¿Qué es el acero?
El acero es la aleación de metal más común en el mundo. En su forma más simple, consiste en hierro y cantidades variables de carbono. Debido a que tanto el hierro como el carbono han sido conocidos desde la antigüedad, la aleación se ha producido de una forma u otra desde mucho antes del nacimiento de Cristo. Algunos de los primeros aceros se fabricaron en las regiones orientales de África, alrededor de 1400 a. C.
El hierro es el componente principal del acero, siendo el carbono un segundo distante, entre 0.2% y 2.14%, dependiendo del grado. El carbono es la forma más rentable de alear hierro, pero se pueden usar otros metales para aumentar el elemento y darle ciertas propiedades al metal. El metal conocido como hierro fundido es en realidad acero que tiene un contenido de carbono muy alto, lo que le da un punto de fusión más bajo y una mayor capacidad de fundición. El acero es conocido por su resistencia, que se le otorga precisamente por los elementos de aleación.
Cuando el hierro está en su estado de metal sólido, los átomos forman una estructura de red cristalina. Si bien esta estructura es bastante rígida, puede haber imperfecciones en ella, lo que crea pequeños puntos débiles en el metal. Los átomos de los elementos de aleación pueden llenar estos puntos débiles microscópicos en la red, dando a la aleación la flexibilidad y resistencia a la tracción por la que es conocida.
La industria moderna del acero produce el metal mediante el uso de lo que se denomina horno básico de oxígeno. En estos hornos, el hierro fundido tiene oxígeno puro que lo atraviesa, lo que reduce los niveles de impurezas. También se agregan agentes de limpieza llamados fundentes para este mismo propósito. La principal ventaja de este proceso, además de un producto de alta calidad, es su velocidad.
Los procesos anteriores incluyeron el proceso Bessemer, donde el aire fue forzado a través del hierro fundido para oxidar las impurezas. El monóxido de carbono es un subproducto de este proceso, y las otras impurezas forman escoria. La invención del proceso Bessemer fue especialmente notable porque convirtió al acero en un producto barato y producido en masa. La aleación había sido producida por varios métodos en la Edad Media y antes, pero ninguno de ellos era especialmente eficiente, ni podía emplearse a gran escala.
A medida que las técnicas de fabricación de acero han mejorado, una mayor variedad de aleaciones se ha convertido en disponible. El uso de varios metales diferentes, como el tungsteno y el cromo, puede hacer que el metal se adapte a aplicaciones muy específicas. El conjunto de propiedades que el acero puede otorgarse mediante la adición de diferentes elementos se ve, por ejemplo, en el hecho de que dos cosas tan diferentes como las espadas de samurai y los automóviles están hechos de hierro aleado por otros metales.