La expresión “más fuerte que el acero” no se ha convertido en una frase común, por coincidencia. El acero es fabricado a partir de la combinación de hierro y carbono, así como de otros elementos, el acero es uno de los materiales más utilizados del mundo. Desde las herramientas más sencillas hasta las estructuras más complejas, está presente en todo el mundo y nos rodea y afecta a diario.
A pesar de desempeñar un papel tan importante en nuestra sociedad, el conocimiento de este material tan común es bastante infrecuente.
Entonces, ¿qué es exactamente el acero? ¿Y por qué es tan importante?
¿Qué es el acero?
Los metales, los aceros, son todos iguales, ¿verdad? Pues no es así.
Para ser exactos, los metales son elementos naturales que se encuentran en la corteza terrestre. Piense en la química del instituto y en los metales de la tabla periódica, como el cobre, el zinc y el hierro. Si recuerdas, el acero no estaba incluido.
Esto se debe a que el acero se clasifica como una variación del metal. En concreto, se conoce como una aleación de hierro. Esto significa que su composición química es, en realidad, una mezcla que tiene parte de metal (hierro) y parte de no metal (carbono).
En esencia, el acero es una forma purificada de hierro. Conserva las características metálicas del hierro, pero tiene un contenido de carbono que oscila entre el 0,02% y el 1,7%. Además, durante el proceso de producción se suelen añadir elementos metálicos y no metálicos.
La adición de cantidades específicas de carbono y otros elementos de aleación aumenta las propiedades físico-químicas, como la fuerza, la resistencia y la variabilidad. Estas drásticas mejoras hacen del acero uno de los materiales más utilizados en el mundo.
¿Cómo se fabrica?
El acero es básicamente hierro con carbono y algunos otros elementos espolvoreados. Pero, ¿cómo se pasa de una roca en el suelo al producto final?
Hoy en día hay dos formas principales de producir acero: el método BOS (Horno de Oxígeno Básico, por sus siglas en inglés) o el método EAF (Horno de Arco Eléctrico, por sus siglas en inglés).
El método BOS tiene su origen en el proceso Bessemer original (el primer proceso industrial barato para la producción masiva de acero) y utiliza insumos de materia prima para crear acero.
En el método BOS, el hierro se funde a partir de su mineral en un alto horno y se reprocesa soplando oxígeno a través del hierro calentado. El oxígeno disminuye el contenido de carbono y reduce las impurezas del hierro, convirtiéndolo en acero fundido.
A diferencia del método BOS, el método EAF adopta un enfoque más moderno y funciona con chatarra de acero reciclada, es decir, acero ya producido y listo para ser reciclado. En lugar de utilizar materias primas como el mineral de hierro, el acero reciclado se alimenta a través de arcos eléctricos de alta potencia y se funde en acero de alta calidad.
Inicialmente, los métodos BOS y EAF difieren, pero ambos producen el mismo resultado final: acero fundido.
Una vez producido el acero fundido, hay que tratarlo con un proceso secundario de siderurgia que ajusta la composición del acero. Esto implica añadir o eliminar determinados elementos y/o ajustar la temperatura y el entorno de producción.
Una vez elegida la composición final, llega el momento de las fases de fabricación y acabado. Se trata de técnicas como el laminado en frío, el recubrimiento (galvanizado) o el tratamiento térmico (templado) que dan al acero su forma y propiedades finales.
Pocos mencionan que el acero también está hecho de manganeso. Aunque la cantidad de manganeso utilizada para fabricar una tonelada de acero es pequeña, es tan esencial como el hierro para producir este elemento fundamental de las sociedades modernas.
Dicho en términos más simples: no se puede fabricar acero sin manganeso. El consumo interno de manganeso es de unas 500.000 toneladas métricas cada año, predominantemente por parte de la industria siderúrgica. Estados Unidos depende totalmente de las importaciones para esta cantidad de manganeso.
