aceiro

1. s m [IND]

   Fundamentalmente, aliaxe de ferro cunha pequena cantidade de carbono. O ferro puro por si só (ferrita) ofrece pouca resistencia e dureza, e sofre deformacións plásticas. Coa adición do carbono aumentan as súas calidades de resistencia e dureza, así como tamén o límite elástico, diminuíndo ao tempo a dutilidade. A porcentaxe de carbono que caracteriza o aceiro está comprendida entre o 0,05 e o 1,70%. As calidades de resistencia do aceiro pódense alterar considerablemente mediante un tratamento térmico axeitado: o temperado. O ferro e o aceiro confúndense cando este é de baixo contido en carbono.
   Elaboración.
   Dende que a finais do s XVIII os altos fornos comezaron a producir ferro fundido, o esforzo tecnolóxico das metalúrxicas orientouse a transformalo en aceiro de características físicas controlables. Como precursor, o inglés Huntsman obtivo no 1740 aceiro fundido no crisol, por síntese, mesturando ferro doce con carbono. Este procedemento, moi caro e de baixa produción, empregouse ata a introdución da pudelación por Cort, en Inglaterra no ano 1785, que se efectuaba nun forno especial de fondo lixeiramente cóncavo e teito abovedado, dentro do cal o ferro fundido se quentaba pola reverberación de volta dunha intensa chama de carbón orientada cara á bóveda do teito, no forno de reverbero. Henry Bessemer, no ano 1855, en Inglaterra, obtivo aceiro a partir do ferro fundido insuflando aire frío dentro da masa de ferro líquido contido nun convertedor (recipiente vertical revestido de refractario). Pero a presenza de fósforo fai que o aceiro sexa esponxoso. A adición de manganeso, preconizada por Mushet, e a descuberta da eliminación do fósforo no ano 1877 por Sidney Gilchrist Thomas mediante as escouras de cal e o revestimento básico do convertedor con dolomita, permitiron industrializar totalmente o procedemento Bessemer, así como tamén empregar minerais fosforosos ata límites entón considerados inutilizables. Paralelamente, o procedemento de obtención de aceiro en forno de soleira, oxidando ferro coado e refundindo restos de aceiro xa utilizado, foi proposto en Francia por Réamur no 1772 e estudiado e experimentado durante moito tempo por Martin, que non tivo éxito ata o ano 1866, cando adoptou o forno de recuperación de calor -inventado dous anos antes polos irmáns Siemens-, que permitiu obter temperaturas moito máis altas ca as conseguidas ata entón. O procedemento Martin, que non tivo plena vixencia ata que se utilizaron os descubrimentos de Thomas sobre a desfosforación, é de reaccións químicas e térmicas moito máis lentas e controlables ca as do convertedor Bessemer. En cantidades moito máis pequenas, obtivéronse aceiros de alta calidade e pureza con fornos eléctricos de arco. Os fornos eléctricos de indución, de baixa e de alta frecuencia, dan aceiros particularmente puros. Os procedementos de Bessemer e Martin perfeccionáronse coa práctica da oxidación por insuflado de osíxeno a presión (procedemento LD, das cidades austríacas Linz e Donawitz, onde se introduciu en primeiro lugar este sistema), por insuflado de osíxeno combinado con pos de cal (procedemento LD-AC, variante do LD) ou por insuflado de osíxeno puro dentro dun convertedor rotativo e ao mesmo tempo inclinado (procedemento Kaldo) ou por insuflado de osíxeno a través do fondo do convertedor (procedemento OBM). Outras innovacións recentes son: a coada no baleiro, que consiste no trasvasamento do aceiro líquido dende o recipiente da coada ou culler ata o molde ou á lingoteira nunha cámara cun baleiro intenso; e a coada continua, que consiste en facer pasar o aceiro líquido por un molde de cobre, de sección cadrada, moi intensamente arrefecido por unha corrente de auga; o aceiro vaise solidificando e sae en forma de barra candente e continua.
   Estrutura, tratamento e propiedades.
