Propiedades del acero e historia

El acero es una aleación de hierro que contiene carbono. Típicamente, el contenido de carbono varía de 0,002% y 2,1% en peso. El carbono hace que el acero sea más duro que el hierro puro. Los átomos de carbono dificultan que las dislocaciones en la red de cristal de hierro se deslicen entre sí.

Hay muchos tipos diferentes de acero. El acero contiene elementos adicionales, como impurezas o agregados para conferir propiedades deseables. La mayoría del acero contiene manganeso, fósforo, azufre, silicio y pequeñas cantidades de aluminio, oxígeno y nitrógeno. La adición intencional de níquel, cromo, manganeso, titanio, molibdeno, boro, niobio y otros metales influye en la dureza, ductilidad, resistencia y otras propiedades del acero. La adición de al menos 11% de cromo agrega resistencia a la corrosión para hacer acero inoxidable. Otra forma de agregar resistencia a la corrosión es galvanizar el acero (generalmente acero al carbono) mediante galvanoplastia o inmersión en caliente del metal en zinc..

Historia del acero

La pieza de acero más antigua es una pieza de hierro que se recuperó de un sitio arqueológico en Anatolia, que data del año 2000 a. C. El acero de la antigua África se remonta al 1400 a. C..

Cómo se hace el acero

El acero contiene hierro y carbono, pero cuando el mineral de hierro se funde, contiene demasiado carbono para conferir propiedades deseables para el acero. Los pellets de mineral de hierro se vuelven a fundir y se procesan para reducir la cantidad de carbono. Luego, se agregan elementos adicionales y el acero se moldea continuamente o se convierte en lingotes.

El acero moderno está hecho de arrabio usando uno de dos procesos. Alrededor del 40% del acero se fabrica utilizando el proceso básico de horno de oxígeno (BOF). En este proceso, el oxígeno puro se insufla en hierro fundido, lo que reduce las cantidades de carbono, manganeso, silicio y fósforo. Las sustancias químicas llamadas fundentes reducen aún más los niveles de azufre y fósforo en el metal. En los Estados Unidos, el proceso BOF recicla 25-35% de chatarra de acero para hacer acero nuevo. En los EE. UU., El proceso del horno de arco eléctrico (EAF) se utiliza para fabricar aproximadamente el 60% del acero, que consiste casi en su totalidad en chatarra reciclada.

Fuentes

• Ashby, Michael F .; Jones, David R.H. (1992). Materiales de ingeniería 2. Oxford: Pergamon Press. ISBN 0-08-032532-7.
• Degarmo, E. Paul; Black, J T .; Kohser, Ronald A. (2003). Materiales y Procesos en Manufactura (Novena edición). Wiley ISBN 0-471-65653-4.
• Smith, William F .; Hashemi, Javad (2006). Fundamentos de Ciencia e Ingeniería de Materiales (4a ed.). McGraw-Hill. ISBN 0-07-295358-6.