El acero inoxidable es conocido por su excelente resistencia a la corrosión. Es una parte integral de la vida moderna y se utiliza en una serie de aplicaciones, como la industria pesada, la arquitectura, la fabricación de automóviles, la cirugía y la odontología.
Hasta las décadas de 1950 y 1960, en las que se desarrollaron la AOD (descarburación por oxígeno de argón) y la VOD (descarburación por oxígeno al vacío), los procesos para producir acero inoxidable eran lentos y costosos. Sin embargo, estos dos desarrollos revolucionaron la fabricación de acero inoxidable y redujeron significativamente los costes de las materias primas, aumentaron la productividad y mejoraron la calidad. Esto condujo a un crecimiento espectacular de la fabricación de acero desde la década de 1970 hasta la actualidad.
¿Cómo se fabrica el acero inoxidable?
Materiales en bruto
El acero inoxidable es una aleación de hierro a la que se añaden elementos como cromo, níquel, silicio, manganeso, nitrógeno y carbono. Las propiedades de la aleación final pueden afinarse alterando las cantidades de los distintos elementos.
La importancia del cromo en la fabricación de acero inoxidable
El cromo es esencial para la producción de acero inoxidable; de hecho, no hay ninguna alternativa viable. El cromo es un elemento de transición duro y resistente a la corrosión que confiere al acero inoxidable su resistencia a la corrosión. En general, cuanto mayor sea el contenido de cromo, más resistente a la corrosión será el acero.
El proceso de fabricación
Fusión
Las materias primas se funden juntas en un horno de arco eléctrico. Pueden pasar de 8 a 12 horas de calor intenso hasta que el metal se funde.
Eliminación del contenido de carbono
La siguiente etapa consiste en eliminar el exceso de carbono. Esto se hace procesando el metal fundido en un convertidor AOD (Argon Oxygen Decarburization). El convertidor reduce el carbono inyectando una mezcla de oxígeno y argón. En esta fase, pueden añadirse al convertidor AOD otros elementos de aleación como el níquel y el molibdeno.
Alternativamente, puede utilizarse un convertidor VOD (descarburación por oxígeno al vacío) cuando se requiere un contenido de carbono muy bajo.
Sintonización
La mayoría de los aceros inoxidables tienen requisitos de calidad muy exigentes. El proceso de afinado permite realizar ajustes finos en la composición química. El afinamiento es cuando el acero se agita lentamente para eliminar los elementos no deseados y mejorar la consistencia, manteniendo la composición requerida dentro de los límites de temperatura.
Formación
Ahora el acero fundido se vierte en formas. Estas formas pueden ser blooms (formas rectangulares), palanquillas (formas redondas o cuadradas), planchas, barras o tubos.
La laminación en caliente se produce a una temperatura superior a la temperatura de recristalización del acero. La temperatura precisa depende del grado de acero inoxidable deseado. Las formas de acero se calientan y pasan por rodillos altos. Los bloques y palanquillas se convierten en barras y alambres. Los desbastes se convierten en chapas, tiras y láminas.
Laminado en frío
El laminado en frío se utiliza cuando se requieren dimensiones extremadamente precisas o un acabado atractivo. El proceso tiene lugar por debajo de la temperatura de recristalización del acero. El laminado en frío se realiza con rodillos de pequeño diámetro y una serie de rodillos de apoyo. Este proceso permite la producción de chapas anchas con acabados superficiales mejorados.
El recocido
Es el proceso utilizado para ablandar el acero inoxidable, mejorar la ductilidad y refinar la estructura del grano. También se utiliza para aliviar las tensiones internas del metal causadas por el procesamiento anterior. Durante el proceso de recocido, el acero se calienta y se enfría en condiciones controladas.
Descalcificación
El proceso de recocido hace que se formen escamas en el acero. Estas incrustaciones suelen eliminarse mediante el decapado, que consiste en bañar el acero en ácido nítrico-hidrofluórico. La limpieza eléctrica es un método alternativo que utiliza una corriente eléctrica para eliminar las incrustaciones.
Corte
Ahora se puede cortar el acero inoxidable al tamaño deseado. El corte mecánico es el método más común. El acero inoxidable puede ser cortado en línea recta con cuchillas de guillotina, en círculo con cuchillas circulares, aserrado con cuchillas de alta velocidad o troquelado con punzones y matrices. Otros métodos incluyen el corte con llama, que utiliza un soplete alimentado con oxígeno, propano y polvo de hierro, o el corte con chorro de plasma, que utiliza una columna de gas ionizado junto con un arco eléctrico para cortar el metal.
Acabado
El acabado de la superficie es importante para los productos de acero inoxidable, especialmente en aplicaciones en las que la apariencia es importante. Aunque la mayoría de la gente está familiarizada con el aspecto del acero inoxidable utilizado para los productos de consumo, en realidad hay una serie de opciones de acabado.
Las muelas o las bandas abrasivas se utilizan habitualmente para esmerilar o pulir el acero. Otros métodos incluyen el pulido con ruedas de tela con partículas abrasivas, el grabado en seco con chorro de arena y el grabado en húmedo con soluciones ácidas. La superficie lisa proporciona una mayor resistencia a la corrosión.
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