Fabricación de Acero Inoxidable: De Materias Primas a Productos Terminados

El acero inoxidable es bien conocido por sus usos prácticos ubicuos, apareciendo en una gama de aplicaciones comerciales e industriales.

Dado que el acero inoxidable contiene cromo, es altamente resistente al óxido y la corrosión.

Su capacidad para soportar altas temperaturas, alta presión y seguir siendo dúctil y maleable lo hace ideal para una amplia gama de aplicaciones resistentes a la oxidación.

Los aceros inoxidables, por naturaleza, son aleaciones de hierro con un contenido de cromo de al menos 10,5 por ciento.

Otros elementos de aleación en el acero inoxidable incluyen cobre, titanio, níquel, molibdeno, nitrógeno y carbono. Estos elementos se añaden para mejorar sus propiedades como tenacidad y conformabilidad.

Debido a su versatilidad, existe una amplia gama de técnicas de fabricación de acero inoxidable.

La Importancia del Cromo en la Fabricación de Acero Inoxidable

El cromo es un elemento duro y resistente a la corrosión que da al acero inoxidable sus propiedades resistentes a la corrosión. Es un elemento esencial en la fabricación de acero inoxidable y no tiene alternativa viable.

En presencia de agentes oxidantes, el acero inoxidable forma una película pasiva (óxido de cromo) invisible al ojo desnudo en la superficie.

Como la película se adhiere fuertemente a la superficie del acero, lo protege de interactuar con el entorno, deteniendo las reacciones electroquímicas que causan corrosión.

Cómo se Fabrica el Acero Inoxidable

La fabricación de acero inoxidable implica una serie de procesos.

1. Fundición y Colada

Los materiales de aleación se funden en un horno eléctrico durante unas 8 a 12 horas hasta que los metales se vuelven fundidos.

La mezcla fundida se descarburiza en un Descarbonizador Argón-Oxígeno (AOD) para eliminar el exceso de carbono. Esto implica soplar argón, oxígeno y nitrógeno en el acero fundido.

En esta etapa, otros elementos de aleación como níquel y molibdeno pueden añadirse para mejorar las propiedades del acero inoxidable.

2. Afino y Formado

El afino implica remover el acero lentamente para eliminar elementos no deseados y mantener la composición química correcta.

Después de completar el afino, el acero fundido se colada en formas. Esto se hace pasando el acero inoxidable refinado a través de una máquina de colada continua para formar bloques (slabs), lingotes (billets, redondos o cuadrados), tochos (blooms, rectangulares) y tubos.

3. Laminado en Caliente

El laminado en caliente implica tratamiento térmico de los productos finales después del proceso de formado. Implica calentar los bloques a entre 1.100 y 1.300 grados Celsius, dependiendo del tipo de acero.

Mediante el calentamiento, los lingotes y tochos se forman further en barras y alambre, mientras que los bloques se forman en tiras, chapas y planchas.

El espesor de la plancha puede variar de 3 mm a 60 mm.

4. Laminado en Frío

El laminado en frío implica someter los rollos a una temperatura relativamente baja. El proceso no solo reduce el espesor de los rollos, sino que también produce acabados lisos, brillantes y de acero inoxidable laminado en frío.

5. Recocido y Decapado

El recocido es el proceso usado para ablandar el acero inoxidable y mejorar su ductilidad. El proceso de recocido resulta en una acumulación de escama en el acero, que a menudo se limpia a través de un proceso llamado decapado.

El decapado implica bañar el acero en ácido nítrico-hidrofluorhídrico. Alternativamente, la escama puede eliminarse mediante electro-limpieza (electrocleaning) — un proceso que implica el uso de corriente eléctrica para deshacerse de la escama.

6. Corte

Las operaciones de corte son necesarias para dar al producto final la forma o tamaño deseado.

El corte mecánico implica el uso de cuchillas guillotina para cizallado recto, cuchillas circulares para cizallado circular, o cuchillas de acero. Otros métodos de corte incluyen picado (nibbling) y troquelado (blanking).

7. Acabado

En aplicaciones donde la apariencia del acero inoxidable es importante, aplicar un acabado superficial puede dar al acero un aspecto atractivo.

Algunos acabados superficiales también hacen que el acero inoxidable sea más fácil de limpiar, lo cual es importante para electrodomésticos de cocina.

Los acabados superficiales son en la mayoría de casos el producto del proceso de fabricación de acero inoxidable. Por ejemplo, el recocido, escalado en caliente y desescalado resultan en un acabado mate.

Una combinación de recocido y laminado en frío a temperaturas controladas produce un acabado reflectante. Cintas abrasivas y muelas de esmeril también pueden usarse para pulir el acero.

En Resumen

Actualmente, hay más de 60 grados de acero inoxidable, todos categorizados por los elementos de aleación de su microestructura. Dentro de estos grados están los tres tipos más populares de acero inoxidable: austenítico, ferrítico y dúplex.

Cada tipo de acero inoxidable difiere dependiendo del porcentaje de cromo y la proporción de otros elementos.

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