Aceros Al Carbono

Ingeniería de materiales (I221)
Aceros al carbono

ACEROS AL CARBONO
Introducción.
El hierro se descubrió en algún moment o de la edad del bronce. Probablement e se sacó
de ent re las cenizas de f uegos encendidos cerca de los depósit os de minerales de hierr o.
Desde un principio se apreció que sus propiedades mecánicas superaban con mucho a las
de los metales conocidos, dando comoresultado que su utilización creciera, sobrepasando
finalmente al bronce en importancia.
La edad del hierro se ubica generalment e alrededor del año 1,200 AC, debido al inusit ado
increment o en el uso de ese mat erial durant e esa época y al desarrollo de las primer as
aportaciones significativas en el trabajo del hierro (trabajo en caliente).
Aún así se han encontrado en Asia menor, primitivasherramientas de hierro datadas entre el 4,000 y el 3,000 AC, las cuales
f ueron f abricadas por f or j a rudiment aria, ut ilizando mat erial provenient e de met eorit os que chocaron con la superf icie de la
t ierra. Por ot ra part e, se han realizado hallazgos de art ef act os hechos de hierro en la gran pirámide de Gizeh en Egipt o, la
cual data del 2,900 AC
EL HIERRO
Símbolo
Númeroatómico
Valencia
Peso atómico
Configuración electrónica
Estructura cristalina
Temperatura de fusión

Fe
26
2,3
55.845 (2)
[ Ar].3d6 . 4s2
BCC y FCC
1539 °C

En I srael han sido descubiert os hornos para el benef icio de hierro, dat ados
en el 1,300 AC. En Asiria ( nort e del act ual I rak) se f abricaron por el año
1,000 AC carros de hierro, espadas y herramient as para labores en elcampo.
Los griegos ya conocían hacia el 1,000 a.C. una t écnica, de ciert a
complej idad, para endurecer armas de hierro mediant e t rat amient o
térmico.

Los Romanos heredaron de sus provincias las t écnicas desar rolladas en el t rabaj o del hierr o, perfeccionándolas hasta niveles
ant es nunca conocidos, consolidando en est a act ividad la vent aj a t ecnológica que les permit ió imponersemilit arment e a las
naciones de su tiempo, monopolizando y controlando estrictamente el trabajo del hierro
El siguient e salt o t ecnológico se dio con el primer arquet ipo de lo que sería el alt o horno, el cual se invent ó en el año 1,340
DC., haciendo posible la producción de grandes cant idades de hierro y acero, aprovechando práct icament e cualquiera de las
menas conocidas; pues hast aest a época la mat eria prima era principalment e hierro r eciclado y el obt enido de depósit os
minerales extremadamente ricos.
Las aleaciones producidas por los pr imeros art esanos del hierro ( y de hecho, t odas las aleaciones de hierro f abricadas hast a
el siglo XI V d.C.) se clasif icar ían en la act ualidad como hierro f orj ado. Para producir esas aleaciones se calent aba una masa
demineral de hierro y carbón veget al en un horno o f orj a con t iro f orzado. Ese t rat amient o reducía el mineral a una masa
esponjosa de hierro met álico llena de una escoria f ormada por impurezas met álicas y cenizas de carbón veget al. Est a
esponj a de hierro se ret iraba mient ras permanecía incandescent e y se golpeaba con pesados mart illos para expulsar la
escoria, soldando yconsolidando el hierro. El hierro producido en esas condiciones solía cont ener un 3% de part ículas de
escoria y un 0.1% de otras impurezas. En ocasiones esta técnica de fabricación producía accidentalmente auténtico acero en
lugar de hierro f orj ado. Los art esanos del hierro aprendieron a f abricar acero calent ando hierro f or j ado y carbón veget al en
recipient es de arcilla durant e variosdías, con lo que el hierro absor bía suf icient e carbono para convert irse en acero
auténtico.
Después del siglo XI V se aument ó el t amaño de los hornos ut ilizados para la f undición y se increment ó el t iro para f orzar el
paso de los gases de combust ión por la carga o mezcla de mat erias primas. En est os hor nos de mayor t amaño el mineral de
hierro de la part e superior del horno se...