Diferencia entre revisiones de «Acero»

El acero era conocido en la antigüedad, y quizá pudo haber sido producido por el método de ''boomery'' —fundición de hierro y sus óxidos en una chimenea de piedra u otros materiales naturales resistentes al calor, y en el cual se sopla aire— para que su producto, una masa porosa de hierro (''bloom'') contuviese carbón.

 

La [[China]] antigua bajo la [[dinastía Han]], entre el 202 a. C. y el 220 dC, creó acero al derretir hierro forjado junto con hierro fundido, obteniendo así el mejor producto de carbón intermedio, el acero, en torno al siglo I a. C.

Junto con sus métodos originales de forjar acero, los chinos también adoptaron los métodos de producción para la creación de [[acero wootz]], una idea importada de [[India]] a China hacia el siglo V  

El acero wootz fue producido en [[India]] y en [[Sri Lanka]] desde aproximadamente el año 300 a. C. Este temprano método utilizaba un horno de viento, soplado por los [[monzón|monzones]].

También conocido como acero Damasco, el acero wootz es famoso por su durabilidad y capacidad de mantener un filo. Originalmente fue creado de un número diferente de materiales, incluyendo trazas de otros elementos en concentraciones menores a 1000 [[ppm|partes por millón]] o 0,1% de la composición de la roca. Era esencialmente una complicada aleación con hierro como su principal componente. Estudios recientes han sugerido que en su estructura se incluían [[nanotubo|nanotubos de carbono]], lo que quizá explique algunas de sus cualidades legendarias; aunque teniendo en cuenta la tecnología disponible en ese momento fueron probablemente producidos más por casualidad que por diseño.

En China, bajo la [[dinastía Song]] del siglo XI, hay evidencia de la producción de acero empleando dos técnicas: una de un método "berganesco" que producía un acero de calidad inferior por no ser homogéneo, y un precursor del moderno método Bessemer el cual utilizaba una descarbonización a través de repetidos forjados bajo abruptos enfriamientos (''cold blast'').

El hierro para uso industrial fue descubierto hacia el año 1500 a. C., en [[Medzamor]], cerca de [[Erevan]], capital de [[Armenia]] y del monte [[Ararat]]. La tecnología del hierro se mantuvo mucho tiempo en secreto, difundiéndose extensamente hacia el año 1200 a. C.

Los métodos antiguos para la fabricación del acero consistían en obtener hierro dulce en el horno, con carbón vegetal y tiro de aire. Una posterior expulsión de las escorias por martilleo y carburación del hierro dulce para cementarlo. Luego se perfeccionó la cementación fundiendo el acero cementado en [[crisol]]es de arcilla y en [[Sheffield]] (Inglaterra) se obtuvieron, a partir de 1740, aceros de crisol.

En 2007  se utilizan algunos metales y [[metaloide]]s en forma de [[Aleación|ferroaleaciones]], que, unidos al acero, le proporcionan excelentes cualidades de [[dureza]] y [[resistencia]].

El uso intensivo que tiene y ha tenido el acero para la construcción de estructuras metálicas ha conocido grandes éxitos y rotundos fracasos que al menos han permitido el avance de la ciencia de materiales. Así, la [[Torre Eiffel]], construida en París en 1889 es hoy día uno de los monumentos más visitados del mundo mientras el 7 de noviembre de 1940 el mundo asistió al colapso del puente Tacoma Narrows al entrar en resonancia con el viento. Ya durante los primeros años de la Revolución Industrial se produjeron roturas prematuras de ejes de ferrocarril que llevaron a [[William John Macquorn Rankine|William Rankine]] a postular la [[fatiga de materiales]] y durante la Segunda Guerra Mundial se produjeron algunos hundimientos imprevistos de los cargueros estadounidenses Liberty al fragilizarse el acero por el mero descenso de la temperatura, problema inicialmente achacado a las soldaduras.

