Historia de su creación Hitos por sectores Futuro del acero inoxidable
LA REVISTA DEDICADA AL NÍQUEL Y A SUS APLICACIONES
100 AÑOS DEL ACERO INOXIDABLE
Número especial, mayo de 2012
Celebración del centenario del acero inoxidable
Descubrimiento El 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. 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. 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. 1912: Mientras trabajan para Krupp, Eduard Maurer y Benno Strauss obtienen las patentes de dos aceros inoxidables al cromo-níquel. 1913: En Sheffield (Reino Unido), Harry Brearley emprende la fundición y forja de 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.
Número especial, mayo de 2012
EL PRIMER SIGLO DEL ACERO INOXIDABLE 3
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
Los primeros cien años El acero inoxidable: 1912-2012 El 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.
iStockPhoto © Maciej Laska
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.
Índice
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.
Editorial 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
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.
Energía . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 18-19 Futuro del acero inoxidable . . . . . . . . . . 20
Pascal Payet-Gaspard Secretario General del Foro Internacional del Acero Inoxidable www.worldstainless.org
4 EL PRIMER SIGLO DEL ACERO INOXIDABLE
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Los aceros inoxidables en las industrias químicas Gary Coates, Garcoa Metallurgical Services, Consultor del Nickel Institute
molibdeno, o pequeñas cantidades de cobre, nitrógeno y tungsteno, así como otros elementos (3).
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Aunque ya en 1930 se habían descubierto y se utilizaban los aceros inoxidables 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 químicas. Con el paso de los años, la familia ferrítica ha ido evolucionando desde la aleación S40900, muy baja en cromo (11%), y sus modificaciones, que se utilizan en los tubos de escape de los automóviles, hasta las aleaciones superferríticas muy altas empleadas en los sistemas de enfriamiento por agua de mar.
esulta imposible imaginar la industria química sin los aceros inoxidables. 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 cromo y un 8% de níquel. Este material resultó tener una resistencia excepcional 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 material 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), siguen 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 denominarse 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 aleaciones con mayor resistencia a la corrosión añadiendo más níquel y
1912: Krupp patenta aleaciones austeníticas diseñadas para la industria química.
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1924: se usan los primeros tanques de acero inoxidable en la industria química.
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Los aceros endurecibles por precipitación fueron desarrollados para aplicaciones que requerían gran robustez junto con cierta resistencia a la corrosión. 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, durante la 27ª Reunión Anual de la American Society for Testing and Materials (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 busca especificaciones estandarizadas que puedan usarse en las fábricas de cualquier país del mundo. En las aplicaciones que conllevan altas temperaturas, los materiales deben 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 resistencia 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, Ni inocuo y rentable.
1932: se construye el primer tanque de acero inoxidable dúplex para la industria petrolera y petroquímica.
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Años 60: se introducen los aceros forjados N08904 y N08020 para uso con ácido sulfúrico.
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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.
PLANTA DE PROCESAMIENTO DE BIOGAS, UNISON SOLUTIONS INC
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Años 70: se usa nitrógeno en las aleaciones de acero inoxidable dúplex y las aleaciones con un 6% de Mo.
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Años 90: se desarrollan los aceros inoxidables con un 7% de Mo. Década de 2000: se produce por primera vez acero inoxidable hiperdúplex.
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Los aceros inoxidables y los alimentos y bebidas R.E. Avery, Avery Consulting Associates, Consultor del Nickel Institute
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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 (19331934), 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.
ACERO INOXIDABLE DE FIRTH-STERLING
l 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 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.
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).
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.
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.
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.
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
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.
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. Ni
1927: primer camión cisterna 1939: baterías de cocina 1914: se fabrican para leche de acero inoxidable “Revere Ware”, de acero los primeros cuchillos soldado. inoxidable con base de de mesa de acero cobre. inoxidable. 1919: producción industrial 1935: comienza la instalación generalizada de de acero para cubiertos. fregaderos de acero inoxidable.
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1950: baterías de cocina de triple capa (acero inoxidable-acero al carbono-acero inoxidable) (6).
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1970-1979: se generaliza el uso del acero inoxidable en las cocinas. 1978: primeros termos de acero inoxidable.
1963: barriles de cerveza de acero inoxidable.