   As características do aceiro e as variacións dos seus compoñentes en función do contido en carbono e das temperaturas quedan reflectidas no diagrama do ferrocarbono tal como foi proposto por Rozeboom: os contidos en carbono represéntanse en abscisas e as temperaturas en ordenadas. Nun punto da curva (punto eutéctico de solidificación, no que está representada a mestura eutéctica chamada ledeburita), a solidificación é total a 1.130°C. Atópanse tres fases características: estado estable por baixo de 715°C, no cal o carbono queda separado do ferro (por baixo desta temperatura o ferro non disolve o carbono); estado estable en quente, no cal o ferro puro non existe, xa que o carbono disolveuse e está uniformemente repartido por toda a masa (a temperatura desta transformación varía co contido en carbono); estado intermedio, no cal o carbono está disolto nunha parte do ferro e existen grans de ferro puro rodeadas dun cemento homoxéneo que provén da descomposición do carburo de ferro. Os elementos básicos constituíntes dun aceiro ao carbono aparecen cos arrefecementos lentos a partir da austenita (na cal o ferro disolveu todo o carbono: estado de solución sólida total). Nos aceiros cun contido de carbono inferior ao 0,88%, a transformación fai aparecer unha mestura de ferrita (grans de ferro puro) e de austenita ata os 715°C, que é o punto de transformación inferior, igual para todos os aceiros ao carbono, e a partir do cal só se atopa ferrita e perlita. Nos aceiros cun contido en carbono superior ao 0,88%, a transformación fai aparecer unha mestura de austenita e de cementita ata os 723°C. Por baixo dos 723°C, aparece un composto de cementita e perlita; polo tanto, non se atopa ferrita libre, senón en forma de perlita. Para un contido de carbono igual ao 0,88%, a formación de perlita é total e non existe intervalo de temperatura (intervalo crítico dos aceiros ao carbono) entre o punto de transformación inferior e o superior, ou punto crítico. No punto do 0,88% de carbono, o aceiro chámase eutectoide e a perlita é o seu único constituínte. Por baixo do 0,88% de carbono, os aceiros son denominados hipoeutectoides; por riba, ata o 1,70% de carbono, hipereutectoides. Máis do 95% dos aceiros ao carbono son hipoeutectoides. O coñecemento dos puntos críticos e do intervalo crítico dun aceiro é indispensable para determinar as circunstancias do seu tratamento térmico. Entre os métodos de determinación dos puntos críticos, o máis xeneralizado é o método dilatométrico diferencial, de Chevenard. Os principais elementos que caracterizan o comportamento mecánico dun aceiro son os seguintes: a composición química, o sistema de calmado, o tratamento térmico, as dimensións do gran, as impurezas e a temperabilidade. A composición química serve de base para indicar a familia á que pertence o aceiro, e define as propiedades xerais (de resistencia á tracción, ao desgaste, á elasticidade, facilidade para a soldadura, etc). O sistema de calmado, practicado no momento da coada, determina o aceiro segundo o aditivo desoxidante que se poña: silicio, aluminio, magnesio (calmado ao silicio, calmado ao aluminio, etc). Tamén pode ser non calmado, chamado efervescente. O tratamento térmico pode ser o recocido para facilitar a mecanización; a normalización, para homoxeneizar a estrutura despois da forxa ou fusión; o temperado, para obter dureza; o requentado, para diminuír as tensións creadas polo temperado e para acadar un equilibrio entre dureza e tenacidade; a estabilización, para suprimir tensións provocadas pola mecanización, por unha deformación plástica. As probas físicas para prever os resultados dunha coada adquiriron un gran relevo a medida que se foron perfeccionando os sistemas para asegurarse unha composición química precisa. As principais probas son: a proba de tracción, que dá os valores do límite elástico, carga de ruptura, alongamento e flexibilidade; a proba de dureza, que establece unha relación entre a carga de ruptura e a penetración dunha bóla (sistema Brinell), ou dun diamante (sistema Vickers ou Rockwell), baixo unha carga determinada, ou ben entre a carga de ruptura e o rebote dunha bóla de aceiro (dureza Shore, medida co esclerógrafo); a proba de choque, de fraxilidade ou de resistencia, que dá unha idea do comportamento diante dun impacto (sistemas Charpy, Mesmager, Izod); a proba de fatiga, que ofrece unha relación entre o número de solicitacións soportadas e a aptitude de resistencia a deformacións alternativas; a proba magnética ou metaloscopio, que detecta a presenza de inclusións ou porosidades, mesmo no interior do material; e proba de ultrasóns, de raios X e de raios gamma, que teñen a mesma finalidade. O coñecemento completo dun aceiro explicítase polas curvas S ou TTT, nas que as temperaturas van representadas en ordenadas, e o tempo (en escala logarítmica) en abscisas.
