{"id":534,"date":"2012-07-02T18:13:01","date_gmt":"2012-07-02T17:13:01","guid":{"rendered":"http:\/\/www.madrimasd.org\/blogs\/ingenieriamateriales\/?p=534"},"modified":"2012-07-02T18:41:12","modified_gmt":"2012-07-02T17:41:12","slug":"el-acero-un-material-pasado-de-moda","status":"publish","type":"post","link":"https:\/\/www.madrimasd.org\/blogs\/ingenieriamateriales\/2012\/07\/02\/534\/","title":{"rendered":"El acero, \u00bfun material pasado de moda?"},"content":{"rendered":"

\u00a0 \u00a0 Por \u00c1. Ridruejo<\/a> \u00a0<\/strong>(Universidad Polit\u00e9cnica de Madrid)<\/p>\n

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\u00a0 \u00a0\u00a0 El acero es una aleaci\u00f3n de hierro y carbono, con una proporci\u00f3n en peso de este \u00faltimo de entre el 0,01% y el 2.1%, al que pueden a\u00f1adir otros elementos aleantes tales como manganeso, cromo, vanadio o molibdeno. La producci\u00f3n del acero, si bien de un modo muy imperfecto, est\u00e1 atestiguada desde la edad media. Con los avances en siderurgia del siglo XVII, su uso se hizo m\u00e1s com\u00fan, pero solo con la invenci\u00f3n en 1855 del Convertidor Bessemer<\/em>, que permit\u00eda inyectar aire en el metal fundido y eliminar el exceso de carbono, el acero de calidad pudo obtenerse en masa a bajo precio. Hoy en d\u00eda se producen en el mundo mil trescientos millones de toneladas anuales de acero, lo que convierte a este material en uno de los m\u00e1s utilizados.<\/p>\n

En un blog como \u201cMateriales al d\u00eda<\/a>\u201d, dedicado esencialmente a novedades cient\u00edficas y tecnol\u00f3gicas en el \u00e1mbito de los materiales, es f\u00e1cil encontrar ejemplos de nuevos materiales con propiedades asombrosas. Podemos pensar en nuevas fibras polim\u00e9ricas de altas prestaciones, adhesivos de gran resistencia, materiales compuestos que a\u00fanan resistencia y ligereza, o nuevos materiales procesados con micro o nanotecnolog\u00eda. En este contexto, podr\u00eda resultar extra\u00f1o considerar el acero como un material novedoso, pero a continuaci\u00f3n veremos que oculta interesantes sorpresas.<\/p>\n

Una reciente campa\u00f1a publicitaria promovida por una asociaci\u00f3n europea de fabricantes de acero ten\u00eda como lema \u201cEl acero est\u00e1 en nuestras vidas\u201d. Esta afirmaci\u00f3n puede hacerse en 2012, pero tambi\u00e9n manten\u00eda su vigencia en la construcci\u00f3n de puentes y rascacielos a principios del siglo XX, en el tendido de ferrocarriles del XIX, o en el uso de armas, herramientas y \u00fatiles dom\u00e9sticos desde que la civilizaci\u00f3n hitita adquiriera cierto dominio de la metalurgia del hierro en torno al siglo XIV antes de Cristo. La explosi\u00f3n tecnol\u00f3gica de los pol\u00edmeros sint\u00e9ticos del siglo XX pudo mermar la primac\u00eda del acero, pero teniendo en cuenta lo extendido de su uso, a\u00fan podr\u00eda decirse que no hemos abandonado la Edad del Hierro. Esta fidelidad de los hombres hacia el material que nos ocupa s\u00f3lo se puede explicar gracias a su abundancia natural, a las excelentes propiedades nativas del hierro y a la continua evoluci\u00f3n tecnol\u00f3gica de los procedimientos de obtenci\u00f3n y procesado, que ha conseguido mejorar dichas propiedades.<\/p>\n

