Acero puro

Definición

El acero puro es conocido como un elemento que conserva las características metálicas del hierro en estado puro, pero esta adicionado con carbono y de otros elementos tanto metálicos como no metálicos que en conjunto mejoran sus propiedades físico-químicas. El acero es la denominación que se le otorga en la ingeniería metalúrgica a una aleación de hierro con una cantidad de carbono.

El Ingeniero industrial francés Pierre Émile Martin a través de su proceso Martín-Siemens pudo definir al acero como un compuesto de hierro y otra sustancia que incrementa su resistencia.

Composición química del acero

El acero puro se compone a partir de una aleación de hierro con una cantidad de carbono variable entre el 0,088% y el 2,110%, generalmente se encuentran entre el 0,2% y el 0,3%. En tanto, si la aleación presenta una concentración de carbono mayor al 2,0% se vuelve quebradizo y no es posible forjarlo.

Es importante mencionar que el acero no es lo mismo que hierro, por lo cual ambos elementos no deben confundirse. Por su parte, el hierro es un metal relativamente duro y tenaz que posee un diámetro atómico (dA) de 2,48 Å, con temperatura de fusión de 1535 °C y punto de ebullición 2740 °C. Por tanto, la diferencia principal que existe entre el hierro y el acero es el porcentaje de carbono, ya que el acero es hierro con un porcentaje de carbono que oscila entre el 0,03% y el 1,075%.

Fabricación del acero

El acero puro proveniente del hierro en bruto el cual se obtiene mediante diferentes procesos para eliminar parte del carbono y según sea el caso se pueda sustituir uno o más elementos. En tanto, los procesos principales de fabricación de acero son los siguientes:

Proceso básico de oxígeno: Principalmente el acero se fabrica en un recipiente gigante que se encuentra abierto en la parte superior, el cual es denominado horno de oxígeno básico, que tiene una similitud con un alto horno ordinario, sin embargo, se puede girar hacia un lado para verter el metal acabado. La corriente de aire que se utiliza en un alto horno se remplaza por una inyección de oxígeno puro a través de un tubo conocido como lanza.

Proceso de corazón abierto: En este proceso el hierro en bruto, la chatarra y el mineral de hierro se queman con piedra caliza hasta conseguir que se fusionen. Posteriormente se integra más hierro, el carbono que no se requiere se combina con oxígeno, por tanto las impurezas se eliminan como escoria y el hierro se convierte en acero fundido. Por su parte, trabajadores calificados toman muestras del acero y dan continuidad al proceso hasta que el hierro obtenga el contenido de carbono adecuado para fabricar un tipo de acero.

Proceso de horno eléctrico: Este paso de fabricación utiliza arcos eléctricos donde se funde el hierro o la chatarra de acero. Al poder controlar los hornos eléctricos se utilizan generalmente para fabricar aceros de aleación, de carbono y para herramientas de mayor especificación.

Características mecánicas del acero

Una de las principales características que tiene el acero puro es que se puede reciclar indefinidamente sin que pierda sus atributos, esto favorece su producción a gran escala. Por otra parte, en función de la temperatura el acero se puede contraer, dilatar o fundir.

El acero puro dispone de una gran maleabilidad que le permite obtener láminas delgadas llamadas hojalata. De igual forma, es un metal que hace posible que haya una eficiente mecanización en máquinas herramientas antes de recibir un tratamiento térmico.

Determinadas composiciones y formas del acero mantienen mayor memoria, y se pueden deforman al sobrepasar su límite elástico. En tanto, la dureza de los aceros varía entre la del hierro y la que se puede lograr mediante su aleación u otros procedimientos térmicos o químicos.

El acero puro es un elemento que cuenta con una gran resistencia al impacto, resistencia al desgaste, a la corrosión y a altas temperaturas. Además de que puede contener una buena penetración de temple (Aumento de la profundidad a la cual el acero puede ser endurecido).

Usos y aplicaciones

El acero puro es útil para una variedad de aplicaciones dentro de la construcción de maquinaria, herramientas, edificios y obras públicas, aeronáutica, industria automotriz, instrumental médico, También, contribuye en el desarrollo tecnológico de las sociedades industrializadas, puesto que ningún material se asimila a él cuando se trata de resistencia al impacto o la fatiga.