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1997: la ANSI/NSF aprueba el uso de aceros inoxidables para las conducciones de agua potable.
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Acero inoxidable para una arquitectura duradera Catherine Houska, TMR Stainless, Consultora del Nickel Institute
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esde hace más de ochenta años, el acero inoxidable es el material que mejor proyecta una imagen de progreso y modernidad. También 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.
Empire State (1931). Aunque el edificio Chrysler fue el más alto del mundo 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.
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 primeras instalaciones todavía siguen utilizándose, como la marquesina de entrada al Hotel Savoy de Londres (1929) (1).
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 están 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.
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. Los rascacielos son las pirámides del siglo XX, 2 por lo que es natural que las primeras aplicaciones arquitectónicas importantes del acero inoxidable estuvieran en los edificios más altos del mundo: el Chrysler (2) (1930) y el
En estos primeros edificios se usó acero inoxidable 302 (S30200), cuyo equivalente actual sería el 304 (S30400). En la construcción, hoy se preferiría el tipo 316L (S31603) por su mayor resistencia a la corrosión, especialmente en edificios situados cerca del mar o expuestos a la sal de deshielo. Aún así, es increíble el buen rendimiento del acero inoxidable de estos edificios antiguos, pese a ser de
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1929: marquesina del Hotel Savoy.
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Años 50: primer muro cortina.
1930: edificio Chrysler. 1931: edificio Empire State.
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aleación más baja. Al cumplirse el
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.
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 cortina acristalados a principios de la década de 1950 revolucionó el diseño de los rascacielos. El acero inoxidable 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 perfil, 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 coloración del acero inoxidable fueron introducidos en la década de 1970 y han resultado ser muy duraderos. Las tejas del templo Reiyukai Shakaden de Tokio, colorea6 das electroquímicamente, conservan inalterado su color después de casi 40 años (5). Los mejores arquitectos del mundo utilizan habitualmente acero inoxidable para muros
cortina relativamente tradicionales, como los de la Trump Tower de Chicago (6), exteriores escultóricos como los del Museo EMP (Experience 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 minimizar 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 compuesta cuya longitud total es de 99 metros y su anchura efectiva de 20 metros. Las superficies laterales e inferiores del puente están recubiertas con acero inoxidable dúplex tipo 2205 (S32205). El Atomium (9), construido en Bruselas con motivo de la Exposición Universal de 1958, estaba originalmente recubierto de aluminio, que en 2005 se sustituyó por acero inoxidable 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. Algunos han tenido un mantenimiento periódico y otros no. Pero todos ellos ilustran el excepcional rendimiento y rentabilidad del acero inoxidable como material de diseño arquitectónico, así como su atractivo para diseños sostenibles Ni que requieren rendimiento a largo plazo.
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IStock © Michael Luhrenberg
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1986: edificio de Lloyd´s. 1976: los soportes corroídos de la Estatua de la Libertad se sustituyen por otros de acero inoxidable.
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1991: torre de Canary Wharf.
2000: pasarela Padre Arrupe.
2011: edificio de Gehry en Nueva York.
1999: Torres Gemelas Petronas (Kuala Lumpur).
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Acero inoxidable para esculturas eternas Catherine Houska, TMR Stainless, Consultora del Nickel Institute
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 estaciones. Los tubos devuelven el eco del canto de los pájaros y retumban con las tormentas. El monumento está compuesto por tubos de acero inoxidable de diferentes diámetros, mide 10,5 metros de largo, 6,5 metros de profundidad y 8,5 metros de altura, y pesa 27 toneladas.
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esde el principio de los tiempos, los escultores han buscado materiales que puedan resistir los elementos y durar generaciones. En épocas más recientes, por ejemplo en los edificios construidos en Nueva York durante 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 Associated Press en que le permitiera usar acero inoxidable en lugar de bronce en su famosa escultura News (Noticias) (1), una placa de estilo art déco que representa a cinco periodistas “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.
