Acero

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Acero es el nombre que se da al hierro que contiene una cantidad determinada de carbono (hasta 3,5%) que le otorga mayos resistencia y dureza.

Hacia el 1.000 A.C. se fabricaba acero en el Pr√≥ximo y Medio Oriente y en la India. Despu√©s de forjar el hierro con martillos, los artesanos endurec√≠an la superficie de sus herramientas y armas calent√°ndolas en carb√≥n de le√Īa al rojo vivo. En realidad consegu√≠an una especie de acero: el hierro absorb√≠a carbono de las brasas y se formaba una "piel" de acero en la superficie.

"200 A.C.: los indios, fabricantes de acero"

Hacia el 200 A.C., los artesanos de la India dominaban ya un método mejor para producir acero. Colocaban trozos de hierro carbonado o con "piel" de acero en un recipiente de arcilla cerrado, o crisol, y lo calentaban intensamente en un horno. El carbono se distribuía gradualmente a través del hierro y producía una forma de acero mucho más uniforme.

"1740: redescubrimiento del acero al crisol"

En 1740, el inglés Benjamin Huntsman redescubrió el procedimiento indio por casualidad, al calentar una mezcla de hierro y una cantidad cuidadosamente medida de carbón vegetal en un crisol. Pese a la invención de otros procedimientos, siguió prefiriéndose el método del crisol para obtener acero de alta calidad, hasta que en 1902 se inventó el horno eléctrico.

"1856: convertidor Bessemer"

En 1856, el inventor inglés Henry Bessemer patentó un método más barato para fabricar acero en gran escala. Un chorro de aire atravesaba el hierro fundido y quemaba todo el carbono necesario para obtener el acero. Bessemer construyó un recipiente cónico de acero forrado de ladrillos refractarios que se llamó convertidor y que se podía inclinar para vaciarlo. El hierro fundido se vertía en el convertidor situado en posición vertical, y se hacía pasar aire a través de orificios abiertos en la base. El "soplado", que duraba unos veinte minutos, resultaba espectacular.

El primer acero fabricado por este m√©todo era quebradizo por culpa del ox√≠geno absorbido. Pero un amigo de Bessemer, el escoc√©s Robert Mushet, resolvi√≥ el problema al proponer que se a√Īadiera magnesio despu√©s del soplado para que combinara con el ox√≠geno excedente en el acero, con lo que se evitar√≠a su fragilidad y resultar√≠a m√°s f√°cil de trabajar. El producto se denomina "acero suave": hierro con bajo contenido de carbono.

"1864: horno de solera abierta"

El mismo a√Īo en que Bessemer present√≥ su procedimiento, los hermanos de origen alem√°n William y Friedrich Siemens estaban desarrollando un m√©todo para precalentar el aire inyectado a los hornos. A cada extremo del horno colocaron c√°maras de ladrillos entrecruzados que se calentaban con los gases de la combusti√≥n y caldeaban despu√©s el aire que se inyectaba en el horno.

Dos a√Īos m√°s tarde, los hermanos Siemens patentaron un horno de solera para acero que incorporaba sus precalentadores o "regeneradores". Pero no tuvo √©xito hasta que lo mejoraron dos hermanos franceses, Pierre y Emile Mart√≠n, en 1864.

"1877: revestimiento de los hornos"

el hierro fundido procedente de minerales europeos sol√≠a contener un exceso de f√≥sforo y no era apropiado para convertirlo en acero por el procedimiento de Bessemer o por el de solera, pues utilizaban hornos revestidos de s√≠lice. En 1877, dos metal√ļrgicos ingleses, Percy Gilchrist y su primo Sydney Gilchrist Thomas, propusieron un revestimiento con alguna sustancia b√°sica (no √°cida) como la dolomita o la magnesita, que puede absorber el f√≥sforo contenido en ciertos minerales. Luego se pod√≠a a√Īadir cal durante el proceso para que se formase una escoria que se llevar√≠a consigo el f√≥sforo.

"1902: acero por arco eléctrico"

William Siemens hab√≠a experimentado en 1878 con la electricidad para calentar los hornos de acero. Pero fue el metal√ļrgico franc√©s Paul H√©roult (coinventor del m√©todo moderno para fundir aluminio) quien inici√≥ en 1902 la producci√≥n comercial del acero en horno el√©ctrico.

Se introduce en el horno chatarra de acero de composici√≥n conocida y se hace saltar un arco el√©ctrico entre la chatarra y grandes electrodos de carbono situados en el techo del horno. El calor desarrollado por el arco funde la chatarra y produce un acero m√°s puro que el que ha estado en contacto con los gases de combusti√≥n. Se puede a√Īadir mineral de acero para alterar la composici√≥n del acero, y cal o espato fl√ļor para absorber cualquier impureza.

"1948: proceso del oxígeno básico"

Tras la segunda guerra mundial se iniciaron experimentos en varios países con oxígeno puro en lugar de aire para los procesos de refinado del acero. El éxito se logró en Austria en 1948, cuando una fábrica de acero situada cerca de la ciudad de Linz y de Donawitz desarrolló el proceso del oxígeno básico o L-D. Actualmente es el procedimiento más empleado en todo el mundo.

El proceso de oxígeno básico tiene lugar en un recipiente de forma semejante al convertidor Bessemer. En él se introduce hierro fundido y chatarra de acero, y se proyecta sobre la superficie un chorro de oxígeno a velocidad supersónica. El carbono y las impurezas se queman rápidamente.

"1950: fundición continua"

En el m√©todo tradicional de moldeo, el acero fundido del horno se vierte en moldes o lingotes y se deja enfriar. Luego se vuelven al calentar los lingotes hasta que se ablandan y pasan a trenes de laminado, donde se reducen a planchas de menor tama√Īo para tratamientos posteriores. Pero en 1950 se introdujo la fundici√≥n continua. El acero fundido se vierte en un molde vertical y se enfr√≠a por medio de chorros de agua a medida que desciende. Al llegar al fondo, pasa sin interrupci√≥n un a un tren de laminado horizontal donde se corta en planchas del tama√Īo requerido.

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