Celebración del centenario del acero inoxidable Número ...medio de reutilizar el acero inoxidable...

Celebración del centenario del acero inoxidableHistoria de su creación Hitos por sectores Futuro del acero inoxidable N

úmer

o es

peci

al, m

ayo

de 2

012

LA REVISTA DEDICADA AL NÍQUEL Y A SUS APLICACIONES

100 AÑOS DEL ACERO INOXIDABLE

DescubrimientoEl camino que lleva a los descubrimientos rara vez es recto y, al final, los “descubridores” son en realidad los herederos de los conocimientos fruto del esfuerzo de sus antecesores. Esto es lo que sucedió con el acero inoxidable: la investigación, los experimentos, las ideas y la intuición, junto con el paso del tiempo y los progresos técnicos, nos han dado las aleaciones de hierro y cromo que llamamos acero inoxidable.

En este Centenario, recordamos y honramos a algunos de los responsables:

1821: Pierre Berthier publica los resultados de sus estudios sobre las aleaciones de cromo y ferrocromo.

1911: Elwood Haynes comienza a experimentar con aceros de cromo en los Estados Unidos, determinando el efecto del cromo en la resistencia a la corrosión de las sustancias químicas y la atmósfera. En 1915 solicita una patente que se le concede en 1919.

1904 - Léon Alexandre Guillet publica sus investigaciones sobre las aleaciones 1911: de hierro, cromo y níquel que hoy se considerarían aceros inoxidables; Albert Marcel Portevin continúa las investigaciones de Guillet y, junto

con W. Giesen, publica información sobre unos aceros inoxidables que aproximadamente equivalen a los actuales aceros austeníticos, martensíticos y ferríticos.

1912: Mientras trabajan para Krupp, Eduard Maurer y Benno Strauss obtienen las patentes de dos aceros inoxidables al cromo-níquel.

1913: EnSheffield(ReinoUnido),HarryBrearleyemprendelafundiciónyforjade cuchillos de mesa, primera aplicación comercial del acero inoxidable a la que seguirán miles más.

Para conocer otros nombres y avances, siga el cronograma que figura en este número especial de Nickel. Podrá encontrar la historia completa y recursos adicionales en

www.stainlesssteelcentenary.info/StainlessHistory

El Instituto del Níquel desea expresar su particular agradecimiento al Sr. Harold M. Cobb, cuya obra “The History of Stainless Steel” (ASM International) fue una valiosa fuente de información y ayuda para la redacción de este número especial de la revista Nickel.

La revista dedicada al níquel y sus aplicaciones

La revista Nickel es una publicación del Instituto del Níquel

Presidente: Dr. Kevin Bradley Editora: Stephanie Dunn [email protected]

Diseño: Constructive Communications

Tirada: 27.000 ejemplares en 95 países

Información de contacto del Instituto del Níquel: Eighth Floor Avenue des Arts 13-14 Bruselas 1210 (Bélgica) Tel: 32 2 290 3200 [email protected]

El material aquí contenido ha sido preparado para información general del lector y no deberá utilizarse o tomarse como base para aplicaciones específicas sin antes obtener asesoramiento. Aunque se considera que el material es técnicamente correcto, el Instituto del Níquel, sus miembros, su personal y sus consultores no garantizan ni afirman que sea adecuado para ningún uso general o específico ni aceptan ninguna obligación o responsabilidad de ningún tipo respecto a la información aquí contenida.

ISSN 0829-8351

Impreso en papel reciclado en Canadá

Portada: Fotocomposición: Constructive Communications

iStockPhoto © Maciej Laska

ÍNDICEEditorial especial . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 3

Industrias químicas . . . . . . . . . . . . . . . . 4-5

Alimentos y bebidas . . . . . . . . . . . . . . . . 6-7

Arquitectura . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 8-9

Escultura . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 10-11

Transporte . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 12-13

Agua . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 14-15

Salud . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 16-17

Energía . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 18-19

Futuro del acero inoxidable . . . . . . . . . . 20

Número especial, mayo de 2012 EL PRIMER SIGLO DEL ACERO INOXIDABLE 3

LOS PRIMEROS CIEN AñOSEL ACERO INOXIDABLE: 1912-2012El éxito nunca tiene su origen en una sola persona, y en verdad puede decirse que la familia de las aleaciones de hierro y cromo denominadas colectivamente “acero inoxidable” tuvo muchos padres, desde el francés Pierre Berthier (que más bien sería el “abuelo”) hasta el estadounidense Elwood Haynes. En la página anterior figuran otros nombres que también contribuyeron al nacimiento del acero inoxidable.

Una de las lecciones que podemos aprender de los inicios del acero inoxidable es que en metalurgia la innovación no es necesariamente un continuum . Diversas ideas e innovaciones, de importancia mayor o menor, nos han ayudado a comprender la razón por la que el acero inoxidable resiste la corrosión y la forma en que los diferentes tipos de acero manifiestan propiedades como la resistencia a la corrosión, la robustez, la ductilidad y la resistencia a temperaturas elevadas .

Los experimentos y la innovación no terminaron con la creación de los primeros cuchillos y tenedores de acero inoxidable . Hoy día, al cabo de nuestros primeros cien años de historia, existen cinco familias de aceros inoxidables: ferríticos, austeníticos, martensíticos, dúplex y un grupo de aleaciones con endurecimiento por precipitación . En conjunto, estos aceros poseen cualidades que los hacen indispensables para una amplísima gama de usos industriales, estructurales, arquitectónicos, médicos y estéticos .

En estos cien años, el mundo también ha llegado a comprender el valor y mérito del reciclaje como medio de reutilizar el acero inoxidable al final de su vida útil (la chatarra en sus múltiples formas) . El uso del acero inoxidable reduce la intensidad material de la sociedad haciendo que los productos sean duraderos . De hecho, el acero inoxidable se ha convertido en uno de los materiales que con mayor intensidad y rentabilidad se reciclan .

Para celebrar tanto los logros conseguidos como las perspectivas de futuro, el 15 de mayo de 2012 se inaugurará en Beijing la exposición titulada “100 años del acero inoxidable”, que posteriormente se trasladará a otros lugares .

Para ayudar a celebrar la ocasión hemos preparado este número especial de la revista Nickel, donde el lector podrá comprobar hasta qué punto ha evolucionado el acero inoxidable y cómo influye literalmente en todos los aspectos de la sociedad . También podrá conocer nuevos tipos y aplicaciones que probablemente surjan y cobren importancia durante los próximos cien años .

El ISSF da las gracias al Nickel Institute por las numerosas contribuciones que desde hace años viene haciendo a la comunidad de productores y usuarios del acero inoxidable . Este número especial es una prueba más de la importancia que reviste esa relación .

Pascal Payet-Gaspard Secretario General del Foro Internacional del Acero Inoxidable www .worldstainless .org

4 EL PRIMER SIGLO DEL ACERO INOXIDABLE Número especial, mayo de 2012

LOS ACEROS INOXIDABLES EN LAS INDUSTrIAS qUímIcAS Gary Coates, Garcoa Metallurgical Services,

Consultor del Nickel Institute

resulta imposible imaginar la industria química sin los aceros inoxida-

bles . La producción segura y rentable de compuestos farmacéuticos

(1), fertilizantes, papel, plásticos, productos petroquímicos y un sinfín de

otros bienes depende en gran medida de la utilización de estos materiales .

El primer acero inoxidable austenítico fue desarrollado entre 1909 y 1912

por los investigadores Eduard maurer y Benno Strauss, y posteriormente se

comercializó en las acererías de Friedrich A . Krupp en Essen (Alemania) . La

aleación, llamada V2A, tenía una composición similar al actual acero 304

(S30400), también conocido como “18-8” porque contiene un 18% de cro-

mo y un 8% de níquel . Este material resultó tener una resistencia excepcio-

nal a la corrosión, especialmente al ácido nítrico . Hoy, 100 años más tarde,

la versión baja en carbono de esa aleación, el acero 304L (S30403), sigue

siendo el material estándar para el manejo del ácido nítrico (2) .

