¿Qué son las inclusiones en el acero?

Las inclusiones en el acero son las impurezas presentes en el acero que no se incorporan a la estructura molecular de la aleación en sí. Pueden ser compuestos químicos o trozos de materia extraña, generalmente de naturaleza no metálica. Los procesos modernos de fabricación de acero hacen posible que los fabricantes produzcan acero con un alto grado de pureza. Por esta razón, las inclusiones en el acero a menudo se miden en micrómetros y constituyen una pequeña porción del acero en su conjunto, a menudo menos del 0.03%. Se clasifican en uno de dos tipos, endógenos y exógenos.

Los fabricantes de acero se preocupan por las inclusiones en el acero porque incluso un número muy pequeño de tales impurezas puede afectar significativamente la calidad del acero de muchas maneras, incluida la reducción de su resistencia, flexibilidad, capacidad para mantener una soldadura y resistencia a la corrosión. Al manipular cuidadosamente los metales presentes en una aleación de acero dada y la composición de los otros materiales utilizados para fabricar el acero, se puede minimizar la cantidad de inclusiones autóctonas. Mantener y monitorear el equipo, así como el proceso de fabricación, puede ayudar a minimizar la materia extraña.

Las inclusiones endógenas o autóctonas son compuestos o impurezas formadas dentro del acero durante el proceso de fabricación del acero. Son el resultado de la reacción de sustancias disueltas en el acero fundido. Las inclusiones exógenas son trozos de sustancias extrañas. Pueden ser casi cualquier cosa, desde trozos de escoria hasta piezas de equipo que pueden haberse desprendido en el acero durante el proceso de fabricación.

Las inclusiones indígenas son inevitables hasta cierto punto, ya que es imposible ajustar con precisión la química y la pureza de los componentes hasta el punto en que el contenido de inclusión alcanza el 0%. Parte de la razón de esto son las impurezas naturales en los diversos componentes de una aleación de acero. Durante el proceso de fabricación, estos materiales pueden reaccionar entre sí, formando compuestos no metálicos como óxidos, sulfuros y sulfuros. Estos compuestos, si bien contienen átomos de metal como el hierro y el aluminio, se denominan compuestos no metálicos porque exhiben propiedades que no son consistentes con los metales. Por ejemplo, el óxido de aluminio también se conoce como el corindón mineral, que, en su estado natural, es una piedra preciosa valiosa.

Las inclusiones exógenas en el acero pueden provenir de cualquier cantidad de fuentes, pero generalmente son escorias en exceso o trozos de materia extraña que se desprenden de uno de los equipos utilizados en el proceso de fundición. El revestimiento del cucharón, las partes del molde utilizadas para formar el acero y las partículas del material refractario térmico utilizado en la construcción de hornos son las más comunes. Los equipos de prueba modernos pueden detectar incluso números minúsculos de inclusiones en acero, lo que permite un mayor control de calidad.