   Clasificación.
   Unha división posible dos aceiros é entre aceiro ao carbono e aceiro aliado ou especial. O aceiro ao carbono é unha mestura de ferro e carbono (do 0,05 ao 1,70%) que recibe diversos nomes en función da cantidade de carbono que conteña: o aceiro extra doce (do 0,05 ao 0,15%), o aceiro doce (do 0,15 ao 0,30%), o aceiro medio doce (do 0,30 ao 0,40%), o aceiro medio duro (do 0,40 ao 0,60%), o aceiro duro (do 0,60 ao 0,70%), o aceiro duro tenaz (do 0,70 ao 0,85%), o aceiro extra duro (do 0,85 ao 1,20%) e aceiro salvaxe (do 1,20 ao 1,70%). Segundo as aplicacións especializadas dun tipo de aceiro, estes poden ser designados como: aceiros autotemperantes, que son aliaxes de base cromo-níquel (5% de Cr e 2% de Ni) que teñen a propiedade de temperar ao aire sen deformacións nin fendas; aceiros de cementación, que son aceiros de baixo contido en carbono (menos do 0,2 %), e ás veces con 1-2% de Ni, susceptibles de incorporar unha capa superficial de carburos que endurecen por temperado, pero conservando ao mesmo tempo a boa tenacidade do núcleo; aceiros rápidos, que son aceiros cunha aliaxe de tungsteno (14-22%), cromo (3-5%) e vanadio (ata o 1,5%), especialmente aptos como ferramentas de tallo para a mecanización de metais de dureza non moi grande; aceiros inoxidables, que son aceiros cunha aliaxe de cromo (12-18%) e, ás veces, de níquel, manganeso, tungsteno, titanio, molibdeno, cobalto ou cobre, resistentes á corrosión e a determinados axentes agresivos. Polas súas aplicacións, os aceiros inoxidables divídense en tres categorías: o aceiro ao cromo martensítico, no que o cromo é o único elemento da aliaxe (12-18%), que se emprega na fabricación de cubertos, vaixelas e utensilios de cociña; o aceiro ao cromo ferrítico, no que o cromo tamén é o único elemento de aliaxe (14-30%), que non se pode endurecer por temperado, pero que é moi apreciado en forxa e estampación pola súa excelente dutilidade; e o aceiro ao cromo austenítico, no que ademais do cromo (6-22%), tamén son parte da aliaxe o níquel (6-22%), o cobre e o manganeso, e que, igual que o ferrítico, tampouco pode ser endurecido por temperado, pero a súa boa ductilidade e fácil soldabilidade fai que sexa moi utilizado na industria química.
   Produción.
   O aceiro constitúe un dos produtos básicos da sociedade industrial moderna, e o volume da súa produción, xunto co do seu consumo, é un dos índices do desenvolvemento e do crecemento económico. Ao redor da súa industria xira unha gran parte da actividade económica. A etapa moderna do aceiro comezou despois do 1860, coa descuberta dos primeiros procedementos industriais. Ata o 1929 (neste ano acadouse unha cifra máxima de 120.750.000 t) o crecemento da produción foi espectacular, sendo daquela Gran Bretaña, os EE UU e Alemaña os principais produtores. Non obstante, as consecuencias da crise do 1929 provocaron un descenso a partir do 1930. Antes da II Guerra Mundial, a URSS e o Xapón situáronse entre os maiores produtores do mundo, mesmo competindo cos produtores occidentais tradicionais. A guerra fixo aumentar enormemente a produción, a consecuencia da necesidade de material bélico, e o seu final significou un descenso da demanda e, polo tanto, unha forte baixa, que se agravou nos países perdedores (Alemaña e Xapón). Non obstante , a década 1946-1955 foi de recuperación e crecemento. Como feitos destacables deste período cómpre destacar a creación da CECA (Comunidade Europea do Carbón e do Aceiro) no 1952, e o inicio do gran salto adiante da industria do aceiro na República Popular China. A década 1956-1965 destacou polo enorme crecemento global e particularmente polo aumento da produción rexistrado en Xapón, en China, na