Los investigadores alemanes también exploraron las propiedades del ma-

terial en entornos con altas temperaturas y descubrieron que su elevado

contenido de cromo (18%-20%) hacía que el V2A fuera resistente a gases

calientes de diversos tipos . como en otros casos, varias versiones de esa

aleación, como los tipos 304H (S30409), 321 (S32100) y 347 (S34700), si-

guen usándose ampliamente en la industria química para aplicaciones

que conllevan altas temperaturas .

La industria del acero inoxidable no se oxidó .

Se desarrollaron nuevas aleaciones inoxidables con mejor resistencia a la

corrosión y las altas temperaturas . La adición de un 2% de molibdeno a la

composición 18-8 (con un 2% más de níquel para que la microestructura

siguiera siendo totalmente austenítica) produjo lo que entonces solía de-

nominarse acero inoxidable “resistente al ácido” y hoy se conoce como

316 (S31600), que era más resistente a los ácidos ligeramente reductores,

como el sulfúrico y el fosfórico . con los años se desarrollaron otras alea-

ciones con mayor resistencia a la corrosión añadiendo más níquel y

molibdeno, o pequeñas cantidades de cobre, nitrógeno y tungsteno, así

como otros elementos (3) .

Aunque ya en 1930 se habían descubierto y se utilizaban los aceros inoxi-

dables dúplex (austeníticos-ferríticos), fue en las décadas de 1970 y 1980

cuando se perfeccionaron para asegurar una buena soldabilidad (4) . Su

resistencia a la corrosión por cloruros es esencial en las industrias quími-

cas . con el paso de los años, la familia ferrítica ha ido evolucionando des-

de la aleación S40900, muy baja en cromo (11%), y sus modificaciones,

que se utilizan en los tubos de escape de los automóviles, hasta las alea-

ciones superferríticas muy altas empleadas en los sistemas de enfriamien-

to por agua de mar .

Los aceros endurecibles por precipitación fueron desarrollados para apli-

caciones que requerían gran robustez junto con cierta resistencia a la co-

rrosión . Desde entonces se han desarrollado muchas aleaciones nuevas

para satisfacer determinadas necesidades de la industria química .

Los productores de acero han tenido que documentar las propiedades

de sus aleaciones para que la industria química sepa cuáles debe elegir

para cada aplicación concreta . Este procedimiento se inició en 1924, du-

rante la 27ª reunión Anual de la American Society for Testing and mate-

rials (ASTm), y todavía sigue vigente . El desarrollo de especificaciones y

códigos ha sido esencial para la adecuada selección y utilización de los

aceros inoxidables en la industria química . Actualmente, la industria bus-

ca especificaciones estandarizadas que puedan usarse en las fábricas de

cualquier país del mundo .

En las aplicaciones que conllevan altas temperaturas, los materiales de-

ben poseer gran robustez y resistir muy bien las condiciones del entorno .

Para satisfacer estas necesidades se han desarrollado gran número de

aleaciones con mayor contenido de cromo y níquel . El níquel eleva la re-

sistencia frente a las altas temperaturas y evita que el material se vuelva

frágil con el tiempo .

Todo ello demuestra que, durante este último siglo, el rendimiento del

acero inoxidable en la industria química ha sido totalmente confiable,

inocuo y rentable .

1924: se usan los primeros tanques de acero inoxidable en la industria química.

1912: Krupp patenta aleaciones austeníticas diseñadas para la industria química.

1932: se construye el primer tanque de acero inoxidable dúplex para la industria petrolera y petroquímica.

Años 60: se introducen los aceros forjados N08904 y N08020 para uso con ácido sulfúrico.

|1910

|1920

|1930

|1940

|1950

|1960

Ni


La producción segura y rentable de compuestos farmacéuticos, fertilizantes, papel, plásticos, productos petroquímicos y un sinfín de otros bienes depende en gran medida de la

utilización de estos materiales .

Años 70: se usa nitrógeno en las aleaciones de acero inoxidable dúplex y las aleaciones con un 6% de Mo.

|1970

|1980

|1990

|2000

|2010

|2020

Década de 2000: se produce por primera vez acero inoxidable hiperdúplex.

Años 90: se desarrollan los aceros inoxidables con un 7% de Mo.

4

1 3

2

ISTo

cKP

Ho

To ©

SIm

PLyc

rEAT

IVEP

Ho

ToG

rAPH

y

ISTo

cKP

Ho

To ©

mA

cIE

j LA

SKA

PLA

NTA

DE

Pro

cES

Am

IEN

To D

E BI

oG

AS,

UN

ISo

N S

oLU

TIo

NS

INc


R.E. Avery, Avery Consulting Associates, Consultor del Nickel Institute

El acero inoxidable al níquel es el material preferido para aplicaciones que van desde las cuberterías domésticas y los utensilios de cocina

hasta los equipos de procesamiento de alimentos y productos lácteos o los grandes contenedores de cerveza y vino . La razón es muy sencilla: el acero inoxidable es un material ideal, porque no afecta al sabor ni a la apariencia de los alimentos, no se oxida fácilmente y las superficies son fáciles de limpiar y desinfectar .

El acero inoxidable endurecible inventado por Harry Bradley se usó por vez primera en cuchillos de cocina, a los que rápidamente siguieron otros tipos de utensilios (1), aunque por lo general se fabricaban con la aleación de níquel 18/8, más blanda y resistente a la corrosión, que por aquel entonces se llamaba Staybrite .

La primera vez que se expusieron públicamente utensilios de cocina de acero inoxidable fue durante la Exposición Universal de chicago (1933-1934), con el patrocinio de U .S . Steel . Previamente, la empresa había realizado amplias pruebas cocinando diversos alimentos, como chucrut, tomates, ruibarbo y carne . Las muestras de alimentos solo presentaron minúsculas cantidades de hierro, cromo y níquel, sin que se hubiera modificado su apariencia, sabor o color .

La industria láctea conoce desde hace tiempo los efectos nocivos de las bacterias en la leche . Además, las superficies de contacto de los equipos de procesamiento deben ser desinfectadas periódicamente para reducir a un nivel inocuo la población microbiana de su superficie . Las superficies de acero inoxidable son famosas por su facilidad de limpieza, así como por su excelente resistencia a los efectos corrosivos de los desinfectantes químicos (2) .

otro problema de la industria láctea era la contaminación que provocaban las aleaciones que contenían plomo, cobre por lixivación u otros materiales tóxicos . Los aceros inoxidables han sustituido a las aleaciones de cobre, que antes eran el metal más usado en la industria láctea .

A medida que la cadena de producción de lácteos y alimentos se trasladó de los agricultores locales a las plantas de procesamiento centralizado, surgió la necesidad de contar con equipos y componentes más grandes (3) . Uno de los primeros ejemplos es un camión de transporte de leche de 1927 con capacidad para 11 .000 litros (2 .700 galones de los EE .UU .) (véase el cronograma a pie de página) .

A finales de la década de 1920 se creó en Norteamérica la organización 3-A Sanitary Standards, lo que supuso un importante avance en el saneamiento y la higiene de los alimentos . Actualmente existen 68 normas sobre equipos en las que los aceros 304(S30400) o 316(S31600) son los principales materiales utilizados . Una de las primeras normas, establecida en marzo de 1946, fue la aplicable a los tanques de acero

inoxidable empleados para almacenar leche y productos lácteos . Desde entonces la norma se ha actualizado ocho veces, y siempre especificando el uso de acero inoxidable .

