La principal diferencia entre el hierro y el acero

Acero

Puente de acero en Salta, Argentina

Prensas en acerías

Acerías

El término acero sirve comúnmente para denominar, en ingeniería

metalúrgica, a una aleación de hierro con una cantidad de carbono

variable entre el 0,03 % y el 1,075 % en peso de su composición,

dependiendo del grado. Si la aleación posee una concentración de

carbono mayor al 2,0 % se producen fundiciones que, en oposición al

acero, son mucho más frágiles y no es posible forjarlas sino que deben

ser moldeadas.

No se debe confundir el acero con el hierro, que es un metal

relativamente duro y tenaz, con diámetro atómico (dA) de 2,48 Å, con

temperatura de fusión de 1535 °C y punto de ebullición 2740 °C. Por

su parte, el carbono es un no metal de diámetro menor (dA = 1,54 Å),

blando y frágil en la mayoría de sus formas alotrópicas (excepto en la

forma de diamante). La difusión de este elemento en la estructura

cristalina del anterior se logra gracias a la diferencia en diámetros

atómicos,, formándose un compuesto intersticial.

La diferencia principal entre el hierro y el acero se halla en el

porcentaje del carbono: el acero es hierro con un porcentaje de carbono

de entre el 0,03% y el 1,075%, a partir de este porcentaje se consideran

otras aleaciones con hierro.

Cabe destacar que el acero posee diferentes constituyentes según su

temperatura, concretamente, de mayor a menor dureza, perlita,

cementita y ferrita; además de la austenita (para mayor información

consultar un Diagrama Hierro-Carbono con sus constituyentes).

El acero conserva las características metálicas del hierro en estado

puro, pero la adición de carbono y de otros elementos tanto metálicos

como no metálicos mejora sus propiedades físico-químicas.

Existen muchos tipos de acero en función del o los elementos aleantes

que estén presentes. La definición en porcentaje de carbono

corresponde a los aceros al carbono, en los cuales este no metal es el

único aleante, o hay otros pero en menores concentraciones. Otras

composiciones específicas reciben denominaciones particulares en

función de múltiples variables como por ejemplo los elementos que

predominan en su composición (aceros al silicio), de su susceptibilidad

a ciertos tratamientos (aceros de cementación), de alguna característica

potenciada (aceros inoxidables) e incluso en función de su uso (aceros

estructurales). Usualmente estas aleaciones de hierro se engloban bajo la denominación genérica de aceros

especiales, razón por la que aquí se ha adoptado la definición de los comunes o "al carbono" que además de ser los

primeros fabricados y los más empleados,[1]sirvieron de base para los demás. Esta gran variedad de aceros llevó a

Siemens a definir el acero como «un compuesto de hierro y otra sustancia que incrementa su resistencia».[2]

Acero 2

Componentes

Los dos componentes principales del acero se encuentran en abundancia en la naturaleza, lo que favorece su

producción a gran escala. Esta variedad y disponibilidad[3]lo hace apto para numerosos usos como la construcción de

maquinaria, herramientas, edificios y obras públicas, contribuyendo al desarrollo tecnológico de las sociedades

industrializadas.A pesar de su densidad (7850 kg/m³ de densidad en comparación a los 2700 kg/m³ del aluminio, por

ejemplo) el acero es utilizado en todos los sectores de la industria, incluso en el aeronáutico, ya que las piezas con

mayores solicitaciones (ya sea a impacto o fatiga) sólo pueden aguantar con un material como el acero.

Historia

Histórico horno Bessemer.

Se desconoce la fecha exacta en que se descubrió la técnica para

obtener hierro a partir de la fusión de minerales. Sin embargo, los

primeros restos arqueológicos de utensilios de hierro datan del

3000 a. C. y fueron descubiertos en Egipto, aunque hay vestigios de

adornos anteriores. Algunos de los primeros aceros provienen del este

de África, cerca de 1400 a. C.[4] Durante la dinastía Han de China se

produjo acero al derretir hierro forjado con hierro fundido, en torno al

siglo I a. C.[5]También adoptaron los métodos de producción para la

creación de acero wootz, un proceso surgido en India y en Sri Lanka

desde aproximadamente el año 300 a. C. y exportado a China hacia el

siglo V. Este temprano método utilizaba un horno de viento, soplado

por los monzones.[6]También conocido como acero Damasco, era una

aleación de hierro con gran número de diferentes materiales,

incluyendo trazas de otros elementos en concentraciones menores a

1.000 partes por millón o 0,1% de la composición de la roca. Estudios

realizados por Peter Paufler sugirieron que en su estructura se incluían

nanotubos de carbono, lo que podría explicar algunas de las cualidades

de este acero -como su durabilidad y capacidad de mantener un filo-,

aunque debido a la tecnología de la época es posible que las mismas se

hayan obteniendo por azar y no por un diseño premeditado.

Entre los siglos IX y X se produjo en Merv el acero de crisol, en el cual el acero se

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