Acero

Acero

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Véase también: Siderurgia

Para otros usos de este término, véase Acero (desambiguación).

Puente de acero

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.

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

Índice

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• 1 Componentes

• 2 Historia

• 3 Clasificación

o 3.1 Según el modo de fabricación

o 3.2 Según el modo de trabajarlo

o 3.3 Según la composición y la estructura

o 3.4 Según los usos

• 4 Características mecánicas y tecnológicas del acero

• 5 Normalización de las diferentes clases de acero

• 6 Formación del acero. Diagrama hierro-carbono (Fe-C)

o 6.1 Microconstituyentes

o 6.2 Transformación de la austenita

o 6.3 Otros microconstituyentes

• 7 Otros elementos en el acero

o 7.1 Elementos aleantes del acero y mejoras obtenidas con la aleación

o 7.2 Impurezas en el acero

o 7.3 Desgaste

• 8 Tratamientos del acero

o 8.1 Tratamientos superficiales

o 8.2 Tratamientos térmicos

• 9 Mecanizado del acero

o 9.1 Acero laminado

o 9.2 Acero forjado

o 9.3 Acero corrugado

o 9.4 Estampado del acero

o 9.5 Troquelación del acero

o 9.6 Mecanizado blando

o 9.7 Rectificado

o 9.8 Mecanizado duro

o 9.9 Mecanizado por descarga eléctrica

o 9.10 Taladrado profundo

o 9.11 Doblado

o 9.12 Perfiles de acero

• 10 Aplicaciones

• 11 Ensayos mecánicos del acero

o 11.1 Ensayos no destructivos

o 11.2 Ensayos destructivos

• 12 Producción y consumo de acero

o 12.1 Evolución del consumo mundial de acero (2005)

o 12.2 Producción mundial de acero (2005)

• 13 Reciclaje del acero

o 13.1 Cuidado con la manipulación de la chatarra

• 14 Véase también

• 15 Referencias

• 16 Bibliografía consultada

• 17 Enlaces externos

Componentes[editar • editar código]

Los dos componentes principales del acero se encuentran en abundancia en la naturaleza, lo que favorece su producción a gran escala. Esta variedad y disponibilidad3 lo hace apto para numerosos usos como la construcción de maquinaria, herramientas, edificios y obras públicas, contribuyendo al desarrollo tecnológico de las sociedades industrializadas.4 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[editar • editar código]

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.5 Durante la dinastía Han de China se produjo acero al derretir hierro forjado con hierro fundido, en torno al siglo I a. C.6 7 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.8 9 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

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