Una gran empresa productora de lácteos y alimentos nos ha facilitado ejemplos de piezas que siguen usándose después de muchos años: una cuba de cuajar de acero 316 instalada en 1954 y una moldeadora de queso fresco de acero inoxidable 304 comprada en 1949 .

Por su parte, la industria de producción de bebidas (4) (vino, cerveza y bebidas no alcohólicas) lleva muchos años utilizando ampliamente los aceros inoxidables . Un llamativo ejemplo que ilustra la durabilidad del acero inoxidable es Lion Breweries, la fábrica de cerveza más importante de Nueva Zelanda, que se trasladó a sus nuevas instalaciones llevando consigo varias piezas de acero inoxidable de su antigua fábrica .

Uno de los equipos de acero inoxidable de mayor tamaño de esta cervecería es el tanque de estabilización en frío, utilizado tras la fermentación para que la cerveza se asiente y madure . Las nuevas instalaciones disponen de 24 tanques de 240 m3 y 120 m3 . En la foto aparece uno de ellos durante su transporte a la nueva fábrica (5) .

Hoy día, la industria alimentaria de países como china y la India crece con rapidez, pero también utiliza acero inoxidable para garantizar la inocuidad de sus productos . En sus 100 años de existencia, los aceros inoxidables han estado vinculados al procesamiento de alimentos por la mejor razón posible: se trata de un material duradero y seguro .

… el acero inoxidable es un material higiénico ideal, porque no afecta al sabor ni a la

apariencia de los alimentos, y las superficies son fáciles de limpiar y desinfectar .

LOS ACEROS INOXIDABLES y LoS ALImENToS y BEBIDAS

Ac

Ero

INo

XID

ABL

E D

E FI

rTH

-STE

rLIN

G

Ni

1914: se fabrican los primeros cuchillos de mesa de acero inoxidable. 1919: producción industrial

de acero para cubiertos.

1927: primer camión cisterna para leche de acero inoxidable soldado.

1935: comienza la instalación generalizada de fregaderos de acero inoxidable.

1939: baterías de cocina “RevereWare”,deaceroinoxidable con base de cobre.

1950: baterías de cocina de triple capa(aceroinoxidable-aceroalcarbono-aceroinoxidable)(6).

1

|1910

|1920

|1930

|1940

|1950

|1960


LOS ACEROS INOXIDABLES y LoS ALImENToS y BEBIDAS

ISTo

cK

© A

rTH

Ur

KwIA

TKo

wSK

IIS

Toc

K ©

mA

rIA

To

UTo

UD

AKI

ISTo

cK

© V

LAD

ImIr

oVc

HIN

NIK

oV

1970-1979: se generaliza el uso del acero inoxidable en las cocinas.

1978: primeros termos de acero inoxidable.

1997: la ANSI/NSF aprueba el uso de aceros inoxidables para las conducciones de agua potable.1963: barriles de cerveza

de acero inoxidable.

5

6

3 2

4

|1970

|1980

|1990

|2000

|2010

|2020

Catherine Houska, TMR Stainless, Consultora del Nickel Institute

Desde hace más de ochenta años, el acero inoxidable es el material que mejor proyecta una imagen de progreso y modernidad . Tam-

bién se utiliza mucho en estructuras de transporte público con gran tráfico, componentes de seguridad y otras aplicaciones arquitectónicas donde la durabilidad a largo plazo es la consideración primordial . Las aleaciones más usadas son los aceros inoxidables al níquel de la serie 300 .

Las primeras aplicaciones arquitectónicas conocidas datan de mediados de la década de 1920 y fueron proyectos relativamente pequeños y de bajo perfil, como entradas y tejados industriales . muchas de estas prime-ras instalaciones todavía siguen utilizándose, como la marquesina de en-trada al Hotel Savoy de Londres (1929) (1) .

La humanidad siempre ha construido grandes estructuras como medio de expresar el poder y la riqueza o la rivalidad entre propietarios, o sim-plemente para llevar la tecnología al límite . Los rascacielos son las pirámides del siglo XX, por lo que es natural que las primeras aplica-ciones arquitectónicas importantes del ace-ro inoxidable estuvieran en los edificios más altos del mundo: el chrysler (2) (1930) y el

Empire State (1931) . Aunque el edificio chrysler fue el más alto del mun-

do durante solo unos meses, su elegante y reluciente acero inoxidable de

estilo art déco ha hecho que se convierta en un eterno ejemplo, famoso

en el mundo entero, de rascacielo bien diseñado .

El Empire State fue el edificio más alto del mundo durante más de 40

años . como en el caso del chrysler, sus pisos superiores y su aguja es-

tán cubiertos de acero inoxidable, pero también fue el primer edificio

con acero inoxidable en su pared exterior . cada una de sus ventanas

está flanqueada por albanegas verticales de acero inoxidable que se

elevan formando un medio sol en la parte superior de cada nivel . La

única vez que hubo que sustituir un panel fue cuando un bombardero

mediano de la Fuerza Aérea de los Estados Unidos golpeó el costado

del edificio en 1945 .

En estos primeros edificios se usó acero inoxidable 302 (S30200), cuyo

equivalente actual sería el 304 (S30400) . En la construcción, hoy se pre-

feriría el tipo 316L (S31603) por su mayor

resistencia a la corrosión, especialmente en

edificios situados cerca del mar o expues-

tos a la sal de deshielo . Aún así, es increíble

el buen rendimiento del acero inoxidable

de estos edificios antiguos, pese a ser de


1929: marquesina del Hotel Savoy.

1930:edificioChrysler.

1931:edificioEmpireState.

Años 50: primer muro cortina.

ACERO INOXIDABLE PArA UNA ArqUITEcTUrA DUrADErA

1

2

3

4

|1910

|1920

|1930

|1940

|1950

|1960


1976: los soportes corroídos de la Estatua de la Libertad se sustituyen por otros de acero inoxidable.

1991: torre de CanaryWharf.

aleación más baja . Al cumplirse el

centenario del desarrollo de los

aceros inoxidables, estos primeros

edificios siguen constituyendo un

brillante y manifiesto ejemplo de

su durabilidad y larga vida .

La introducción de los muros cor-

tina acristalados a principios de la

década de 1950 revolucionó el diseño de los rascacielos . El acero inoxi-

dable fue utilizado en el diseño de muchos de los primeros edificios más

destacados, como el Socony-mobil de Nueva york (1954) y el Inland Steel

Building de chicago (1958) (3), que siguen siendo prestigiosos domicilios

más de 50 años después . En la década de 1960 ya se usaba en todo el

mundo el acero inoxidable para aplicaciones arquitectónicas de alto per-

fil, como los tejados de la catedral de Santa maría en Tokio (1961) (4) y el

estadio mellon Arena de Pittsburgh (1961) .

La posibilidad de recubrir los edificios con revestimientos relativamente

ligeros, junto con la introducción simultánea de nuevos acabados, creó

una amplia gama de opciones de diseño . Los primeros métodos de co-

loración del acero inoxidable fueron introducidos en la década de 1970 y

han resultado ser muy duraderos . Las tejas del

templo reiyukai Shakaden de Tokio, colorea-

das electroquímicamente, conservan inaltera-

do su color después de casi 40 años (5) .

Los mejores arquitectos del mundo utilizan

habitualmente acero inoxidable para muros

cortina relativamente tradiciona-les, como los de la Trump Tower de chicago (6), exteriores escultóricos como los del museo EmP (Expe-rience music Project) de Seattle (washington) (7), o pantallas solares bioclimáticas, elegantes interiores comerciales y edificios de tránsito de todo el mundo .