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 1947, el arquitecto Eero Saarinen y el ingeniero estructural Hannskarl Bandel 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 (Missouri, 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 Flushing Meadows (Nueva York), Gilmore Clarke usó acero 304L (S30403) para crear la Unisphere (3), un globo terráqueo de 43 metros de altura y 370 toneladas de peso. Se trata de una de las esculturas más emblemáticas y conocidas 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 dedicado al compositor Jean Sibelius (1865-1957). El monumento a Sibelius (4),
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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 esculturas. 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 Unidos (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 inoxidable 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 inoxidable. Gracias al acero inoxidable, tanto estas piezas de fama mundial como otras más modestas que adornan las calles de prácticamente todos los centros urbanos seguirán despertando la imaginación de las generaciones futuras. Ni
1932: fachada del edificio Niagara Hudson.
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1940: Rockefeller Plaza.
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1947-1965: Gateway Arch (San Luis).
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IStock © Andrey Burmakin
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2000: Escaping Flatland (Edward Tufte).
1967: monumento a Sibelius.
2006: monumento a la Fuerza Aérea.
1988: mástil del Parlamento de Australia.
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2009: El árbol alto y el ojo.
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2012: Sprouts (Delhi).
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El acero inoxidable en el transporte Harold M. Cobb, Consultor Metalúrgico
impediría que los neumáticos se salieran de la vía, y solo necesitaba un
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vagón sumamente ligero que pudiera sostenerse sobre esos neumáticos.
l acero inoxidable interviene en prácticamente todos los tipos de transporte, desde automóviles y camiones hasta vagones de tren,
Budd afrontó el desafío construyendo un vagón de acero inoxidable li-
barcos e incluso aviones. Por ejemplo, no es raro ver pasar trenes de pa-
gero con capacidad para 35 pasajeros y su propio motor de gasolina. El
sajeros con vagones de acero inoxidable, tanto en trayectos locales como
primer vagón se llamó Budd-Michelin Lafayette y se puso a prueba con
de larga distancia.
éxito en Francia, tras lo cual tres líneas de ferrocarril estadounidenses
Sin embargo, el primer vehículo de acero inoxidable fue un avión anfibio (1) construido en 1931 por la empresa Budd Company, una fábrica de
compraron trenes con neumáticos de caucho para no dejar pasar esa excelente oportunidad.
automóviles de Filadelfia (Pennsylvania, EE.UU.) que llevaba el nombre del
Mientras tanto, el ejecutivo estadounidense Ralph Budd (1879-1962) (sin
inventor y empresario Edward G. Budd (1870-1946). Se descubrió que el
parentesco alguno con Edward) soñaba con conseguir un flamante y
robusto acero inoxidable al níquel 18-8 no podía soldarse con ningún
estilizado tren de acero inoxidable para su línea ferroviaria, que estaba
método, ni siquiera la soldadura por resistencia eléctrica por puntos, sin
atravesando una mala racha. En 1933, Budd encargó un tren formado por
recocer (ablandar) el metal situado junto a la soldadura y reducir por tan-
tres vagones de acero inoxidable, con motor eléctrico diésel y ruedas de
to su resistencia a la corrosión. Afortunadamente, no tardaron mucho en
acero. El tren, llamado Burlington Zephyr, batió todos los récords en su
mejorarse los equipos de soldadura por puntos para reducir el tiempo
primer viaje: recorrió mil millas (1.610 km), saliendo al alba de Denver y
de soldadura a 1/30 de segundo, eliminando así el problema. Posterior-
llegando a Chicago al ponerse el sol. La velocidad media del tren fue de
mente el avión voló a Europa y los Estados Unidos para demostrar y dar a
77,5 millas por hora (125 km/h) y su velocidad máxima fue de 112 millas
conocer la destreza del fabricante en cuanto a ingeniería y manufactura.
por hora (180 km/h).
El segundo experimento de Edward Budd con el acero inoxidable fue
Durante los 50 años siguientes, la empresa Budd construyó más de
un tren de pasajeros con neumáticos de
10.000 vagones, algunos de los cuales to-
caucho (2). El empresario francés André Mi-
davía siguen usándose (3). Hoy día, el ace-
chelin (1853-1931) le había asegurado que el
ro inoxidable se utiliza ampliamente en
futuro estaba en esos trenes. Michelin había
vagones de pasajeros para metros y trenes sub-
inventado una rueda de acero con brida que
terráneos, de cercanías y de larga distancia,
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1914: primeras válvulas de escape para motores de avión.
1927: primer camión cisterna para leche de acero inoxidable soldado.
1934: inauguración del tren “Zephyr”.
