como grietas por corrosión bajo tensión. La corrosión por fatiga es similar al mecanismo de falla por agrietamiento por corrosión bajo tensión. En la elaboración de cerveza, los recipientes y las tuberías pueden funcionar a temperaturas bajas o tan altas como el punto de ebullición. Sin embargo, el agrietamiento por cloruro o la fatiga por corrosión pueden ocurrir cuando se usan en soldaduras y las zonas afectadas por el calor suelen ser la principal fuente de corrosión, especialmente en cervecerías y otras industrias alimentarias, donde los defectos de soldadura, como la penetración inadecuada, causan problemas higiénicos y bactericidas. El estado óptimo de la superficie es muy importante para la higiene, la limpieza fácil y la resistencia a la corrosión. Tampoco se permite que la soldadura tenga un color pirotécnico, generalmente se acepta el amarillo claro. La geometría de soldadura adecuada también es muy importante.

 

¿Se puede usar acero inoxidable 321 para alimentos industriales?

Comencemos con su composición química. La composición química del acero inoxidable 321 varía según el tipo. el contenido de titanio que hace AISI 321 tiene una excelente resistencia a la corrosión y es equivalente al tipo 302 en estado recocido. Generalmente, este grado se usa en equipos soldados de servicio pesado que funcionan entre 800 °F y 1500 °F y luego se enfrían lentamente. La composición química del acero inoxidable 321 permite soldarlo sin deformarse ni agrietarse en la mayoría de las condiciones de funcionamiento. Sin embargo, la composición química del acero inoxidable 321 no es adecuada para su uso en aplicaciones de alta temperatura y no se pule bien. Este acero inoxidable no es práctico para lograr características arquitectónicas cosméticas.

• Soldabilidad del acero inoxidable 321 

Su alto contenido en titanio proporciona una excelente resistencia a la precipitación de carburo de cromo durante la soldadura. El tipo 321 es una buena opción para aplicaciones de alta temperatura, pero su baja soldabilidad lo hace inadecuado para su uso en materiales de placas base. El tipo 321 ha sido reemplazado por Tipo 304L en algunas aplicaciones. El tipo 321 es un poco más duro que el acero inoxidable tipo 304 y produce virutas fibrosas. También es superior al 304 en el recocido posterior a la soldadura y puede soportar una amplia gama de temperaturas. Su buena resistencia a la corrosión, a pesar de su alto contenido de carbono, se refleja en su excelente ductilidad y facilidad de conformado. Pero a pesar de la resistencia superior a la corrosión, el 321 puede ser difícil de mecanizar, lo que lo convierte en una opción indeseable para muchas aplicaciones.

El acero inoxidable AISI 304 o 316 con un contenido de carbono inferior al 0.08% generalmente se sensibiliza a la exposición a 500 ~ 800 ℃ durante un período de tiempo determinado. Esto puede ocurrir durante la soldadura, por lo tanto, la soldadura puede provocar la sensibilización de la "zona afectada por el calor" a lo largo de la soldadura. La sensibilización formará carburo de cromo en el límite de grano y provocará cromo deficiente en el límite de grano. Este proceso es fácil de causar corrosión intergranular del acero inoxidable en el caso de paredes de tuberías gruesas (> 2 ~ 3 mm). Para evitar esto, a menudo se utilizan "grados soldables":

Acero de grado L, como 304L, 316L, su contenido de carbono es inferior al 0.03%.

Acero estabilizado con titanio: 321,1.4541, 1.4571, 316Ti.

 

El pirocroma térmico es causado por la diferencia en el espesor de la capa de óxido transparente en la que se absorbe la luz. Debido a que el coeficiente de refracción del color es diferente, la capa de óxido de aspecto azul solo puede reflejar la luz azul y absorber otra luz. Una capa de óxido más gruesa tiene más orificios que una capa de óxido delgada completamente transparente, por lo que una capa de óxido más gruesa reducirá la resistencia a la corrosión y la falta de adherencia del acero inoxidable. Para la mayoría de los estándares, los colores pirogénicos claros son aceptables y todos los demás colores pirogénicos, como el rojo y el azul, son inaceptables. Los pirocromos térmicos no están permitidos en la industria farmacéutica.

La geometría de la soldadura debe ser lo más regular posible. Las soldaduras calificadas no rompen la superficie del metal base en sí. La corrosión a menudo comienza dentro de pequeños orificios al principio o al final de una soldadura. En teoría, no hay pequeños orificios, holguras u otros golpes y depresiones al principio o al final, por lo que es muy importante una buena penetración de la soldadura.

 

• Acabado superficial de acero inoxidable 321 

Un acabado superficial de alta calidad es esencial para una variedad de aplicaciones, incluidas las industrias marina, nuclear y petrolera. El acero inoxidable tiene buenas propiedades sanitarias y se usa ampliamente en la industria de alimentos y bebidas, en comparación con otros campos como el petróleo y el gas. Las propiedades higiénicas y no adhesivas dictan que los equipos alimentarios requieren una superficie en condiciones óptimas. El tipo 321 se puede recocer con alivio de tensión dentro del rango de precipitación de carburo de 800 a 1500 °F (alrededor de 427 a 816 °C). Este método no reduce significativamente la resistencia a la corrosión, pero el calentamiento prolongado la reduce a un nivel en el que el material comienza a corroerse. El acero 321 también se desgasta con papel SiC, que se utiliza para eliminar la rugosidad de la superficie.

La rugosidad de la superficie tiene una gran influencia en las propiedades higiénicas y la corrosión del acero inoxidable. Las superficies electropulidas tienen la mejor resistencia a la corrosión, seguidas de las superficies pulidas mecánicamente. Esta condición superficial se utiliza en la industria farmacéutica y otras industrias que requieren altos estándares. Generalmente, la industria cervecera y la industria alimentaria no designan específicamente el uso de superficies pulidas (electrólisis). Sin embargo, a veces se requiere que tales superficies alcancen excelentes condiciones sanitarias y que sean fáciles de limpiar. La mayoría de las tuberías se recocen brillantemente durante la fabricación, por lo que el decapado interno de las tuberías a menudo no se realiza a menos que la superficie del material sea severamente pirocromática o esté contaminada con hierro. Las láminas de acero inoxidable 321 a menudo procesan superficies mecanizadas 2B, que tienen buenas propiedades superficiales. El tipo más común utilizado en las cervecerías es la tubería de soldadura directa de pared delgada de superficie 2B, a veces con acabado de superficie cepillado o pulido.

 

Por lo tanto, decimos que el acero inoxidable 321 se puede usar en la industria alimentaria, y otras aplicaciones que dependen de él cumplen o no los estándares específicos de la industria, y el acero inoxidable que se usa en la industria alimentaria no es necesariamente acero inoxidable apto para uso alimentario. En términos generales, el grado alimentario más utilizado es el 304 y el 316 debido a su buen rendimiento económico. El acero inoxidable 321 se utiliza principalmente para fines industriales, como escapes de aviones, intercambiadores de calor, piezas de calderas y hornos de alto rendimiento, juntas de expansión, etc.