Desde sus comienzos, el acero fue utilizado fundamentalmente por su resistencia y ductilidad, pero esta aleaci\u00f3n de hierro y carbono es tremendamente adaptable a muy diversos usos. Por un lado, podemos regular la proporci\u00f3n Fe\/C para modificar la microestructura y las propiedades, o a\u00f1adir otros elementos qu\u00edmicos (por ejemplo, la adici\u00f3n de Cr y Ni pueden convertirlo en inoxidable). Si se somete a ciertos tratamientos t\u00e9rmicos como el temple, obtendremos un material m\u00e1s duro y resistente, pero tambi\u00e9n m\u00e1s fr\u00e1gil y menos deformable. Tambi\u00e9n se puede enriquecer desde la superficie con C o N para aumentar la dureza, o someterlo a procesos mec\u00e1nicos tales como la deformaci\u00f3n en fr\u00edo o la forja que pueden mejorar selectivamente ciertas propiedades.<\/p>\n

As\u00ed, tenemos un \u00fanico material que responde a m\u00faltiples exigencias y que compite con \u00e9xito con aleaciones ligeras, cer\u00e1micas avanzadas o materiales compuestos. Aparte de su versatilidad, el acero tiene la ventaja de ser f\u00e1cilmente soldable, lo que permite la construcci\u00f3n de grandes estructuras (puentes, buques), as\u00ed como una muy alta reciclabilidad (m\u00e1s del 70% del acero fabricado en Espa\u00f1a proviene de chatarra). La asociaci\u00f3n APTA muestra en su p\u00e1gina web (www.apta.com.es) una serie de cifras sorprendentes:<\/p>\n

\u201c-Un kilogramo de acero, que es de alguna manera una mezcla de tecnolog\u00eda por un lado y destreza por el otro, cuesta de media lo mismo que una barra de pan.<\/em><\/p>\n

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\n\u00a0-Los hilos de acero que constituyen el armaz\u00f3n radial de los neum\u00e1ticos, si tuvieran dos mil\u00edmetros de di\u00e1metro, ser\u00edan capaces de levantar una carga de una tonelada.<\/em><\/p>\n

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\n -Si se construyera hoy una r\u00e9plica de la Torre Eiffel utilizando los recursos en acero nuevos, ser\u00eda entre tres y cuatro veces m\u00e1s ligera.<\/em><\/p>\n

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\n -El tablero del Viaducto de Millau, que es desde el 2005 el puente m\u00e1s alto del mundo, representa 36 000 toneladas de acero. Si se hubiera escogido realizarlo en hormig\u00f3n, habr\u00eda pesado 120 000 toneladas.<\/em><\/p>\n

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\n -El acero utilizado en las centrales nucleares es estudiado para resistir a m\u00e1s de 300 grados bajo 200 atm\u00f3sferas durante m\u00e1s de 40 a\u00f1os.<\/em><\/p>\n

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\n -Una l\u00e1mina de algunas micras de espesor de resina colocada entre dos paramentos de acero forma una chapa que reduce el nivel sonoro dividi\u00e9ndolo por 30.<\/em><\/p>\n

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\n -Gracias a los progresos sobre las chapas revestidas, las carrocer\u00edas de los autom\u00f3viles tienen una garant\u00eda de 12 a\u00f1os contra la corrosi\u00f3n.<\/em><\/p>\n

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\n -M\u00e1s del 90 % del agua utilizada para la fabricaci\u00f3n de una tonelada de acero es reciclable.<\/em>
\n -700 toneladas de acero son recicladas cada minuto en el mundo.<\/em><\/p>\n

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\n -En s\u00f3lo un cuarto de siglo, entre 1975 y 2000, el espesor del acero para fabricar las latas de bebidas ha pasado de 0,33 a 0,23 mm, lo que hace que al final (una vez la embutici\u00f3n este acabada) se produzcan latas cuyo espesor no exceda los 0,07 mm.\u201d<\/em><\/p>\n

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\nOtro ejemplo ser\u00eda el sector de la automoci\u00f3n. Un Volkswagen Golf GTI de 1975 pesaba 840 kg, ten\u00eda una potencia de 110 CV y consum\u00eda en torno a 9 litros por 100 km. Gracias a las mejoras tecnol\u00f3gicas, la versi\u00f3n de 2010 hab\u00eda m\u00e1s que duplicado su peso (1870 kg) y hab\u00eda aumentado en 100 CV la potencia, pero el consumo se hab\u00eda reducido a 7,3 l\/100 km. Las estructuras con nuevos aceros permiten reducir el peso de los componentes en un 25% proporcionando un incremento de la resistencia a torsi\u00f3n y a flexi\u00f3n del 40% y 52%, respectivamente.<\/p>\n