URSS, en Italia, en Polonia, en Canadá, na India, no Brasil, en Romanía e en España, que se situaron entre os 16 primeiros estados produtores do mundo. Durante o período 1966-1973, o comercio exterior do aceiro tivo como característica unha tendencia á estabilidade nos prezos; a importación tendeu a diminuír por causa do número de países que se independizaron siderurxicamente dende o 1946. O 1973, definido pola crise do petróleo, marcou o inicio dunha importante inversión da tendencia alcista que caracterizara a posguerra. Os principais países produtores occidentais foron os que sufriron unha crise máis forte, como Gran Bretaña, que perdeu definitivamente a súa supremacía. Os países socialistas e os do Terceiro Mundo, sen embargo, compensaron en boa parte estas perdas. En conxunto, pola contra, o que estaba previsto como “terceiro decenio de crecemento” (1974-1983) lembrou algunhas características do que precedeu a Segunda Guerra Mundial (1930-1938), se ben o retroceso siderúrxico non foi comparable. Durante os anos 1980 a produción mundial mantivo unha certa estabilidade, que se traduciu nun lixeiro crecemento ao final do decenio. Non obstante, xa neses momentos era un feito que a industria do aceiro tiña un futuro incerto, por causa principalmente da aparición de novos materiais alternativos (aluminio, plásticos, etc). De feito, algúns especialistas xa previron que a Idade do Ferro (entendida nuns termos meramente arqueolóxicos) está próxima a rematar diante da forte competencia doutros materiais. Durante a década dos anos 1990 a produción mundial resentiuse fortemente da crise económica mundial, xa que a ralentización das economías máis industrializadas xerou unha falla de investimentos, cousa que, loxicamente, se traduciu nunha caída na demanda e na conseguinte devaluación dos prezos. Na actualidade, o 53% da produción mundial atópase en mans de catro estados, encabezados polas repúblicas da antiga URSS e seguidos por Xapón, EE UU e China. Así mesmo, cómpre non esquecer que a CECA, que reúne os países da UE, ten entre os seus membros algúns dos principais estados produtores (Alemaña, Italia, Francia e Gran Bretaña estaban situados entre os 10 principais produtores de aceiro).
   Emprego.
   O aceiro emprégase na construción, sobre todo grazas á súa elevada resistencia á tracción. Os aceiros especialmente aptos para esta actividade son os que teñen unha proporción de carbono entre o 0,8 e o 1,70%, e diversos tipos de aceiros aliados. O aceiro tolera esforzos de compresión ou de extensión sensiblemente maiores ca o ferro coado e, así, é apto tanto para fabricar pés dereitos ou piares (esforzos de compresión), como trabes e andamiaxes (esforzos de tracción e compresión combinados), ou tirantes (esforzos de tracción). Unha aplicación moi notable do aceiro no campo da construción atópase no formigón armado. As primeiras aplicacións do aceiro á arquitectura viñeron precedidas da experiencia dun século de construcións en ferro que se foron perfeccionando progresivamente. Coa combinación do aceiro laminado e o vidro iniciouse un novo período, caracterizado pola sensación de lixeireza dos conxuntos e pola elegancia das formas; disto son representantes o Crystal Palace de Londres (1851), de Joseph Paxton, a sala de maquinaria da Exposición Universal de París (1889), de Dutert e Cottancin, as realizacións de Gustave Eiffel, etc. Despois xeralizouse o uso nas construcións de esqueletes de aceiro, a través das experiencias de Jenney e da escola de Chicago, e creouse o prototipo do moderno rañaceos, que se estendeu rapidamente. Despois da Primeira Guerra Mundial, a estrutura metálica era xa un elemento básico para a obtención de formas libres e racionais; representativas deste período son as realizacións de Richard Neutra e, sobre todo, as de Ludwig Mies van der Rohe, primeiro en Alemaña e logo nos EE UU.

2. s m [LIT]

   Arma branca, especialmente refírese a unha espada.

   Ex: O cabaleiro sacou o aceiro e feriu o seu adversario.

3. s m [HERÁLD]

   Metal representado graficamente por un campo de cruces minúsculas.

Frases feitas

• De aceiro loc adx Duro coma o aceiro.