Los aceros inoxidables se pueden producir con cinco estructuras cristalinas distintas: ferrítico, austenítico, martensítico, dúplex y endurecimiento por precipitación.

Ferrítico

Los aceros inoxidables ferríticos contienen hierro, carbono y entre un 10,5 y un 18 por ciento de cromo. Pueden contener otros elementos de aleación como molibdeno o aluminio, pero normalmente en cantidades muy pequeñas. Tienen una estructura cristalina cúbica centrada en el cuerpo (BCC), lo mismo que el hierro puro a temperatura ambiente.

Debido a su estructura cristalina, los aceros inoxidables ferríticos son magnéticos. Su contenido de carbono relativamente bajo produce una resistencia correspondientemente baja. Otras debilidades del tipo ferrítico incluyen baja soldabilidad y resistencia a la corrosión reducida. Sin embargo, son deseables para aplicaciones de ingeniería debido a su tenacidad superior. Los aceros inoxidables ferríticos se utilizan a menudo para gases de escape de vehículos, líneas de combustible y molduras arquitectónicas.

Austenítico

Los aceros inoxidables austeníticos tienen una estructura cristalina cúbica centrada en las caras (FCC); están compuestos de hierro, carbono, cromo y al menos un 8 por ciento de níquel. Debido a su alto contenido en cromo y níquel, son altamente resistentes a la corrosión. No son magnéticos. Al igual que los aceros inoxidables ferríticos, los aceros inoxidables austeníticos no pueden endurecerse mediante tratamiento térmico. Sin embargo, pueden endurecerse mediante trabajo en frío. El alto contenido de níquel en los aceros inoxidables austeníticos los hace capaces de funcionar bien en aplicaciones de baja temperatura.

Los dos aceros inoxidables más comunes, 304 y 316, son ambos grados austeníticos; El principal impulsor de la popularidad de los aceros inoxidables austeníticos es la facilidad con la que se pueden formar y soldar, lo que los hace ideales para su uso en la fabricación de alta eficiencia.

Hay muchos subgrupos de acero inoxidable austenítico, con amplias variaciones en el contenido de carbono. Las propiedades se ajustan aún más mediante la adición de elementos de aleación como molibdeno, titanio y cobre.

Los aceros inoxidables austeníticos se utilizan con frecuencia para producir fregaderos de cocina, marcos de ventanas, equipos de procesamiento de alimentos, hornos, tanques de productos químicos y mobiliario para exteriores como bancos y bolardos.

Martensítico

Los aceros inoxidables martensíticos tienen una estructura tetragonal centrada en el cuerpo (BCT). Contienen entre un 12 y un 18 por ciento de cromo y un mayor contenido de carbono (0,1 - 1,2 por ciento) que los aceros inoxidables austeníticos o ferríticos. Como la estructura ferrítica del BCC, el BCT es magnético. La principal distinción es que el acero inoxidable martensítico puede endurecerse mediante tratamiento térmico debido a su alto contenido de carbono. Esto lo hace útil para una serie de aplicaciones para las que el acero inoxidable ferrítico no sería adecuado, incluidas piezas aeroespaciales, cubiertos y cuchillas.

Los aceros inoxidables martensíticos son muy útiles en situaciones en las que la resistencia del acero es más importante que su soldabilidad o resistencia a la corrosión. Los aceros martensíticos endurecidos no se pueden conformar en frío.

Dúplex

Los aceros inoxidables dúplex son el tipo de acero inoxidable más nuevo. Contienen más cromo (19 - 32 por ciento) y molibdeno (hasta 5 por ciento) que los aceros inoxidables austeníticos, pero significativamente menos níquel. Los aceros inoxidables dúplex a veces se denominan austeníticos-ferríticos porque tienen una estructura cristalina híbrida ferrítica y austenítica. La mezcla aproximada de la mitad y la mitad de las fases austenítica y ferrítica en los aceros inoxidables dúplex le da algunas ventajas únicas.

Los grados dúplex son un compromiso: son más resistentes al agrietamiento por corrosión bajo tensión que los grados austeníticos, más resistentes que los ferríticos y aproximadamente dos veces más fuertes que una forma pura de cualquiera de ellos. La principal ventaja de los aceros inoxidables dúplex es una resistencia a la corrosión igual y, en el caso de exposición al cloruro, superior a los grados austeníticos.

Otra ventaja significativa de los aceros inoxidables dúplex es la rentabilidad: la fuerza y ​​la resistencia a la corrosión del acero inoxidable dúplex se logran con un contenido de aleación más bajo que los grados austeníticos equivalentes.

Los aceros inoxidables dúplex se utilizan regularmente para producir piezas para aplicaciones expuestas a cloruros, como desalinización, recolección de alimentos y petroquímica.

Endurecimiento por precipitación

Los aceros inoxidables endurecidos por precipitación pueden tener una variedad de estructuras cristalinas, sin embargo, todos contienen cromo y níquel. Sus características comunes son resistencia a la corrosión, facilidad de fabricación y resistencia a la tracción extremadamente alta con tratamiento térmico a baja temperatura.

Las aleaciones endurecibles por precipitación austenítica han sido reemplazadas en su mayoría por superaleaciones de mayor resistencia, sin embargo, los aceros inoxidables endurecibles por precipitación semi-austeníticos continúan utilizándose en aplicaciones aeroespaciales, e incluso se aplican a nuevas formas.

Los aceros inoxidables martensíticos endurecibles por precipitación son más fuertes que los grados martensíticos normales y se utilizan con frecuencia para producir barras, varillas y alambre.