\"Dise\u00f1o<\/a>
Dise\u00f1o conceptual \u201cFuture Steel Vehicle\u201d<\/strong>. En los nuevos dise\u00f1os estructurales para automoci\u00f3n se pretende ahorrar un 35% de peso la vez que reducir las emisiones totales durante la vida del veh\u00edculo en un 70%. Fuente: WorldAutoSteel<\/em><\/figcaption><\/figure>\n

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Esta lista da una idea de los logros conseguidos en el campo del acero, pero el desarrollo no se detiene. Impresiona constatar que la siderurgia produce m\u00e1s de 3.000 tipos diferentes de acero. Mas de la mitad de ellos se han creado en las \u00faltimas dos d\u00e9cadas. De hecho, hace 10 a\u00f1os no exist\u00edan el 50% de los aceros actualmente presentes en el mercado, y existe a\u00fan margen de mejora. Algunos de los campos con prioridad para la investigaci\u00f3n sider\u00fargica, planteados por la propia industria, son los siguientes:<\/p>\n

-Nuevos aceros para conducci\u00f3n de fluidos a alta presi\u00f3n (o soportando grandes presiones externas).<\/p>\n

-Aceros con comportamiento mejorado en condiciones criog\u00e9nicas.<\/p>\n

-Mejora de las propiedades frente al fuego en aceros de construcci\u00f3n.<\/p>\n

-Desarrollo de aceros m\u00e1s resistentes a la corrosi\u00f3n.<\/p>\n

-Nuevos aceros con mayor durabilidad en distintas condiciones de servicio.<\/p>\n

-Aceros para el almacenamiento de hidr\u00f3geno.<\/p>\n

-Aceros para componentes nucleares (en particular, resistentes a la irradiaci\u00f3n neutr\u00f3nica).<\/p>\n

-Aceros de alta resistencia para automoci\u00f3n.<\/p>\n

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\"\"<\/a>
El ciclo del acero en Europa (octubre 2007).<\/strong> Las cifras vienen dadas en millones de toneladas. La vida \u00fatil viene indicada por v: n\u00famero de a\u00f1os. Fuente: Plataforma Tecnol\u00f3gica del Acero (Platea)<\/em><\/figcaption><\/figure>\n

La mejora de los procesos con un bajo coste, ahorrando material y energ\u00eda, es tambi\u00e9n un objetivo prioritario del sector sider\u00fargico. A esto debe a\u00f1adirse el esfuerzo investigador encaminado a optimizar los procesos de producci\u00f3n (colada, laminado, control inteligente de procesos) y en otras tecnolog\u00edas en las que el acero interviene, como son el conformado de piezas, las t\u00e9cnicas de uni\u00f3n (mediante soldadura o adhesivas) o los ensayos no destructivos.<\/p>\n

Despu\u00e9s de este breve recorrido por el mundo del acero parece claro que, en el caso de que alguien se atreviera a anunciar la muerte del acero como material de actualidad, se le podr\u00eda responder con aquella cita c\u00e9lebre unas veces atribuida al Don Juan Tenorio de Zorrilla, y otras a Lope de Vega o a una traducci\u00f3n de Le Menteur<\/em> de Corneille:<\/p>\n

\u201clos muertos que vos mat\u00e1is<\/em><\/strong>
\n gozan de buena salud\u201d<\/em><\/strong><\/p>\n

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Referencias:<\/strong><\/p>\n

http:\/\/www.aceroplatea.es\/index.php<\/a><\/p>\n

http:\/\/www.unesid.org\/ElMundoATravesDelAcero\/01.html<\/a><\/p>\n

www.apta.com.es<\/a><\/p>\n

http:\/\/www.worldsteel.org\/<\/a><\/p>\n

http:\/\/www.steeluniversity.org\/content\/html\/spa\/default.asp?catid=&pageid=1016899460<\/a><\/p>\n

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 <\/p>\n","protected":false},"excerpt":{"rendered":"

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