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1961: primeros vagones de metro de acero inoxidable.
1949: vagones autopropulsados de acero inoxidable.
1931: primera aeronave de acero inoxidable.
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1953: palas de turborreactor laminadas de acero inoxidable.
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Número especial, mayo de 2012
asegurando una larga vida útil y bajos gastos de mantenimiento. La carrocería 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 todo el siglo pasado, se utilizaron aceros inoxidables para llevar a su destino a pasajeros y cargamentos.
Durante la Segunda Guerra Mundial hubo una gran demanda de aviones 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 bimotores Budd RB-1 Conestoga (4). En 1981, John DeLorean, que había sido vicepresidente de General Motors, 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 usaron por primera vez en 1927 para transportar leche en los Estados Unidos y hoy es normal
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 transportar 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 Ni que seguirán usándose.
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verlos en nuestras carreteras (6). El primer buque cisterna para el transporte de productos
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1981: automóvil DeLorean de acero inoxidable. 1996: todos los tubos de escape pasan a ser de acero inoxidable.
1967: Lincoln Continental descapotable.
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2008: vehículos de última generación con bastidores de acero inoxidable.
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El acero inoxidable y el agua Stephen Lamb, Consultancy Resources Corporation, Consultor del Nickel Institute
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l acero inoxidable juega un importante papel en el manejo, almacenamiento y procesamiento de todo tipo de aguas, ya sean potables, ultrapuras, 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 alimenticios y, aunque al principio se utilizaron aceros inoxidables para algunas aplicaciones específicas en los servicios de aguas, solían considerarse demasiado caros para usarlos de forma generalizada. Han tenido que pasar muchos años para que se demuestre que en realidad son rentables. La resistencia a la corrosión del acero inoxidable 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 favorables, 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 considera 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. Posteriormente, las aguas purificadas se cloran y almacenan en tanques y depósitos antes 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 corrientes 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 distribuir y hacer llegar las aguas tratadas directamente a los hogares y las empresas. 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 Mundial 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 Estadio Nacional y el Centro Acuático Nacional. Las cañerías de acero inoxidable se utilizan con frecuencia en estructuras de gran altura 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 Brisbane (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 grande de Norteamérica. Estas tuberías se utilizan a menudo junto con otras piezas de acero inoxidable, 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 austeníticos (tipos 304 y 316), están empezando a usarse aceros dúplex, especialmente 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 garantizar 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 seNi gundo centenario del acero inoxidable en 2112.
1922: primeros tubos de caldera.
Años 60: primeras plantas de desalinización modernas. 1935: comienza la instalación generalizada de fregaderos de acero inoxidable.
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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. 1
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Años 80: se comercializan las plantas de tratamiento del agua de mar por ósmosis inversa.
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1997: la ANSI/NSF aprueba el uso de aceros inoxidables para las conducciones de agua potable.
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2004: se instalan tuberías de acero inoxidable para agua potable y lucha contra incendios en un edificio de 101 plantas.
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1926: se usa por primera vez acero inoxidable austenítico en implantes quirúrgicos.
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Años 50: grapas quirúrgicas. Años 40: se crean los alambres ortodónticos de acero inoxidable.
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1962: agujas hipodérmicas desechables de acero inoxidable.
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El acero inoxidable y la salud Tony Newson, EUROFER-Asociación Europea de Siderurgia
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n 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 inoxidable como una alternativa más cara a los instrumentos de acero al carbono niquelados, pero en 1938 muchos fabricantes habían abandonado totalmente el niquelado. La mayoría del instrumental (1) se fabrica con aleaciones 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 punzantes 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 instrumental 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 componentes y superficies de los hospitales y clínicas deben ser limpiados y esterilizados 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 fregaderos, 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 Europea los implantes se definen como dispositivos médicos que están en contacto con tejido humano durante más de 30 días. Los implantes tienen sus propias especificaciones, con requisitos especiales.
Años 60: uso generalizado de los miniaparatos dentales de acero inoxidable.
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. Los aceros inoxidables forjados austeníticos y altos en nitrógeno se utilizan para fabricar implantes quirúrgicos como los que sustituyen a las articulaciones 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 generadores 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 métodos 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, silicatos y óxidos. Además, los implantes deben cumplir estrictos requisitos específicos 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 cuerpo 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 contriNi buciones muy valiosas a la salud y el bienestar de la humanidad.