Para preservar su integridad estructural durante una larga vida útil y mi-nimizar los costos de mantenimiento, pero respetando al mismo tiempo el entorno de su emplazamiento, el puente de myllyn Teräs (8), en Turku (Finlandia), fue construido con una viga continua de estructura compues-ta cuya longitud total es de 99 metros y su anchura efectiva de 20 metros . Las superficies laterales e inferiores del puente están recubiertas con ace-ro inoxidable dúplex tipo 2205 (S32205) . El Atomium (9), construido en Bruselas con motivo de la Exposición Universal de 1958, estaba original-mente recubierto de aluminio, que en 2005 se sustituyó por acero inoxi-dable austenítico 316L para proporcionarle una superficie duradera y muy resistente a la corrosión que no perdiera brillo ni color con el tiempo .

Estos edificios representan muy diferentes aplicaciones y entornos . Algu-nos han tenido un mantenimiento periódico y otros no . Pero todos ellos ilustran el excepcio-nal rendimiento y rentabilidad del acero inoxi-dable como material de diseño arquitectónico, así como su atractivo para diseños sostenibles que requieren rendimiento a largo plazo .

La humanidad siempre ha construido grandes estructuras como medio de

expresar el poder y la riqueza o la rivalidad entre propietarios, o simplemente para

llevar la tecnología al límite .

5

8

7

6

9

1986:edificiodeLloyd´s. 2000: pasarela Padre Arrupe.

2011:edificiodeGehry en Nueva York.

Ni

ISTo

cK

© m

IcH

AEL

LU

HrE

NBE

rG

|1970

|1980

|1990

|2000

|2010

|2020

1999: Torres Gemelas Petronas(KualaLumpur).


Catherine Houska, TMR Stainless, Consultora del Nickel Institute

Desde el principio de los tiempos, los escultores han buscado materiales que puedan resistir los elemen-

tos y durar generaciones . En épocas más recientes, por ejemplo en los edificios construidos en Nueva york du-rante la década de 1930, los escultores se han inspirado en el acero inoxidable, y especialmente en la serie 300 de aleaciones al níquel . Isamu Noguchi convenció a Associa-ted Press en que le permitiera usar acero inoxidable en lu-gar de bronce en su famosa escultura News (Noticias) (1), una placa de estilo art déco que representa a cinco perio-distas “a la caza de una exclusiva” y preside la entrada del número 50 de rockefeller Plaza desde 1940 . Este famoso bajorrelieve de 6,7 metros de altura, 5,2 metros de ancho y 8,2 toneladas de peso fue la primera gran escultura de acero inoxidable forjado del mundo .

En 1947, el arquitecto Eero Saarinen y el ingeniero estructural Hannskarl Ban-del revolucionaron el concepto que el mundo tenía de la escultura a gran escala al diseñar un arco de 192 metros (2), el Gateway Arch de San Luis (mis-souri, EE .UU .) . Hubo que investigar su diseño estructural antes de ultimar los detalles, pero cuando en 1965 se terminó por fin el arco, con su exterior de acero 304 (S30400), el acero inoxidable se había convertido en el principal material utilizado para grandes aplicaciones escultóricas en todo el mundo . El Gateway Arch sigue siendo monumento más alto del mundo .

con motivo de la Exposición Universal de 1964, situada en el parque de Flus-hing meadows (Nueva york), Gilmore clarke usó acero 304L (S30403) para crear la Unisphere (3), un globo terráqueo de 43 metros de altura y 370 tone-ladas de peso . Se trata de una de las esculturas más emblemáticas y conoci-das del mundo, y ha aparecido en gran número de películas, programas de televisión y videos musicales .

Uno de los monumentos más importantes de Helsinki (Finlandia) es el dedi-cado al compositor jean Sibelius (1865-1957) . El monumento a Sibelius (4),

diseñado por Eula Hilton e inaugurado en 1967, consta de 600 tubos plateados, trabajados a mano y soldados para formar una onda que representa el cambio de las estacio-nes . Los tubos devuelven el eco del canto de los pájaros y retumban con las tormentas . El monumento está com-puesto por tubos de acero inoxidable de diferentes diáme-tros, mide 10,5 metros de largo, 6,5 metros de profundidad y 8,5 metros de altura, y pesa 27 toneladas .

La mayoría de las esculturas posteriores han utilizado acabados tradicionales de metal desnudo . El edificio del Parlamento de Australia, en canberra, está rematado por un mástil cuádruple de 81 metros de altura, fabricado en acero inoxidable 304 con el acabado industrial estándar . El edificio fue inaugurado en 1988 .

En 1992, el ayuntamiento de Houston (Texas) instaló en el bulevar Post oak seis pares de arcos de acero 304, sin juntas y con acabado de espejo, como parte

de un proyecto de reurbanización .

cuando aparecieron los métodos de coloración del acero inoxidable, se usaron por vez primera en japón en complicados murales, pero, en 1992, el arquitecto Frank Gehry se dio cuenta de sus posibilidades en grandes escul-turas . En Barcelona creó un pez de acero inoxidable 316 (S31600), coloreado electroquímicamente (5), de 56 metros de longitud y 35 metros de altura . La dorada estructura, conocida localmente (en catalán) como el Peix de Gehry y situada frente al Puerto olímpico, parece estar a punto de zambullirse en las tentadoras aguas azules del mediterráneo .

El historial del acero inoxidable como material de excepcional rendimiento a largo plazo y escaso mantenimiento ha hecho que sea uno de los materiales preferidos para la realización de esculturas . Algunos ejemplos más recientes son los siguientes: el monumento de la Luz de Dublín (6), también llamado la Aguja de la Luz (2003), una torre de 120 metros de altura hecha de tubos de acero inoxidable 316; el monumento de la Fuerza Aérea de los Estados Uni-dos (2006) en Arlington (Virginia), que consta de tres agujas curvas de acero inoxidable 316 con alturas de entre 61 y 83 metros; la Puerta Nube (cloud Gate) de chicago, con forma de habichuela (7) (2004), hecha de acero inoxida-ble 316; y la estatua ecuestre de Genghis Khan (8) en mongolia, de 40 metros de altura (2009), que está revestida con 227 toneladas de acero inoxida-ble . Gracias al acero inoxidable, tanto estas piezas de fama mundial como otras más modestas que adornan las calles de prácticamente todos los cen-tros urbanos seguirán despertando la imaginación de las generaciones futuras .

ACERO INOXIDABLE PArA EScULTUrAS ETErNAS

1932: fachada deledificioNiagara Hudson.

1940: RockefellerPlaza.

Ni

4

1947-1965: Gateway Arch (SanLuis).

1

|1910

|1920

|1930

|1940

|1950

|1960


2012: Sprouts (Delhi).

2009: El árbol alto y el ojo.

2000: Escaping Flatland (EdwardTufte).

26

37

ISTo

cK

© N

APH

TALI

NA

ISTo

cK

© A

ND

rEy

BUrm

AKI

N

2006: monumento a la Fuerza Aérea.

5 8

|1970

|1980

|1990

|2000

|2010

|2020

1988: mástil del Parlamento de Australia.

1967: monumento a Sibelius.

|1910

|1920

|1930

|1940

|1950

|1960


EL ACERO INOXIDABLE EN EL TrANSPorTE Harold M. Cobb, Consultor Metalúrgico

El acero inoxidable interviene en prácticamente todos los tipos de

transporte, desde automóviles y camiones hasta vagones de tren,

barcos e incluso aviones . Por ejemplo, no es raro ver pasar trenes de pa-

sajeros con vagones de acero inoxidable, tanto en trayectos locales como

de larga distancia .

