Clasificacion De Aceros Por Su Grado De Desoxidacion

El proceso de desoxidación del acero es crucial para mejorar sus propiedades mecánicas y su calidad general. Durante la fabricación del acero, el oxígeno se disuelve en el metal líquido. Este oxígeno, si no se elimina adecuadamente, puede reaccionar con otros elementos presentes en el acero formando inclusiones no metálicas, lo que debilita la estructura del material. Por lo tanto, clasificar los aceros por su grado de desoxidación es fundamental.

Aceros Calmados (Killed Steels)

Los aceros calmados son aquellos que han sido completamente desoxidados antes de la colada. Esto se logra agregando fuertes desoxidantes como el aluminio (Al), el silicio (Si) o el manganeso (Mn) al acero fundido. Estos elementos reaccionan con el oxígeno disuelto formando óxidos sólidos que flotan hacia la superficie y se eliminan como escoria.

Debido a la completa desoxidación, los aceros calmados presentan una estructura homogénea y uniforme. Tienen una excelente soldabilidad y maquinabilidad. Además, muestran poca o ninguna segregación, lo que significa que la composición química es consistente en todo el lingote o pieza fundida.

El proceso de solidificación de los aceros calmados es tranquilo y uniforme. No se produce efervescencia (burbujeo) durante la colada, lo que da lugar a lingotes o piezas fundidas libres de porosidades y con una superficie lisa. Un ejemplo común de acero calmado es el acero estructural utilizado en la construcción de edificios y puentes.

Aceros Semicalmados (Semi-killed Steels)

Los aceros semicalmados representan un punto intermedio en el proceso de desoxidación. La cantidad de desoxidantes añadida es menor que en los aceros calmados. Esto permite una cierta cantidad de oxígeno residual en el acero.

Durante la solidificación, una pequeña cantidad de monóxido de carbono (CO) se forma debido a la reacción del oxígeno con el carbono presente en el acero. Este gas crea pequeñas burbujas que compensan la contracción volumétrica del metal durante el enfriamiento. Por lo tanto, reduciendo la formación de rechupes o cavidades.

Los aceros semicalmados son más económicos que los aceros calmados porque requieren menos desoxidantes. Sin embargo, presentan una mayor segregación y porosidad que los aceros calmados. Un ejemplo de acero semicalmado son algunas calidades de acero para láminas delgadas y tubos, donde un equilibrio entre costo y propiedades es deseable.

Aceros Efervescentes (Rimmed Steels)

Los aceros efervescentes son aquellos que han sido mínimamente desoxidados. No se añaden o se añaden muy pocos desoxidantes. La mayor parte del oxígeno disuelto permanece en el acero fundido.

Durante la solidificación, la reacción entre el oxígeno y el carbono produce una gran cantidad de monóxido de carbono (CO). Este gas escapa violentamente del metal, causando una intensa efervescencia, de ahí su nombre. Esta efervescencia resulta en una estructura característica con una corteza exterior relativamente pura ("borde") y un núcleo interior con mayor concentración de impurezas.

Los aceros efervescentes son los más económicos de producir. Sin embargo, presentan la mayor segregación, porosidad y menor uniformidad en sus propiedades mecánicas. Se utilizan en aplicaciones donde no se requiere alta resistencia o tenacidad, como en la fabricación de productos laminados planos de bajo costo, como la hojalata para envases. La calidad de la superficie es buena, pero las propiedades internas son variables.

Resumen Comparativo

En resumen, la clasificación de los aceros por su grado de desoxidación influye significativamente en sus propiedades. Los aceros calmados ofrecen la mejor homogeneidad y propiedades mecánicas, pero son más caros. Los aceros semicalmados ofrecen un equilibrio entre costo y propiedades. Mientras que los aceros efervescentes son los más económicos, pero con propiedades más variables y menor calidad interna. La elección del tipo de acero depende de los requisitos específicos de la aplicación.