:*El [[punto de fusión]] del acero depende del tipo de aleación. El de su componente principal, el [[hierro]] es de alrededor de 1510 ºC, sin embargo el acero presenta frecuentemente temperaturas de fusión de alrededor de 1375 ºC (2500 ºF). Por otra parte el acero rápido funde a 1650ºC

:*Su punto de [[ebullición]]  es de alrededor de 3000 ºC(5400ºF).

:*Posee una alta [[conductividad eléctrica]]. Aunque depende de su composición es aproximadamente de 3*10⁶ [[Siemens|S]] [[metro|m]]^-1. En las [[Red de transporte de energía eléctrica|líneas aéreas de alta tensión]] se utilizan con frecuencia conductores de aluminio con alma de acero proporcionando éste último la resistencia mecánica necesaria para incrementar los vanos entre la torres y optimizar el coste de la instalación.

:*Un aumento de la [[temperatura]] en un elemento de acero provoca un aumento en la longitud del mismo. Este aumento en la longitud puede valorarse por la expresión:  δL =  α δ t° L, siendo a el [[coeficiente de dilatación]], que para el acero vale aproximadamente 1,2 • 10-5 (es decir α = 0,000012). Si existe libertad de dilatación no se plantean grandes problemas subsidiarios, pero si esta dilatación está impedida en mayor o menor grado por el resto de los componentes de la estructura, aparecen esfuerzos complementarios que hay que tener en cuenta.El acero se dilata y se contrae según un coeficiente de dilatación similar al coeficiente de dilatación del [[hormigón]], por lo que resulta muy útil su uso simultáneo en la construcción, formando un material compuesto que se denomina [[hormigón armado]]. El acero da una falsa sensación de seguridad al ser incombustible, pero sus propiedades mecánicas fundamentales se ven gravemente afectadas por las altas temperaturas que pueden alcanzar los perfiles en el transcurso de un incendio.

*Un [[eutéctico]] (composición para la cual el punto de fusión es mínimo) que se denomina '''[[ledeburita]]''' y contiene un 4,3% de carbono (64,5 % de cementita). La ledeburita aparece entre los constituyentes de la aleación cuando el contenido en carbono supera el 2% (región del diagrama no mostrada) y es la responsable de la mala forjabilidad de la aleación marcando la frontera entre los aceros con menos del 2% de C (forjables) y las fundiciones con porcentajes de carbono superiores (no forjables y fabricadas por moldeo). De este modo se observa que por encima de la temperatura crítica A₃los aceros están constituidos sólo por austenita, una solución sólida de carbono en hierro γ y su microestructura en condiciones de enfriamiento lento dependerá por tanto de las transformaciones que sufra ésta.

Aunque la composición química de cada fabricante de aceros es casi secreta, certificando a sus clientes solo la resistencia y dureza de los aceros que producen, sí se conocen los compuestos agregados y sus porcentajes admisibles.

Por ejemplo en [[Asociación Española de Normalización y Certificación|España]] actualmente están regulados por la norma '''UNE-EN 10020:2001''' y antiguamente estaban reguladas por la norma  '''[[UNE-36010]]'''.

Existen otras normas reguladoras del acero, como la clasificación de '''AISI''' (de hace 70 años, y de uso mucho más extenso internacionalmente), '''[[ASTM]]''', '''[[DIN]]''', o la '''[[Organización Internacional para la Estandarización|ISO]] 3506'''.

Todos los aceros tienen estandarizados los valores de referencia de cada tipo de ensayo al que se le somete.

La cuchara se lleva sobre una máquina de colada continua, en cuya '''artesa''' receptora vierte (cuela) el acero fundido por el orificio del fondo o '''buza'''. La artesa lo distribuye en varias líneas, cada una con su molde o lingotera, en donde se enfría de forma controlada para formar las palanquillas, que son los semiproductos de sección cuadrada que se someterán a las operaciones de [[forja]] y conformación subsiguientes.