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Acero

El acero es un metal que se deriva de la aleación entre el hierro y el carbono. Se caracteriza por su resistencia y porque puede ser trabajado en caliente, es decir, solamente en estado líquido. Pues, una vez que se endurece, su manejo es casi imposible. En cuanto a los dos elementos que componen el acero (hierro y carbono), se encuentran en la naturaleza, por lo que resulta positivo al momento de producirlo a gran escala.

Acero

Qué es acero

El acero es básicamente una aleación o combinación de hierro y carbono, es básicamente hierro altamente refinado (más del 98%), su fabricación comienza con la reducción del hierro (producción de arrabio) que luego se convierte en el metal nombrado. Se refiere al elemento del cual estaban hechas las armas blancas en la antigüedad, la cual esta palabra en su etimología se compone de latín «aciarĭum» , de «acĭes» o filo y a su vez del griego «akē» que significa punta.

Historia del acero

La fecha en que se descubrió la técnica de fundir el mineral de hierro no se conocía exactamente, sin embargo, los griegos a través de un tratamiento térmico, endurecieron las armas de hierro, esto fue en el año 1.000 AC.

Los primeros artesanos en trabajar el hierro, produjeron aleaciones que hoy se clasificarían como hierro forjado, esto se hizo a través de una técnica que consistía en calentar una masa mineral de hierro y carbón que se mezclaba en un gran horno con tiro forzado, de esta manera fue que el mineral se redujo a una masa de hierro metálico lleno de escoria, es decir, impurezas metálicas, junto con cenizas de carbón.

Esta masa de hierro se trabajó mientras permanecía al rojo vivo, golpeándola fuerte con martillos pesados para poder expulsar la escoria. Ocasionalmente, esta técnica de fabricación produjo accidentalmente acero auténtico en lugar de hierro forjado.

Luego, a partir del siglo XIV, aumentó considerablemente, el tamaño de los hornos para fundir hierro. En estos hornos más grandes, el mineral de hierro de la parte superior del horno se redujo a hierro metálico y luego absorbió más carbono como conclusión de los gases, el producto de estos hornos se llamó arrabio, este es el primer proceso para obtener el elemento.

Más adelante, Carl Wilhelm Siemens en 1857 creó un método, en el cual se podía elaborar el metal en base a la descarburación de la utilidad del hierro u óxido de hierro como producto del calentamiento.

En 1865 ya se hacían en cantidades muy limitadas aceros con un 25% y 35% de níquel, los cuales resistían mucho mejor la acción de la humedad del aire, no obstante se trataba de productores a muy pequeña escala. Desde entonces, y hasta el año 1900 se estudiaron aleaciones con cromo, las cuales mejoraban la resistencia a la corrosión del acero.

Más adelante se realizaron numerosos estudios sobre aleados con cromo y níquel, es entonces cuando se puede decir que aparece el acero inoxidable que hoy día conocemos.

Características del acero

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Tiene el acero propiedades importantes y esenciales que le permite ser utilizado por la industria automotriz, en la edificación de viviendas y en infinidades de elementos. Entre sus características esenciales se encuentran:

Componentes

En cuanto a la composición del acero es básico el hierro y otros elementos como el carbono, manganeso, fósforo, níquel, azufre, cromo y más. Las variaciones en la composición son responsables de una gran variedad de grados y propiedades.

Densidad

Su densidad media es de 7850 kg/m³. En función de la temperatura se puede contraer, dilatar o fundir. El punto de fusión depende del tipo de aleación y los porcentajes de elementos aleantes.

Corrosión

La continua exposición del acero a factores climáticos externos como la lluvia y el sol pueden llegar a alterar la composición eléctrica del metal, permitiendo así que se desgasten las moléculas y partículas.

Conductividad

Posee una alta conductividad eléctrica. Aunque depende de su composición, es aproximadamente de 3 · 106 S/m.

Tipos de acero

Este tiene muchas aplicaciones en la vida diaria de las personas, ya que es común en utensilios, herramientas y electrodomésticos, así como en las estructuras de las viviendas y edificios modernos, todo depende de su tipo:

Acero galvanizado

Es el resultado de combinar las propiedades de resistencia mecánica del metal y las propiedades anticorrosivas del Cinc. Este tipo es utilizado para la edificación, la fabricación de grandes estructuras, en la comunicación, electricidad y transporte.

