Acero

El invento del Acero

Acero al rojo

Componentes estructurales de acero brillan al rojo bajo una temperatura de miles de grados. El calor intenso es un elemento inseparable de la siderurgia, pues el hierro y el acero admiten mejor operaciones como las de batido y laminado, cuando están muy calientes.

acero. (Del lat. aciarĭum, de acĭes, filo). m. aleación de hierro y carbono, en diferentes proporciones, que, según su tratamiento, adquiere especial elasticidad, dureza o resistencia. || 2. Cada uno de los aceros especiales. || 3. Arma blanca, y en especial la espada. || 4. Ar. triángulo (ǁ instrumento musical). U. m. en pl. || 5. Temple y corte de las armas blancas. Buenos aceros. || 6. Ánimo, brío, denuedo, resolución. || 7. coloq. desus. Ganas de comer. || ~ al carbono. m. acero ordinario. || ~ especial. m. El que, además de hierro y carbono, contiene otros elementos destinados a mejorar algunas propiedades del acero. || ~ fundido. m. Cada uno de los aceros obtenidos quemando, en aparatos a propósito, parte del carbono que tiene el hierro colado. || ~ inoxidable. m. aleación de acero y cromo, níquel, etc., especialmente resistente a la corrosión. || ~ rápido. m. El que contiene una proporción elevada de volframio, lo cual permite emplearlo para construir herramientas que han de actuar a gran velocidad. || de ~. loc. adj. Duro, fuerte, inflexible. Músculos, sentimientos de acero. □ V. pulmón de ~, telón de ~.

Acero, aleación de hierro que contiene entre un 0,04 y un 2,25% de carbono y a la que se añaden elementos como níquel, cromo, manganeso, silicio o vanadio, entre otros.

2

FABRICACIÓN DEL ACERO

El acero se obtiene eliminando las impurezas del arrabio, producto de fundición de los altos hornos, y añadiendo después las cantidades adecuadas de carbono y otros elementos. La principal dificultad para la fabricación del acero es su elevado punto de fusión, 1.400 ºC, que impide utilizar combustibles y hornos convencionales. En 1855, Henry Bessemer desarrolló el horno o convertidor que lleva su nombre y en el que el proceso de refinado del arrabio se lleva a cabo mediante chorros de aire a presión que se inyectan a través del metal fundido. En el proceso Siemens-Martin, o de crisol abierto, se calientan previamente el gas combustible y el aire por un procedimiento regenerativo que permite alcanzar temperaturas de hasta 1.650 ºC.

3

CLASIFICACIÓN DEL ACERO

Los aceros se clasifican en: aceros al carbono, aceros aleados, aceros inoxidables, aceros de herramientas y aceros de baja aleación ultrarresistentes. Los aceros al carbono contienen diferentes cantidades de carbono y menos del 1,65% de manganeso, el 0,60% de silicio y el 0,60% de cobre. Los aceros aleados poseen vanadio y molibdeno además de cantidades mayores de manganeso, silicio y cobre que los aceros al carbono. Los aceros inoxidables llevan cromo y níquel, entre otros elementos de aleación. Los aceros de herramienta contienen volframio, molibdeno y otros elementos de aleación que les proporcionan mayor resistencia, dureza y durabilidad. Los aceros de baja aleación  ultrarresistentes tienen menos cantidad de elementos de aleación y deben su elevada resistencia al tratamiento especial que reciben.

4

ESTRUCTURA DEL ACERO

Las propiedades físicas del acero y su comportamiento a distintas temperaturas varían según la cantidad de carbono y su distribución en el hierro. Antes del tratamiento térmico, la mayor parte de los aceros son una mezcla de tres sustancias: la ferrita, blanda y dúctil; la cementita, dura y frágil; y la perlita, una mezcla de ambas y de propiedades intermedias. Cuanto mayor es el contenido en carbono de un acero, menor es la cantidad de ferrita y mayor la de perlita: cuando el acero tiene un 0,8% de carbono, está compuesto por perlita. El acero con cantidades de carbono aún mayores es una mezcla de perlita y cementita. Al elevar la temperatura del acero, la ferrita y la perlita se transforman en austenita, que tiene la propiedad de disolver todo el carbono libre presente en el metal. Si el acero se enfría despacio, la austenita vuelve a convertirse en ferrita y en perlita, pero si el enfriamiento es repentino, la austenita se convierte en martensita, de dureza similar a la ferrita, pero con carbono en disolución sólida.

5

TRATAMIENTO TÉRMICO DEL ACERO

El objetivo de este proceso es controlar la cantidad, la forma, el tamaño y la distribución de las partículas de cementita contenidas en la ferrita, que son las que determinan las propiedades físicas del acero. Consiste en calentar el metal hasta una temperatura a la que se forma austenita y después enfriarlo rápidamente sumergiéndolo en agua o aceite. Otro método de tratamiento térmico es la cementación, en la que se endurecen las superficies de las piezas de acero calentándolas con compuestos de carbono o nitrógeno.