Sin embargo, el primer vehículo de acero inoxidable fue un avión anfibio

(1) construido en 1931 por la empresa Budd company, una fábrica de

automóviles de Filadelfia (Pennsylvania, EE .UU .) que llevaba el nombre del

inventor y empresario Edward G . Budd (1870-1946) . Se descubrió que el

robusto acero inoxidable al níquel 18-8 no podía soldarse con ningún

método, ni siquiera la soldadura por resistencia eléctrica por puntos, sin

recocer (ablandar) el metal situado junto a la soldadura y reducir por tan-

to su resistencia a la corrosión . Afortunadamente, no tardaron mucho en

mejorarse los equipos de soldadura por puntos para reducir el tiempo

de soldadura a 1/30 de segundo, eliminando así el problema . Posterior-

mente el avión voló a Europa y los Estados Unidos para demostrar y dar a

conocer la destreza del fabricante en cuanto a ingeniería y manufactura .

El segundo experimento de Edward Budd con el acero inoxidable fue

un tren de pasajeros con neumáticos de

caucho (2) . El empresario francés André mi-

chelin (1853-1931) le había asegurado que el

futuro estaba en esos trenes . michelin había

inventado una rueda de acero con brida que

impediría que los neumáticos se salieran de la vía, y solo necesitaba un

vagón sumamente ligero que pudiera sostenerse sobre esos neumáticos .

Budd afrontó el desafío construyendo un vagón de acero inoxidable li-

gero con capacidad para 35 pasajeros y su propio motor de gasolina . El

primer vagón se llamó Budd-michelin Lafayette y se puso a prueba con

éxito en Francia, tras lo cual tres líneas de ferrocarril estadounidenses

compraron trenes con neumáticos de caucho para no dejar pasar esa

excelente oportunidad .

mientras tanto, el ejecutivo estadounidense ralph Budd (1879-1962) (sin

parentesco alguno con Edward) soñaba con conseguir un flamante y

estilizado tren de acero inoxidable para su línea ferroviaria, que estaba

atravesando una mala racha . En 1933, Budd encargó un tren formado por

tres vagones de acero inoxidable, con motor eléctrico diésel y ruedas de

acero . El tren, llamado Burlington Zephyr, batió todos los récords en su

primer viaje: recorrió mil millas (1 .610 km), saliendo al alba de Denver y

llegando a chicago al ponerse el sol . La velocidad media del tren fue de

77,5 millas por hora (125 km/h) y su velocidad máxima fue de 112 millas

por hora (180 km/h) .

Durante los 50 años siguientes, la empresa Budd construyó más de

10 .000 vagones, algunos de los cuales to-

davía siguen usándose (3) . Hoy día, el ace-

ro inoxidable se utiliza ampliamente en

vagones de pasajeros para metros y trenes sub-

terráneos, de cercanías y de larga distancia,

1931: primera aeronave de acero inoxidable.

1914: primeras válvulas de escape para motores de avión.

1953: palas de turborreactor laminadas de acero inoxidable.1934: inauguración del

tren“Zephyr”.

1949: vagones autopropulsados de acero inoxidable.

1961: primeros vagones de metro de acero inoxidable.

4

1927: primer camión cisterna para leche de acero inoxidable soldado.

31

2


|1970

|1980

|1990

|2000

|2010

|2020

asegurando una larga vida útil y bajos gastos de mantenimiento . La ca-

rrocería normalmente se fabrica o bien con una versión más robusta del

acero 304 llamada 301LN (UNS S30153) o con una aleación equivalente

de la serie 200 (S20153) .

Durante la Segunda Guerra mundial hubo una gran demanda de avio-

nes de carga en los Estados Unidos pero, lamentablemente, apenas había

oferta de aluminio . Sin embargo, la empresa Budd obtuvo contratos con

el Ejército y la marina para construir aviones de acero inoxidable, los bi-

motores Budd rB-1 conestoga (4) .

En 1981, john DeLorean, que había sido vicepresidente de General mo-

tors, comenzó a producir el automóvil de sus sueños, un cupé deportivo

de acero inoxidable llamado DeLorean Dmc-12 (5) . La empresa DeLorean

motor company quebró y cerró en 1982, pero no sin antes construir y

entregar más de 9 .000 vehículos . Actualmente se utiliza acero inoxidable

en numerosas piezas de cualquier automóvil, desde el tubo de escape

hasta los sistemas de combustible . Algunos fabricantes, conscientes de

las propiedades de absorción de energía de los aceros austeníticos, están

tratando de diseñar bastidores de acero inoxidable .

Los camiones cisterna de acero inoxidable se utilizan en el transporte por

carretera desde hace muchos años . Se usa-

ron por primera vez en 1927 para transportar

leche en los Estados Unidos y hoy es normal

verlos en nuestras carreteras (6) . El primer bu-

que cisterna para el transporte de productos

químicos (7) con tanques de acero inoxidable que se hizo a la mar fue

el m/T Lind, entregado en 1960 . Estos buques eran petroleros a los que

se añadía un mayor número de tanques más pequeños para transpor-

tar una amplia variedad de cargas, desde productos alimenticios (vino,

aceites vegetales) hasta aceites especiales a base de petróleo y agentes

químicos corrosivos, como los ácidos sulfúrico y fosfórico . originalmente,

los tanques se fabricaban con aleaciones de nitrógeno, los aceros 316LN

(S31653) y 317LN (S31753), cuya robustez es mayor que la del acero

316L . Hoy es mucho más frecuente utilizar acero inoxidable dúplex 2205

(S32205), ya que su robustez es aún mayor y permite reducir el espesor de

las paredes del tanque para transportar una mayor cantidad de producto .

Los contenedores cisterna modulares, o contenedores ISo, son tanques

con protección metálica que pueden transportarse fácilmente por mar,

carretera o ferrocarril . En todo el mundo se utilizan decenas de miles de

contenedores cisterna de acero inoxidable .

Durante todo el siglo pasado, se utilizaron

aceros inoxidables para llevar a su destino a

pasajeros y cargamentos y no cabe duda de

que seguirán usándose .

1981: automóvil DeLorean de acero inoxidable.

1996: todos los tubos de escape pasan a ser de acero inoxidable.

2008: vehículos de última generación con bastidores de acero inoxidable.

Ni

1967:LincolnContinentaldescapotable.

5

7

6

Durante todo el siglo pasado, se utilizaron aceros inoxidables para llevar a su destino

a pasajeros y cargamentos .

ISTo

cK

PHo

To ©

To

mA

SZ P

IETr

ySZE

K


Stephen Lamb, Consultancy Resources Corporation,

Consultor del Nickel Institute

El acero inoxidable juega un importante papel en el manejo, almacena-miento y procesamiento de todo tipo de aguas, ya sean potables, ultra-

puras, residuales o escorrentías . Su valor radica principalmente en que resiste los efectos corrosivos de aguas con muy distintas composiciones químicas, pero a la vez mantiene la integridad de las aguas potables y de gran pureza .

Por lo general, el agua potable es menos corrosiva que los productos ali-menticios y, aunque al principio se utilizaron aceros inoxidables para algunas aplicacio-nes específicas en los servicios de aguas, solían considerarse demasiado caros para usarlos de forma generalizada . Han tenido que pasar muchos años para que se de-muestre que en realidad son rentables .

La resistencia a la corrosión del acero inoxi-dable en diversas corrientes de procesos se evaluó sistemáticamente por vez primera en la década de 1970, cuando se probaron en entornos de aguas residuales los tipos 304 (S30400) y 316 (S31600), que contienen alrededor de un 9% y un 12% de níquel respectivamente, junto con otras aleaciones . Los resultados fueron fa-vorables, por lo que los aceros austeníticos se han utilizado cada vez más en las tuberías de los equipos de procesamiento, las tuberías de aireación y otras aplicaciones para plantas depuradoras, como construcción de clarificadores, brazos rascadores para tamizar fangos y tanques atornillados .