Acero inoxidable

Es aquella clase que es moldeado, compuesto por cromo y níquel, que lo hacen brillante y resistente a la corrosión aun cuando se encuentre expuesto a la humedad.

Acero de construcción

Primero el mineral de hierro crudo es triturado y clasificado. Se carga en un alto horno, la reacción resultante comienza a eliminar las impurezas. Se extrae y calienta aún más para permitir la inclusión de otras sustancias, como el manganeso, que otorgarán diferentes propiedades al producto acabado.

Acero calmado

Este tipo se encuentra desoxidado totalmente antes de la colada, mediante la adición de metales.

Acero forjado

Es ese el que se ha modificado en forma y estructura interna, mediante la aplicación de técnicas de forjado realizadas a una temperatura superior a la de la recristalización. Tiene menos porosidad superficial, una estructura de grano más fina, más resistencia a la tracción y a la fatiga, y más ductilidad que cualquier otro procesamiento.

Acero laminado

Es aquel que ha pasado a través de rodillos a temperaturas muy altas, más de 1,700 ° F, lo que excede la temperatura de recristalización de la mayoría del metal. Esto hace que sea más fácil de moldear y da como resultado productos con los que es más fácil trabajar.

Aplicaciones del acero

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Los usos del acero prevalecen en la construcción de maquinaria, herramientas, utensilios, equipos mecánicos, electrodomésticos y en estructuras de hogares, edificios y obras públicas.

Para su uso en la construcción, se distribuye en perfiles metálicos que tienen diferentes características según su forma y tamaño, específicamente utilizados en vigas de acero o pilares.

El corrugado también es un tipo laminado que se utiliza para estructuras de hormigón armado. Son barras de diferentes diámetros que tienen proyecciones. Se utiliza en estructuras, aislamientos, revestimientos, entrepisos, cubiertas y acabados. Es esencial su uso por la mayor resistencia, no se contrae ni se deforma. Más resistente que otros materiales en los terremotos, el viento y el fuego, lo que lo hace mucho más seguro este tipo de construcción.

Preguntas Frecuentes sobre Acero

¿Qué es el acero?

Es la mezcla de un metal como el hierro y un metaloide como el carbono, que puede aparecer en diferentes proporciones pero nunca más del dos por ciento del peso total del producto final.

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¿Qué metales contiene el acero?

Los metales que contiene el elemento son:

  • Aluminio
  • Boro
  • Cobalto
  • Cromo
  • Estaño
  • Manganeso
  • Molibdeno
  • Níquel
  • Plomo
  • Silicio
  • Titanio
  • Tungsteno o volframio
  • Vanadio
  • Zinc

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¿Para qué sirve el acero?

La producción del acero se utiliza para viviendas, placa de acero para reforzar edificaciones, fachadas, etc. Así mismo, en la industria de armas pesadas y vehículos blindados. En la fabricación de herramientas, utensilios, equipos mecánicos, máquinas industriales y maquinaria agrícola. La industria automotriz, cigüeñal, ejes de transmisión de la caja de engranajes, entre otras industrias.

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¿Cuáles son los tipos de acero?

Existen una variedad de tipos, los cuales son:

  • Corten
  • Asustado
  • Corrugado
  • Galvanizado
  • Inoxidable
  • Laminado
  • al Carbono
  • de Aleación
  • Dulce
  • Efervescente
  • Estirado en Frío
  • Estructural
  • Intemperizado
  • Suave
  • Negro

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¿Cómo se obtiene el acero?

El hierro se derrite en un horno, se vierte para reducir las impurezas. Luego se inyecta oxígeno puro al 99%. Se mezcla la cal para formar un residuo que absorbe las impurezas restantes. Finalmente se refina en un horno agregando productos de aleación para dar las propiedades deseadas.

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Bibliografía

Adrián, Rossana. ( Última edición:4 de noviembre del 2021). Definición de Acero. Recuperado de: https://conceptodefinicion.de/acero/. Consultado el 21 de septiembre del 2022