acero origen e historia

La industria del acero nace el 5 de diciembre de 1855 cuando el inglés Henry Bessemer patenta un procedi­miento eficaz de conversión del hierro en acero. Y este hito histórico posible a su creación: el convertidor Bessemer. Desde ese mismo momento, el acero destrona al hierro. En CurioSfera-Historia.com, te explicamos el origen e historia del acero y su inventor.

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Origen del acero

Antes de la invención del convertidor u horno Bessemer por parte de Henry Bessemer, la producción de acero resultaba muy compleja y con muy baja productividad.

Vamos a ver los procesos de aceración que existían hasta la fecha:

La cementación

Ésta data al menos del siglo XVIII, pero pudo haber sido inven­tada antes.

cuándo se creó el acero

Se trata de una técnica de carburación, es decir, de transformación del hierro en acero después de que el pri­mero haya sido sometido a la acción del carbono.

El procedimiento consiste en calentar en un horno hierro pobre en car­bono en contacto con carbón. El acerado se realiza por la difusión de partículas de carbono absorbidas por el metal.

El acero de crisol (acero fundido)

Este procedimiento, que se remonta, sin duda, a la Antigüedad, cae en el olvido durante la época medieval. En 1742, el relojero inglés Benjamín Huntsmann, que desea conse­guir acero de alta calidad para sus resortes, lo vuelve a poner en vigencia.

El acero se obtenido fusionando hierro fundido, alea­ciones ferrosas y carbón en un crisol. Es el primer procedimiento de obtención de acero fundido, pero, en virtud del carácter artesanal de la técnica, éste no se produce más que en cantidades marginales.

El acero bruto

El procedimiento con­siste en refinar el hierro fundido rico en carbono descarburándolo en un horno. El acero se producido a partir de hierro fun­dido que contenga alrededor de un 4% de carbono y un 4% de manganeso. Este acero (no confundir con el acero inoxidable) es imperfecto y debe ser tratado de nuevo por afinadores.

El nacimiento de la industria del acero

La revolución indus­trial inglesa y europea es, en un primer mo­mento, la del hierro y el hierro fundido. Con estos materiales se construyen los puentes y los barcos, se fabrican los rieles de ferrocarril, las ruedas y los ejes, las estructuras, etc.

cuál es la mezcla del aceroEl acero (una aleación metálica muy dura, com­puesta de hierro y carbono), conocido desde la antigüedad, no es producido sino en pequeñas cantidades, debido a la falta de téc­nicas de producción adecuadas.

En 1854, Inglaterra produce algo más de 3 millones de toneladas de hierro fundido bruto contra apenas 45.000 toneladas de acero.

Las técnicas de conversión del hierro en hierro fundido se mejoran de forma per­manente desde el siglo XVIII, pero aún no exis­te un procedimiento rápido y económico para la fabricación de acero.

La metalografía, el estudio de la estructura microscópica de los metales, todavía no se conoce y las técnicas de acerado son de muy bajo rendimiento.

Bessemer, un metalurgista creativo

Cuando Henry Bessemer se plantea el problema de la producción de metales ferrosos, ya es por entonces un inventor reputado. Cuenta ya con unas 25 patentes de procedimientos industriales en su haber. En entre ellas: moldaje de estructuras complejas, enchapado de cobre, metalurgia de polvos, extracción mecánica de la savia de la caña de azúcar, etc.

¿Quién fue el inventor del acero?

En un principio, Bessemer no tiene la inten­ción de fabricar acero, sino más bien de mejo­rar la calidad del hierro fundido, lo que expli­ca el título de su primera patente, otorgada el 10 de enero de 1855: «Mejoramientos de la fabricación del hierro y del acero.»

Desea obtener un hierro maleable, que pueda ser moldeado o vaciado en lingotes, y no forjado, como es el caso del hierro fundido.

Con este propósito, Bessemer realiza gran cantidad de experimentos. Para ello, utiliza un horno de reverbero, donde el calor es producido por mezcla de flujos de aire y gas, reverberados y difundidos sobre toda la superficie de un baño de hierro fundido, de hierro carbonado y de acero de cementación.

Invención del horno convertidor de Bessemer

El ingeniero inglés Henry Bessemer emprende el camino hacia el con­vertidor de manera fortuita.

¿Quién descubrió el acero?

Durante sus experimentos en el horno de reverbero, se da cuenta de que los trozos de hierro fundido más apartados del baño no se funden a pesar del calor intenso que impera en el horno.

Aumenta la temperatura del horno, sin me­jores resultados. Luego deja los trozos de hierro fundido al aire libre con una barra de hie­rro, y se percata de que éstos se han descar­burado completamente. Es decir, han per­dido una parte de su carbono.

Ahora bien, la descarburación permite pro­ducir hierro maleable y acero a partir de hie­rros ricos en carbono. Con este experimento, Bessemer comprende dos cosas:

  1. La descarburización completa del hierro es posible utili­zando solamente el aire atmosférico.
  2. La producción simple y económica de hierro maleable y acero es un objetivo realista si logra desarrollar un convertidor adecuado, ya que a partir de entonces ya no es necesario ningún combustible para su fabricación, siendo suficiente el aire caliente.

Evolución del convertidor Bessemer

La superioridad del procedimiento Bessemer, que se presentada el 11 de agosto de 1856 en la British Association en Londres, es reconoci­da inmediata y unánimemente, y es objeto de un elogioso artículo en The Times.

Lo más difícil resulta ser la fabricación del convertidor mismo, y Bessemer debe modifi­carlo varias veces antes de llevarlo a su forma definitiva.

Los problemas fundamentales se relacionan primero con el revestimiento del interior de las paredes, que debe estar consti­tuido por un material suficientemente refrac­tario para reverberar bien el calor.

Pero tam­bién con la llegada de los chorros de aire caliente bajo presión sobre el baño de hierro fundido, en un ángulo y a una presión tales que se obtenga una tasa de descarburación ni demasiado alta, ni demasiado baja.

Se realizan numerosos intentos entre 1855 y 1861: el metalurgista estadounidense Robert Forester Mushet encuentra en 1856 una solu­ción al exceso de descarburación del hierro fundido, y en 1857, logra producir directa­mente acero.

Por otra parte, ese mismo año, el metalurgista sueco Jöran Frederik Göransson introduce modificaciones a la aducción del aire dentro del aparato.

Finalmente, Bessemer reanuda el conjunto de estas innovaciones para desarrollar su conver­tidor de forma casi definitiva y, en 1859, abre una acería en Sheffield. La producción masiva de acero a bajo precio ya puede empezar.

Los inicios de la siderurgia moderna

A partir de entonces, en Europa occidental al menos, toda una serie de descubrimientos e inventos sientan las bases de la industria side­rúrgica moderna.

¿Cómo se descubrió el acero?En 1861, el ingeniero alemán Frederik Sie­mens desarrolla un horno que hace posible la regeneración del calor en los núcleos de fusión del hierro y la elevación de la temperatura media de fusión, con el consiguiente aumento de la producción de hierro fundido bruto y de acero.

En 1864, el francés Emile Martin introduce un nuevo procedimiento de descarburación del hierro fundido que permite la producción de aceros especiales.

Finalmente, en 1878, el inglés Sydney Gilchrist Thomas descubre materiales refractarios capaces de permitir la fabricación de acero a partir de minerales ricos en fósforo, mucho más abundantes.

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