Por los mismos motivos aumentó también el uso del acero inoxidable en el procesamiento de aguas potables para consumo humano, y hoy se consi-dera esencial . En las plantas actuales de tratamiento de aguas (1) a menudo se utilizan células de membrana junto con procedimientos de depuración para eliminar del agua potable bacterias, coloides y agentes patógenos, como los cristosporidios . Las plantas que no tienen células de membrana utilizan otros métodos de depuración, como la ozonización . Posteriormen-te, las aguas purificadas se cloran y almacenan en tanques y depósitos an-tes de su distribución . Estos tanques están formados por tuberías, planchas y láminas de acero inoxidable .

Una tecnología que está creciendo en importancia es la desalinización (2), es decir, la conversión de agua de mar y agua salobre en agua dulce . Para manejar las aguas más agresivas se necesitan aceros inoxidables de aleación más alta, como los tipos dúplex, superdúplex y superausteníticos . Estos aceros se utilizan en diversas etapas del proceso (manejo de corrien-tes de agua con cloruros, células de membrana de contención, corrientes salobres concentradas), mientras que los tipos estándar pueden emplearse

para almacenar agua dulce . La industria de la desalinización ha crecido un

240% en todo el mundo durante las últimas épocas y no parece que vaya

a dejar de hacerlo .

En Asia, Australia y Europa se utilizan cañerías de acero inoxidable para distri-

buir y hacer llegar las aguas tratadas directamente a los hogares y las empre-

sas . En japón, algunas de las tuberías de distribución de agua están bajo tierra

y otras se encuentran en los flancos de los puentes vehiculares que cruzan los

ríos . Dentro de Europa, Alemania ha liderado el uso del acero inoxidable en

aplicaciones de plomería y fontanería, siendo

el ejemplo más conocido el estadio Allianz

Arena de munich (3), construido para el mun-

dial de Fútbol de 2006 . más recientemente,

china recurrió al acero inoxidable para los

juegos olímpicos de Beijing 2008, incluidas

diversas aplicaciones de fontanería en el Es-

tadio Nacional y el centro Acuático Nacional .

Las cañerías de acero inoxidable se utilizan

con frecuencia en estructuras de gran altu-

ra cuando la tubería vertical y los ramales

soportan una gran presión de bombeo . cabe citar, por ejemplo, el centro

Financiero de Taipei (Taiwán), las Torres Petronas de Kuala Lumpur (malasia),

la Sede de la Televisión central de china en Beijing y la Torre Aurora en Brisba-

ne (queensland, Australia) . En Escocia, se están empleando tuberías de acero

inoxidable 316L (S31603) para la distribución de agua caliente y fría en los

centros de salud . Lo mismo ocurre en el nuevo hospital Palomar Pomerado

medical center del condado de San Diego (california), que será el más gran-

de de Norteamérica .

Estas tuberías se utilizan a menudo junto con otras piezas de acero inoxida-

ble, como conectores, acopladores, mangas (4) y abrazaderas de reparación .

Estas aplicaciones suelen soterrarse (5) y, aunque las piezas están expuestas a

una amplia variedad de suelos, prácticamente no han presentado problemas .

Aunque los aceros inoxidables más utilizados en plomería han sido los aus-

teníticos (tipos 304 y 316), están empezando a usarse aceros dúplex, espe-

cialmente para cañerías de gran diámetro .

El Departamento de Protección Ambiental de la ciudad de Nueva york llevó a

cabo pruebas de inmersión para seleccionar materiales que pudieran garan-

tizar una vida útil de al menos 100 años en la construcción de cañerías de 244

cm (96 pulgadas) de diámetro para el embalse roundout reservoir (una de las

fuentes de agua potable que abastece a la isla de manhattan) . Basándose en

los resultados de esas pruebas, el Departamento eligió los aceros inoxidables

304 y 316, que seguramente continuarán usándose cuando se celebre el se-

gundo centenario del acero inoxidable en 2112 .

EL ACERO INOXIDABLE y EL AGUA

1935: comienza la instalación generalizada de fregaderos de acero inoxidable.

1922: primeros tubos de caldera.

Ni

Años 60: primeras plantas de desalinización modernas.

|1910

|1920

|1930

|1940

|1950

|1960


Hoy día sigue siendo necesario preservar la pureza e integridad del agua, y el acero inoxidable también cumple los requisitos de manejo del agua potable para consumo humano .

2004: se instalan tuberías de acero inoxidable para agua potable y lucha contra incendios en unedificiode101plantas.

1997: la ANSI/NSF aprueba el uso de aceros inoxidables para las conducciones de agua potable.

2

5

34

1

Años 80: se comercializan las plantas de tratamiento del agua de mar por ósmosis inversa.

ISTo

cK

PHo

To ©

DEN

GU

y

ISTo

cK

PHo

To ©

IrIN

A B

ELo

USA

ISTo

cK

PHo

To ©

AD

Am

Bo

rKo

wSK

I © E

VGEN

y KU

KLEV

|1970

|1980

|1990

|2000

|2010

|2020


7 6

25

4

3

1

ISTo

cK

PHo

To ©

PLA

INVI

EwIS

Toc

K PH

oTo

© Z

ENTI

LIA

BoU

LEU

GIT

EcH

39©

THIE

BAU

T

ISTo

cK

PHo

To ©

PA

mEL

A m

oo

rEIS

Toc

K PH

oTo

© D

AN

IEL

ZGo

mBI

c

ISTo

cK

PHo

To ©

mA

rK

KoST

IcH

FIrT

H-S

TErL

ING

STA

INLE

SS S

TEEL

Años 50: grapas quirúrgicas. 1962: agujas

hipodérmicas desechables de acero inoxidable.

1926: se usa por primera vez acero inoxidable austenítico en implantes quirúrgicos.

|1910

|1920

|1930

|1940

|1950

|1960

Años 40: se crean los alambres ortodónticos de acero inoxidable.


Tony Newson, EUROFER-Asociación Europea de Siderurgia

En sus 100 años de historia, el acero inoxidable se ha asegurado un lugar en las aplicaciones sanitarias donde la resistencia a la corrosión

y la facilidad de fabricación y esterilización son esenciales para garantizar

que los dispositivos que se fabrican tengan un precio razonable y sean

duraderos e higiénicos .

ya en 1925, los catálogos de instrumental quirúrgico ofrecían acero inoxida-

ble como una alternativa más cara a los instrumentos de acero al carbono

niquelados, pero en 1938 muchos fabricantes habían abandonado total-

mente el niquelado . La mayoría del instrumental (1) se fabrica con alea-

ciones austeníticas al níquel como la 304 (S30400), cuando no se requiere

gran dureza, o, de lo contrario, con aleaciones martensíticas . Sin embargo,

algunas hojas de bisturí, cinceles, escoplos y otros instrumentos punzan-

tes siguieron fabricándose con acero al carbono, que ofrecía un buen filo

pero podía oxidarse si no se controlaban cuidadosamente los procesos de

limpieza y esterilización . El filo de los instrumentos fabricados con aceros

inoxidables martensíticos endurecidos (2) suele ser menos duradero que el

de los de acero al carbono y hay que afilarlos con mayor frecuencia . En la

actualidad, la industria del instrumental médico genera 30 .000 millones de

dólares en todo el mundo, y el acero inoxidable es parte importante de ella .

El instrumental odontológico utiliza las mismas aleaciones que el instru-

mental médico, por las mismas razones . Los aceros inoxidables también se

usan dentro de la boca de los pacientes, en aparatos dentales (3) y a veces

en coronas, ya que normalmente no producen sabor metálico .

Para evitar la propagación de enfermedades infecciosas, todos los compo-

nentes y superficies de los hospitales y clínicas deben ser limpiados y este-

rilizados con frecuencia, y actualmente se utilizan aceros inoxidables para

fabricar todo tipo de muebles de hospital, como mesas, carritos, armarios,

soportes para suero, camas, etc ., y otros elementos tan humildes como fre-

gaderos, duchas y cuñas (4) .