1994: en 1999, se usan stents en el 84% de las intervenciones coronarias percutáneas.
Años 70: prótesis de cadera.
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El acero inoxidable en la producción de energía y electricidad Alan Harrison, British Stainless Steel Association (BSSA)
requerirán un importante uso del acero inoxidable. Por ejemplo, en los sistemas de eliminación del CO2 mediante 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).
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a disponibilidad de energía y electricidad es esencial para las sociedades modernas. Durante el siglo pasado, los aceros 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 cloruros. 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 normalmente 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 diversas aplicaciones, tanto en la sección de combustión a altas temperaturas 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 gases que emiten las centrales eléctricas a base de combustibles fósiles todavía está en fase de desarrollo, aunque ya está claro que algunos diseños
Aunque el sector de la energía nuclear tiene mucho en común con las centrales que utilizan combustibles fósiles, existen algunas aplicaciones especiales relacionadas con el combustible después de usado. Para moderar 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 aprovechar 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 energético. 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 energía solar (6). Sus aplicaciones incluyen los paneles solares de agua caliente, 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 propiedades 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 tanques 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 almacenamiento de energía. Está claro que el futuro de la sociedad depende de las fuentes de energía innovadoras y renovables, y que los aceros inoxidaNi bles serán parte integrante de su producción. 1954: primer reactor nuclear que genera electricidad en la red de suministro rusa.
1922: primeros tubos de caldera. Años 30: se usan 1.500 toneladas de chapa en la presa de Asuán (Egipto).
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1966: la primera central de energía mareomotriz usa turbinas con palas de acero inoxidable.
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1975: se publica por primera vez la norma NACE MR0175 para petróleo y gas agrio.
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2003: se publica por primera vez la norma NACE MR0175/ISO 15156 para petróleo y gas agrio.
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El futuro del acero inoxidable E
n este número especial de Nickel hemos pasado revista al rápido aumento que el uso del acero inoxidable ha experimentado durante los últimos 100 años. En 1914, la producción mundial de acero inoxidable probablemente rondaba las 100 toneladas. En 1934, solo en los EE.UU. la producción era de aproximadamente 42.000 toneladas. En 2011 se produjeron en todo el mundo más de 32.000.000 toneladas.
La razón por la que la demanda de aleaciones que contienen níquel continúa creciendo es muy sencilla: se valoran mucho las propiedades que aporta 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 publicaciones 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 páginas web informativas pueden consultarse inmediatamente con solo unos clics del ratón. También han contribuido al constante crecimiento de los aceros inoxidables 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.
Los edificios prestigiosos con duraderas fachadas de acero inoxidable mantendrán su popularidad, mientras que aumentará el uso del acero inoxidable en aplicaciones “ocultas”, como tuberías, abrazaderas y equipos de seguridad contra incendios. Cada vez se usará más acero inoxidable para fabricar vehículos de transporte 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 racionalización 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.
Evidentemente, no podemos saber con certeza lo que nos deparará el futuro, pero sí hacer algunas conjeturas razonables.
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.
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 alimentos y bebidas, tanto los consumidores como el Gobierno desean que se
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 generalizaNi do, proporcionando un valioso servicio a la humanidad.
2006: China se convierte en el mayor productor mundial de acero inoxidable.
2035: todas las centrales de combustibles fósiles utilizan sistemas de captura de carbono. 2025: los trenes de alta velocidad de acero inoxidable enlazan las principales ciudades chinas.
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A pesar de que se han desarrollado muchas aleaciones 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 precipitación, así como algunas de las aleaciones martensíticas y superferríticas.
La industria de las aguas potables y residuales también tiene estrictas normas higiénicas. Aparte de las plantas de desalinización, en las que el tratamiento de las aguas salobres o marinas requiere aceros inoxidables de alta aleación, el equipo utilizado seguirá fabricándose principalmente con aceros 304L y 316L.
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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.
Gary Coates, Garcoa Metallurgical Services, Consultor del Nickel Institute
2055: primer reactor de fusión para usos comerciales.
2045: primer reactor nuclear de agua supercrítica para usos comerciales.
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2070: uso generalizado de los vehículos eléctricos de acero Ni inoxidable.
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