Acero

Acero

1. ¿Qué es?

   • Conjunto de aleaciones del hierro (Fe) con otros elementos
     • Principalmente carbono (C), pero también zinc (Zn), silicio (Si) o aluminio (Al)
       • Es ampliamente utilizado como material de construcción y como materia prima de diversas herramientas y piezas mecánicas.

2. Historia

   • Se han encontrado evidencias del registro de empleo de hierro en el antiguo Egipto (3.000 a.C.).
     • Sin embargo, las primeras evidencias de acero wootz (acero primitivo)datan de 300 a.C. y se encontraron en India y Sri Lanka.
       • Se encontraron también mezclas de hierro fundido con hierro forjado proveniente de la Dinastía Han de China (100 a.C.).
         • Con la llegada de la modernidad y de la industrialización, la obtención del acero ocupó el interés de muchos científicos e industriales

3. ¿Cómo se fabrica el acero?

   • En la actualidad incluye diversos metales y metaloides que forman ferroaleaciones, que le proporcionan dureza y resistencia.
     • El procedimiento habitual involucra el añadido al hierro de una cantidad de carbono no superior al 2%, dependiendo del grado.
       • Esto se realiza en hornos potentes, en los cuales se mantiene a los metales en estado líquido, antes de proceder a mezclarlos y verter la mezcla en un molde para su posterior enfriado.

4. Aleaciones del acero

   • El acero es esencialmente hierro mezclado con otros elementos como:
     • Carbono. Reduce la ductilidad y soldabilidad del hierro mientras añade dureza a la mezcla.
     • Aluminio. Se produce acero de grano fino.
     • Azufre. Suele considerarse una impureza del hierro, pero a veces se añade para aumentar la maquinabilidad del acero.
     • Cromo. Aumenta la profundidad de endurecimiento.
     • Cobre. Aumenta la resistencia a la corrosión.
     • Manganeso. Opera como desoxidante y neutraliza el azufre, facilitando la laminación y moldeo.
     • Silicio. Antioxidante y endurecedor.
     • Níquel. Mejora el resultado del tratamiento térmico, y junto con el cromo, previene el desgaste.
     • Molibdeno. Mejora el resultado del tratamiento térmico, aumenta la dureza y resistencia a la temperatura.

5. Clasificación del acero

   • El acero puede clasificarse según su modo de empleo final:
     • Acero moldeado. Se deja enfriar en un molde.
     • Acero forjado. Se calienta, modela y se enfría en una forja.
     • Acero laminado. Está hecho láminas más o menos gruesas y planas.
     • Por otro lado, si los elementos aleantes son más o menos comunes, puede distinguirse entre aceros ordinarios (carbono) y aceros especiales (otros elementos). El acero inoxidable es uno de estos aceros “especiales”.

6. Propiedades

   • A grandes rasgos constituye un material con una densidad manejable (7850 kg/m3), que se dilata y contrae con las variaciones de la temperatura. Posee un altísimo punto de ebullición (hasta los 3000 °C).
     • Es un material más duro que el hierro (y por ende más frágil). Se puede soldar con suma facilidad, y es un buen conductor de la electricidad y del magnetismo.
       • La gran desventaja del acero es su susceptibilidad a la corrosión: ya que el hierro puede oxidarse muy fácilmente, genera grietas superficiales
         • La solución para este problema son los llamados “aceros inoxidables”. En ellos, se añade algún otro componente metálico (níquel y cromo generalmente) para disminuir la reactividad del hierro.

7. Usos del acero

   • Piezas de maquinaria. Para automóviles, maquinaria agrícola, armamento militar o tecnología industrial.
   • Vehículos enteros. Como la carrocería y esqueleto de barcos, vehículos blindados, y ferrocarriles. También se usa para las vías de estos últimos.
   • Herramientas y aplicaciones. Todo tipo de objetos como soldaduras, tornillos, tuercas, remaches, chapas troqueladas, muelles de válvulas, martillos, llaves, destornilladores, etc.
   • Herramientas de cocina. Como sartenes, ollas, cubiertos, etc.
   • Piezas de construcción. Como las vigas para el embaulado del hormigón.

8. Importancia

   • El acero es un material sumamente importante en el mundo industrial contemporáneo.
     • Además, juega un papel vital en la construcción y las diversas ingenierías.
       • Obras de ingeniería admirables como la Torre Eiffel en Francia o la Estatua de la Libertad en Estados Unidos están hechas de variantes de acero.

9. Tratamiento del acero

   • Tratamiento superficiales
     • Cincado. Se somete la superficie a procesos electrolíticos o mecánicos que le confieren propiedades antioxidantes.
     • Cromado. Se le añade cromo para embellecer el metal y proteger contra la oxidación.
     • Galvanizado. Se le da a la chapa de acero mediante procesos electroquímicos que derriten un metal recubriendo a otro.
     • Niquelado. Consiste en un baño de níquel para proteger el acero de la oxidación.
     • Pavonado. Ideal para piezas pequeñas, como la tornillería, haciéndolas más resistentes.
   • Tratamiento térmicos
     • Templado
       • Consiste en calentar la pieza hasta cierto punto y luego enfriarla rápidamente, permitiéndole la alteración de sus propiedades profundas.
     • Revenido
       • Técnica usada para reducir la fragilidad de los aceros luego del temple, por lo que a menudo es su tratamiento complementario.
     • Recocido
       • Es una técnica que sirve para ablandar la aleación, recuperar su estructura o eliminar tensiones internas.
     • Normalizado
       • Es el tratamiento idóneo para dar al acero la estructura necesaria para forjar, laminar o prepararlo para el temple.

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