Es importante señalar que existen diferencias significativas entre los aceros

inoxidables utilizados en los implantes y los aceros comerciales estándar

empleados en otros dispositivos médicos . Por ejemplo, en la Unión Euro-

pea los implantes se definen como dispositivos médicos que están en con-

tacto con tejido humano durante más de 30 días . Los implantes tienen sus

propias especificaciones, con requisitos especiales .

Los aceros inoxidables forjados austeníticos y altos en nitrógeno se utilizan

para fabricar implantes quirúrgicos como los que sustituyen a las articula-

ciones de la cadera, la rodilla, los dedos y el hombro (5), así como placas,

tornillos, alambres y otros dispositivos de fijación . originalmente, estos

materiales se desarrollaron a partir del acero inoxidable 316 (S31600) . Sin

embargo, los implantes deben ser biocompatibles y compatibles también

con las técnicas de diagnóstico que se emplean después del tratamiento,

como los rayos X y la resonancia magnética (rm) (6) . La rm solo puede

llevarse a cabo cuando los implantes contienen únicamente materiales no

ferromagnéticos, por lo que se añaden a la composición química de los

implantes de acero inoxidable mayores cantidades de elementos genera-

dores de austenita, como el níquel, el nitrógeno y el manganeso .

Además, los aceros inoxidables utilizados en implantes tienen que reunir

requisitos específicos de resistencia a la corrosión por picadura y limpieza

interna que no se exigen a los aceros comerciales . Por tanto, se emplean mé-

todos especiales de producción, como la fusión al vacío y el refinado con

electroescoria, para producir aceros “limpios” para implantes, es decir, aceros

con bajas concentraciones de impurezas no metálicas como sulfuros, silica-

tos y óxidos . Además, los implantes deben cumplir estrictos requisitos especí-

ficos en cuanto al acabado de su superficie, así como rigurosos regímenes de

limpieza destinados a evitar la contaminación microbiológica .

La experiencia clínica obtenida a largo plazo con los implantes de acero

inoxidable 316LVm (UNS S31673) (7) fabricados según la norma ASTm F138

confirma que tienen un nivel aceptable de biocompatibilidad con el cuer-

po humano . Sin embargo, no hay garantías de que el material del implante

quirúrgico no provocará reacciones adversas, como inflamación . Para los

pacientes especialmente sensibles al níquel existen implantes hechos de

un tipo de acero inoxidable muy bajo en níquel (S29108), aunque también

se pueden utilizar implantes de aleación de titanio .

En resumen, el acero inoxidable ofrece una gama de materiales de ingeniería

rentables con resistencia a la corrosión y diversas propiedades mecánicas y

físicas que son idóneos para distintas aplicaciones en dispositivos médicos .

Desde su nacimiento hace un siglo, los aceros inoxidables han hecho contri-

buciones muy valiosas a la salud y el bienestar de la humanidad .

En la actualidad, la industria del instrumental médico genera 30 .000 millones de dólares en todo el mundo, y el acero inoxidable es parte

importante de ella .

Ni

EL ACERO INOXIDABLE y LA SALUD

Años 70: prótesis de cadera.

1994: en 1999, se usan stents en el 84% de las intervenciones coronarias percutáneas.

|1970

|1980

|1990

|2000

|2010

|2020

Años 60: uso generalizado de los miniaparatos dentales de acero inoxidable.


1954: primer reactor nuclear que genera electricidad en la red de suministro rusa.

Alan Harrison, British Stainless Steel Association (BSSA)

La disponibilidad de energía y electricidad es esencial para las sociedades modernas . Durante el siglo pasado, los ace-

ros inoxidables desempeñaron un papel fundamental en la extracción de combustibles y la producción de electricidad, y cada vez son más necesarios para generar energía “verde” .

Actualmente es posible extraer petróleo y gas de fuentes más difíciles (1), lo que a menudo implica que los fluidos contienen sulfuro de hidrógeno y pueden contener clo-ruros . A menudo se necesitan aceros inoxidables en estos entornos corrosivos, con aleaciones que van desde la 316 L (S31603) hasta los aceros dúplex y superdúplex y a veces aleaciones de níquel . Las plataformas petroleras (2) utilizan aceros inoxidables porque resisten la corrosión del agua de mar . En la producción de gas natural líquido, que normal-mente se almacena a una temperatura de -162 ° c, es muy común el uso de acero inoxidable 304L (UNS S30403), ya sea para tuberías o para tanques . Incluso a temperaturas más bajas, el acero 304L sigue siendo muy dúctil (3) .

En la producción de energía hidroeléctrica (4), las hojas de las turbinas suelen fabricarse con aceros inoxidables endurecibles, como el 410Nimo (S41500) o la aleación de 16cr-5Ni-1,5mo (EN 1 .4418, sin número UNS) . Las compuertas de los embalses suelen ser de acero inoxidable 304L o 316L, mientras que los rodillos se fabrican con aleaciones endurecibles por precipitación, como la 17-4PH (S17400) .

Las centrales eléctricas de carbón utilizan acero inoxidable para muy di-versas aplicaciones, tanto en la sección de combustión a altas tempera-turas como cuando se requiere resistencia a la corrosión a temperaturas más bajas . En los últimos 35 años, el acero inoxidable se ha utilizado, junto con las aleaciones de níquel, en sistemas de limpieza de gas para reducir las emisiones de dióxido de azufre, y más recientemente para reducir los niveles de mercurio . El acero inoxidable ferrítico con un 10,5% de cr (por ejemplo, UNS S40977 o EN 1 .4003) se emplea para transportar millones de toneladas de carbón, especialmente en vagones de ferrocarril . Tanto este tipo como el 304 (S30400) se utilizan en las tolvas de carbón, donde hay problemas de abrasión .

Las centrales eléctricas de gas natural usan las turbinas de forma muy parecida a los motores de reacción . Aunque las aleaciones de níquel se utilizan en las propias turbinas, muchas otras piezas, como la carcasa del recuperador, están hechas con las aleaciones 301 (S30100) y 321 (S32100) .

La tecnología necesaria para capturar y almacenar el carbono de los ga-ses que emiten las centrales eléctricas a base de combustibles fósiles to-davía está en fase de desarrollo, aunque ya está claro que algunos diseños

requerirán un importante uso del acero inoxidable . Por ejemplo, en los sistemas de eliminación del co

2 me-

diante aminas, puede ser necesaria una amplia gama de aceros: 316L, 410 Nimo, 347 (S34700), 2205 dúplex (S32205), 904L (N08904) y la familia de los aceros con un 6% de mo (por ejemplo, S31254 o N08367) .

Aunque el sector de la energía nuclear tiene mucho en común con las centrales que utilizan combustibles fósiles, existen algunas aplicaciones especiales relacio-nadas con el combustible después de usado . Para mo-derar la emisión de neutrones del combustible usado que se produce durante el transporte, se emplea una versión del acero 304 con al menos un 0,5% de boro (S30462) . En el reprocesamiento del combustible se utiliza una versión especial del tipo 304L apta para el uso con ácido nítrico (NAG por sus siglas en inglés) .

Actualmente se están desarrollando numerosos dispositivos para apro-vechar la energía de las olas y mareas (5) . Algunos de estos prototipos contienen aceros inoxidables con un largo historial de uso con agua de mar en el sector del petróleo y el gas, por lo que cada vez cobrará más importancia la transferencia de conocimientos a este nuevo sector ener-gético . Las aleaciones dúplex y superdúplex, que combinan robustez con resistencia a la corrosión, probablemente desempeñen un papel clave en estas duras condiciones .

