Evolución del acero

Introducción

El acero es uno de los elementos con más presencia en la actualidad y es tal su extensión que está presente en prácticamente todos los procesos de nuestro día día. Lo podemos encontrar en infinidad de lugares: ropa, fregaderos, vajillas, móviles, infraestructuras, etc.

El éxito y la gran funcionalidad del acero viene dado gracias a sus propiedades físicas que le aportan una gran flexibilidad y durabilidad.

Descubrimiento del acero

Aunque se han identificado productos elaborados de acero que datan del año 3000 A.C. remontándonos a los egipcios, no se conoce a ciencia cierta la fecha exacta de los primeros aceros. Lo que sí podemos afirmar es que su presencia empieza a ser fundamental cuando, por accidente, los herreros descubren el acero en la forja.

Trabajaban con hierro a altas temperaturas para poder moldearlo a la forma deseada, martilleaban la materia prima y enfriaban el hierro en semi-hornos con carbón vegetal. En este último proceso ocasionalmente se producía auténtico acero en lugar de hierro forjado debido a la absorción de suficiente carbono, dando lugar a un material más resistente y duro y por lo tanto, más valioso.

Perfeccionamiento del acero

Nos remontamos a 1856 cuando se considera que Sir Henry Bessemer comenzó a producir aceros con suficiente calidad. Lo consiguió mediante un proceso que diseñó él mismo, basado en soplar aire a presión en el fondo de una cuchara donde se colaba el arrabio. El aire hacía reaccionar su oxígeno con el silicio, luego el carbono y el fósforo, los cuales son impurezas del hierro generadas en el proceso de fundición. La reacción del oxígeno y el silicio era altamente exotérmica, lo que hacía que el metal se siguiera fundiendo sin necesidad de gastar más combustible. El aire se inyectaba a presión por la parte de abajo del recipiente que tenía la forma de una cuchara abierta, y se detenía hasta que surgiera una llama roja, que indicaba la oxidación del hierro.

Este sistema tuvo una gran repercusión en la revolución industrial, ya que se consiguió fabricar un material muy barato y con unas propiedades que permitieron fabricar mejores y mayores puentes, ferrocarriles, edificios, buques…

No obstante su producción estaba basada en hierros que contenían pequeñas cantidades de fósforo y azufre, factor que limitaba su producción.

Fué más adelante cuando Carl Wilhelm Siemens en 1857 creó un procedimiento con el cual se podía producir acero en base a la descarburación de la fundición de hierro u óxido de hierro como producto del calentamiento

En 1865 ya se hacían en cantidades muy limitadas aceros con un 25% y 35% de níquel, los cuales resistían mucho mejor la acción de la humedad del aire, no obstante se trataba de productores a muy pequeña escala. Desde entonces, y hasta el año 1900 se estudiaron aleaciones con cromo, las cuales mejoraban la resistencia a la corrosión del acero. Más adelante se realizaron numerosos estudios sobre aceros aleados con cromo y níquel, es entonces cuando se puede decir que aparece el acero inoxidable que hoy día conocemos.

Así pues, el acero inoxidable no es un metal simple, sino una aleación, cuyo principal material es el hierro, al que se le añade una pequeña proporción de carbono. Así se consigue un material sólido y resistente a los agentes externos que puedan deteriorarlo.

A día de hoy el acero inoxidable tiene multitud de aplicaciones y nos rodea en prácticamente todos los ámbitos de nuestra vida, pero también cuenta con gran presencia en el ámbito industrial, siendo una parte muy importante del equipamiento de empresas farmacéuticas, petroquímicas, plantas de tratamiento de líquidos y depósitos contenedores, entre muchos otros.

Clasificación del acero según el Carbono

Según el porcentaje de carbono que contenga el acero, encontramos diferente tipos:

• Acero extra suave: Contiene un porcentaje del 0,15% de carbono y es un acero utilizado con frecuencia para la soldadura.  También lo encontramos con gran frecuencia en maquinaria de gran tenacidad, embutición, plegado, etc.
• Acero suave: En este tipo de acero el porcentaje de carbono aumenta hasta el 0,25%, comparte similitudes con el acero extra suave sobretodo en sus aplicaciones y como novedad encontramos piezas de resistencia media con buena tenacidad.
• Acero semisuave: El último acero de la gama de suaves adquiere un 0,35% de carbono y es una acero con buen temple. Con aplicaciones en elementos de maquinaria, también lo encontramos en tornillos, pernos y herrajes.
• Acero semiduro: En este tipo de acero el porcentaje de carbono pasa hasta el 0,45% y lo encontramos con gran frecuencia. Es el más adecuado para  piezas bastante resistentes como cilindros de motores de explosión, transmisiones, etc.
• Acero duro: Alcanzamos un porcentaje del 0,55% y ya se trata de un acero con una dureza bastante grande y aplicable a piezas con una carga alta.
• Acero extraduro: Por último tenemos el acero con mayor dureza de todos. Cuenta con un porcentaje mayor al 0,8% que favorece su presencia en resortes de gran resistencia como cuchillos, sierras, etc.