El procesado ultrarrápido, próxima revolución en la producción de acero a escala industrial
Investigadores del Instituto IMDEA Materiales, en colaboración con un consorcio internacional, se encuentran a la vanguardia en Europa en el desarrollo de un proceso de fabricación ultrarrápido de acero, energéticamente más eficiente y más respetuoso con el medioambiente.
A pesar de que el acero es un material conocido y empleado desde hace siglos, sigue siendo el material más ampliamente utilizado en cualquier aplicación ingenieril debido a su excelente combinación de propiedades. Por ejemplo, podemos verlo desde los puentes que conectan nuestras urbes, hasta los coches que utilizamos para movernos por ellas, pasando por los más modernos rascacielos que las coronan.
Los métodos de producción actuales requieren de largos tratamientos térmicos, empleando velocidades de calentamiento de 2 a 5 ºC/s con tiempos de permanencia a máximas temperaturas que pueden durar horas o incluso días. Esto hecho tiene como consecuencia un considerable gasto energético, necesario para mantener los hornos a las temperaturas de trabajo, sin olvidar los gases de efecto invernadero generados durante la fabricación del material.
Por tanto, ¿no habría ninguna otra forma de producir los aceros actuales de una forma mucho más rápida, eficiente y sin tanto impacto medioambiental evitando, así, los problemas mencionados? Sí, existe. Es lo que se conoce como procesado ultrarrápido (Ultra-rapid processing). Este procedimiento consiste en elevar la temperatura de nuestro material, desde temperatura ambiente a la máxima de trabajo, en un periodo de tiempo muy corto, entre 1-3 segundos. Para ello se necesitan velocidades de calentamiento extremadamente altas (200-1500 ºC/s).
Este rápido calentamiento, conseguido a través de corrientes eléctricas (efecto Joule) o mediante inducción, se combina con un breve lapso de tiempo (1-10 s) a máxima temperatura. La siguiente etapa es el enfriamiento desde máxima temperatura hasta temperatura ambiente en unos pocos segundos, utilizando para ello agua o aire a alta presión.
Los resultados de su investigación proporcionarán valiosa información sobre los parámetros óptimos de procesado que conducen a la mejora de las propiedades mecánicas y funcionales, para su posterior transferencia a los socios industriales. Procesado ultrarrápido del acero en el simulador termo-mecánico.