Acero

El acero constituye el pilar básico de la industria metalúrgica.

La aleación de acero, producto de mezclar el hierro con una pequeña cantidad de carbono, tiene numerosas aplicaciones industriales. El mundo moderno sería difícil de concebir sin su presencia en edificios, objetos domésticos, máquinas, instalaciones e infraestructuras de toda índole.

El acero es una mezcla de hierro y carbono en la que este último se halla en proporciones comprendidas entre el 0,05 y el 1,7%. Es un material maleable y dúctil, muy elástico y frágil, de mayor tenacidad que el hierro. Puede obtenerse por diferentes métodos, entre los que destacan los procedimientos Bessemer, Siemens Martin, Thomas, fg.

Los aceros pueden ser dotados de propiedades concretas mediante tratamientos térmicos, los cuales consisten en calentarlos y, posteriormente, enfriarlos más o menos rápidamente. Entre estos tratamientos pueden citarse el recocido, el temple, la cementación y la nitruración, donde se combina el calor con la acción del amoniaco y el revenido.

Procedimientos de obtención del acero

El procedimiento Bessemer se lleva a cabo en unos recipientes diseñados en 1851 por el británico Henry Bessemer, de forma oblonga y provistos de un eje alrededor del cual pueden girar horizontalmente, para facilitar las operaciones de carga y descarga. Los recipientes se llenan con arrabio, inyectándose aire a presión para quemar las impurezas que se hallan en él. En primer lugar, por la boca del convertidor, salen chispas procedentes de la eliminación del manganeso y del silicio; luego aparecen llamas blanquecinas como resultado de la combustión del CO, acompañadas de pequeñas explosiones y, finalmente, unos humos amarillos, indicadores de que la operación ha terminado. De esta forma se logra un hierro descarburado que, mediante la adición del carbono que proceda, origina el acero que se desee.

El procedimiento Siemens Martín se lleva a cabo en unos hornos de reverbero, constituidos por una cubeta inclinada hacia un orificio de salida de los productos y revestida de ladrillos. El arrabio se mezcla con chatarra fundida, con lo que el carbono presente en él se diluye en una mayor cantidad de hierro, hasta lograrse la cantidad precisa para el acero que se quiera producir.

El procedimiento Thomas está especialmente indicado cuando el arrabio es rico en fósforo, ya que éste no se elimina completamente por los métodos anteriores. Este procedimiento emplea unos convertidores forrados con ladrillos de óxido de calcio y óxido de magnesio, en vez de los ladrillos silíceos presentes en los dos métodos anteriormente expuestos. El fósforo del hierro de primera fusión se combina con dichos óxidos y origina unas escorias fosfatadas aptas para abonos, que se llaman escorias Thomas.

Además de todos estos métodos, pueden fabricarse aceros al crisol (de buena calidad, pero caros) y al horno eléctrico (de elevada pureza, que emplean dispositivos de arco, inducción y resistencia).

Aceros especiales

Mención destacada merecen los llamados aceros especiales, logrados añadiendo al acero normal diversos elementos químicos en muy pequeñas cantidades (generalmente, menos del 1%) que les confieren propiedades determinadas. Entre ellos, puede citarse los aceros al níquel (poco sensibles a las dilataciones por cambios térmicos), al wolframio (aptos para fabricar resortes e imanes), al manganeso (con gran resistencia a la abrasión, por lo que se usan para fabricar rieles), al cromo (de gran dureza, adecuados para la producción de blindajes y la fabricación de herramientas en las que se desarrollen elevadas temperaturas) e inoxidables (muy resistentes a la corrosión y a los ácidos orgánicos débiles).