El acero inoxidable es un material de uso obvio en la producción de ener-gía solar (6) . Sus aplicaciones incluyen los paneles solares de agua calien-te, el sustrato de los paneles fotovoltaicos de capa delgada, los paneles auxiliares y los conectores de los paneles fotovoltaicos cristalinos, y los grandes espejos de los sistemas colectores de energía solar .

El sector de los biocombustibles (7) ya está aprovechando las propieda-des del acero inoxidable en cuanto a resistencia frente a la corrosión y el calor . En la digestión anaeróbica se utiliza el tipo 304 para los grandes tan-ques digestores y sus tuberías . La misma aleación es de uso generalizado en la producción de etanol a partir de maíz o caña de azúcar, mientras que el 316L se utiliza en entornos más corrosivos . Los aceros inoxidables se emplean en los procesos térmicos de este sector debido a su gran robustez y resistencia frente a la corrosión a altas temperaturas .

otras tecnologías en fase de desarrollo que utilizan aceros inoxidables son las pilas de combustible, las plantas de conversión de residuos en energía, las centrales geotérmicas (8), los procesos de fusión y el almace-namiento de energía . Está claro que el futuro de la sociedad depende de las fuentes de energía innovadoras y renovables, y que los aceros inoxida-bles serán parte integrante de su producción .

EL ACERO INOXIDABLE EN LAProDUccIóN DE ENErGíA y ELEcTrIcIDAD

Ni

7

1922: primeros tubos de caldera.

Años 30: se usan 1.500 toneladas de chapaenlapresadeAsuán(Egipto).

|1910

|1920

|1930

|1940

|1950

|1960


1966: la primera central de energía mareomotriz usa turbinas con palas de acero inoxidable.

1975: se publica por primeravezlanormaNACEMR0175parapetróleoygas agrio.

2003: se publica por primera vez la norma NACEMR0175/ISO15156parapetróleoy gas agrio.

1 2

6

ISTo

cK

PHo

To ©

mEN

ABr

EA

ISTo

cK

PHo

To ©

EyE

IDEA

®

ISTo

cK

PHo

To ©

KyU

oH

35

4 8

|1970

|1980

|1990

|2000

|2010

|2020


Gary Coates, Garcoa Metallurgical Services, Consultor del Nickel Institute

En este número especial de Nickel hemos pa-sado revista al rápido aumento que el uso del

acero inoxidable ha experimentado durante los últimos 100 años . En 1914, la producción mun-dial de acero inoxidable probablemente rondaba las 100 toneladas . En 1934, solo en los EE .UU . la producción era de aproximadamente 42 .000 to-neladas . En 2011 se produjeron en todo el mundo más de 32 .000 .000 toneladas .

A pesar de que se han desarrollado muchas alea-ciones en la última década y de los problemas económicos que hemos padecido, las aleaciones al níquel de la serie 300 siguen representando casi dos tercios de la producción mundial de acero inoxidable . También contienen níquel la serie 200, los aceros dúplex y los endurecibles por precipi-tación, así como algunas de las aleaciones martensíticas y superferríticas .

La razón por la que la demanda de aleaciones que contienen níquel conti-núa creciendo es muy sencilla: se valoran mucho las propiedades que apor-ta el níquel . En este número especial publicado con ocasión del centenario se muestran muchas de esas propiedades, pero no todas, como la facilidad de soldadura y conformado de los aceros de la serie 300 . Para obtener más información sobre las propiedades que el níquel aporta al acero inoxidable, consulte nuestra publicación The Nickel Advantage .

Al gran crecimiento del acero inoxidable han contribuido las publicacio-nes que el Nickel Institute ha editado en sus casi 28 años de existencia, incluida la revista Nickel, y la calidad de la información que contienen es muy apreciada en todo el mundo . Actualmente, sus publicaciones y pági-nas web informativas pueden consultarse inmediatamente con solo unos clics del ratón .

También han contribuido al constante crecimiento de los aceros inoxida-bles las actividades de las numerosas asociaciones de desarrollo del acero inoxidable que existen en todo el mundo y que ofrecen útiles servicios y publicaciones en el idioma local .

Evidentemente, no podemos saber con certeza lo que nos deparará el fu-turo, pero sí hacer algunas conjeturas razonables .

La demanda de todo tipo de aceros inoxidables, contengan o no níquel, seguirá creciendo . A medida que aumente la población mundial y su nivel de ingresos, los consumidores querrán adquirir artículos de gran calidad que sean duraderos y fáciles de mantener . En la industria de los alimen-tos y bebidas, tanto los consumidores como el Gobierno desean que se

apliquen normas estrictas para garantizar que las bacterias no contaminen los alimentos, lo que a su vez fomentará la demanda del acero inoxidable . De hecho, los equipos de ordeño y los establos ya se construyen con acero inoxidable para facilitar su desinfección después de cada uso .

La industria de las aguas potables y residuales también tiene estrictas normas higiénicas . Aparte de las plantas de desalinización, en las que el tra-tamiento de las aguas salobres o marinas requiere aceros inoxidables de alta aleación, el equipo uti-lizado seguirá fabricándose principalmente con aceros 304L y 316L .

Los edificios prestigiosos con duraderas fachadas de acero inoxidable mantendrán su popularidad, mientras que aumentará el uso del acero inoxida-ble en aplicaciones “ocultas”, como tuberías, abra-zaderas y equipos de seguridad contra incendios .

cada vez se usará más acero inoxidable para fabricar vehículos de transpor-te público, en los que es necesario garantizar una larga vida útil y escaso mantenimiento, junto con un menor peso del vehículo y mayor seguridad de los pasajeros .

Se desarrollarán nuevos tipos de acero inoxidable a medida que se amplíen sus aplicaciones . Por ejemplo, en el sector energético, donde cuanto más elevada es la temperatura del vapor, mayor es la eficiencia energética del combustible, se necesitan nuevos aceros que resulten rentables .

En la industria química, la preocupación por la seguridad y la protección del medio ambiente harán que aumente el uso de los aceros inoxidables austeníticos y dúplex .

En los próximos 100 años se completará la estandarización y racionaliza-ción mundial de las aleaciones de acero inoxidable, que ya está en marcha . con ello, los fabricantes de acero inoxidable reducirán costos, lo que a su vez ahorrará dinero a los usuarios finales . No obstante, el acero inoxidable 304 seguirá siendo la aleación más común .

La tasa de reciclaje de los aceros inoxidables al final de su vida útil, que ya es bastante alta (en torno al 90%), continuará aumentando a medida que cada vez más personas comprendan que es importante recuperar los valiosos elementos que contienen estos materiales .

En los últimos 100 años, el acero inoxidable ha salido del laboratorio, y su empleo se ha extendido a toda la sociedad . No sabemos a ciencia cierta lo que sucederá en los próximos 100 años, pero si de algo estamos seguros es de que el uso del níquel y los aceros inoxidables seguirá siendo generaliza-do, proporcionando un valioso servicio a la humanidad .

EL FUTUro DEL ACERO INOXIDABLE

Ni

|2010

|2020

|2030

|2040

|2050

|2060

2025: los trenes de alta velocidad de acero inoxidable enlazan las principales ciudades chinas.

2006:Chinaseconvierteenelmayor productor mundial de acero inoxidable.

2035: todas las centrales de combustibles fósiles utilizan sistemas de captura de carbono.

2055: primer reactor de fusión para usos comerciales.

Ni

2070: uso generalizado de los vehículos eléctricos de acero inoxidable.

2045: primer reactor nuclear de agua supercrítica para usos comerciales.

ISTo

cK

© o

LA D

USE

Gå

rDIS

Toc

K ©

PIc

TAFo

LIo

Celebración del centenario del acero inoxidable Número ...medio de reutilizar el acero inoxidable...

Documents

Transcript of Celebración del centenario del acero inoxidable Número ...medio de reutilizar el acero inoxidable...