El acero es principalmente una aleación de hierro y carbono, pero normalmente su contenido de carbono es inferior al 2 %. No es mucho, pero el carbono es el elemento clave que influye en su resistencia y dureza. El acero inoxidable es una aleación que contiene hierro, cromo, níquel y, en ocasiones, otros elementos como el molibdeno. El cromo confiere al acero inoxidable una excelente resistencia a la corrosión.

• Acero carbonoLos componentes principales son hierro y carbono, con un contenido de carbono que suele oscilar entre el 0,2 % y el 2,1 %. Otros elementos, como el manganeso, el silicio, el fósforo y el azufre, también pueden estar presentes en pequeñas cantidades.
• Acero inoxidableSe compone principalmente de hierro, carbono y al menos un 10,5 % de cromo (a veces también níquel). La adición de cromo es crucial, ya que reacciona con el oxígeno del aire para formar una densa capa de óxido de cromo, que confiere al acero inoxidable sus propiedades de resistencia a la oxidación y la corrosión.

Difieren en propiedades

Debido a las diferencias en su composición, el acero inoxidable y el acero también presentan propiedades muy distintas. A diferencia del acero convencional, el acero inoxidable contiene cromo, que forma una capa protectora de óxido que previene la oxidación y la corrosión.

En cuanto a sus cualidades estéticas, el acero inoxidable es más pulido y moderno que el acero convencional. La mayoría de los aceros al carbono son magnéticos, lo que puede ser ventajoso en ciertas aplicaciones. Sin embargo, los aceros inoxidables, como el 304 o el 316, no son magnéticos.

Acero vs. acero inoxidable: Procesos de fabricación

Los procesos de fabricación de acero y acero inoxidable implican varias etapas de producción para transformar las materias primas en productos finales. A continuación, se presentan los procesos de fabricación críticos involucrados en la producción de acero y acero inoxidable:

Procesos de fabricación de acero

A. Fabricación de hierro

Durante este proceso, se introducen mineral de hierro, coque (carbón) y fundentes (caliza) en un alto horno. El intenso calor funde el mineral de hierro y el carbón reduce el óxido de hierro, produciendo hierro fundido, conocido como metal caliente.

B. Fabricación de acero

Tomemos como ejemplo el proceso de horno básico de oxígeno (BOF). Este proceso implica cargar el metal caliente del alto horno o DRI en un recipiente convertidor. Se inyecta oxígeno de alta pureza en el recipiente, oxidando las impurezas y reduciendo el contenido de carbono para producir acero.

C. Colada continua

La colada continua consiste en moldear acero fundido para obtener productos semiacabados, como planchones, palanquillas o tochos. Consiste en verter el acero fundido en un molde refrigerado por agua y solidificarlo en una hebra continua. Posteriormente, la hebra se corta a las longitudes deseadas.

D. Formación y modelado

Laminación: Los productos de acero semiacabados procedentes de colada continua se laminan en trenes de laminación en caliente o en frío para reducir el espesor, mejorar la calidad de la superficie y conseguir las dimensiones deseadas.

Forja: La forja es un proceso mediante el cual se moldea acero calentado mediante fuerzas de compresión. Se utiliza comúnmente para fabricar componentes que requieren alta resistencia y durabilidad.

Procesos de fabricación de acero inoxidable

A. Producción de acero inoxidable

Fusión: El acero inoxidable se produce fundiendo una combinación de mineral de hierro, cromo, níquel y otros elementos de aleación en hornos de arco eléctrico u hornos de inducción.

Refinación: El acero inoxidable fundido se somete a procesos de refinación como la descarburación con oxígeno y argón (AOD) o la descarburación con oxígeno al vacío (VOD) para ajustar la composición, eliminar impurezas y controlar las propiedades deseadas.

B. Formación y modelado

Laminación en caliente: Los lingotes o losas de acero inoxidable se calientan y pasan a través de laminadores en caliente para reducir el espesor y darles forma en bobinas, láminas o placas.

Laminación en frío: El laminado en frío reduce aún más el espesor del acero inoxidable y proporciona los acabados superficiales deseados. Además, mejora las propiedades mecánicas y la precisión dimensional.

C. Tratamiento térmico

Recocido: El acero inoxidable se somete a un recocido, un proceso de tratamiento térmico, para aliviar las tensiones internas y mejorar su ductilidad, maquinabilidad y resistencia a la corrosión.

Temple y revenido: Algunos grados de acero inoxidable se someten a procesos de temple y revenido para mejorar sus propiedades mecánicas, como dureza, tenacidad y resistencia.

D. Procesos de acabado

Decapado: Las superficies de acero inoxidable pueden decaparse en una solución ácida para eliminar incrustaciones, óxidos y otros contaminantes de la superficie.

Pasivación: La pasivación es un tratamiento químico que mejora la resistencia a la corrosión del acero inoxidable al formar una capa protectora de óxido en la superficie.

Los procesos específicos empleados pueden variar dependiendo del grado de acero o acero inoxidable deseado y la aplicación prevista del producto final.

Acero vs. acero inoxidable: resistencia y durabilidad

La resistencia del acero depende principalmente de su contenido de carbono y otros elementos de aleación, como el manganeso, el silicio y trazas de diferentes componentes. Los aceros de alta resistencia, como los de baja aleación y alta resistencia (HSLA) y los aceros avanzados de alta resistencia (AHSS), se utilizan en aplicaciones exigentes como la fabricación de automóviles y la construcción. El acero inoxidable generalmente tiene menor resistencia que el acero, pero aun así posee suficiente resistencia para la mayoría de las aplicaciones.

Acero vs. acero inoxidable: Comparación de costos

En términos de precio, el acero es generalmente más barato que el acero inoxidable, lo que lo convierte en una opción económica para muchos proyectos, ya que el acero inoxidable es más caro de fabricar que el acero, tanto en términos de proceso de producción como de composición.

Acero vs. acero inoxidable: aplicaciones

El acero y el acero inoxidable son materiales versátiles que se utilizan en diversas aplicaciones en diversas industrias. El acero, gracias a su resistencia y durabilidad, se encuentra comúnmente en proyectos de construcción como puentes, edificios e infraestructura. Es una opción popular para componentes estructurales.

Las propiedades de resistencia a la corrosión del acero inoxidable lo hacen ideal para entornos donde la exposición a la humedad o a productos químicos es un problema. Esto lo convierte en una excelente opción para electrodomésticos de cocina, equipos de procesamiento de alimentos, dispositivos médicos y joyería.

En la industria automotriz, ambos materiales juegan papeles cruciales: el acero se utiliza a menudo en los bastidores de los vehículos por su resistencia, mientras que el acero inoxidable se utiliza en los sistemas de escape debido a su resistencia a las altas temperaturas y la corrosión.

Conclusión

La diferencia clave entre el acero normal y el acero inoxidable esresistencia a la corrosiónMientras que el acero convencional es resistente pero propenso a oxidarse, el acero inoxidable puede resistir la oxidación gracias a la presencia de cromo, que forma una capa protectora de óxido. Dependiendo de la aplicación, puede elegir el material adecuado para lograr un equilibrio entre rendimiento y costo.