Página 86 - Aceración

capítulo 9
METALURGIA DE VACIO
9.1. Introducción
Existe una demanda creciente de aceros de calidad, así como de métodos que permitan
fabricarlos a costos reducidos. Uno de los métodos utilizados con esta fmalidad es la
desgasificación a baja presión del acero líquido, combinada con operaciones metalúrgicas en la
planta de tratamiento al vacío.
Hace más de ochenta años se pensó en este método, pero los primeros tratamientos al
vacío no se pilcaron realmente hasta 1928, en que se utilizaron en tos homos de inducción para
fimdir metales con una gran afinidad por el oxígeno. En estos homos el metal pasa también a los
moldes en una cámara de vacío. Este procedimiento se aplicó más tarde al acero y se emplea
hoy para la obtención de productos de alta calidad.
Los modemos homos de inducción al vacío se utilizan hoy en unidades de una tonelada.
El homo va montado en una cámara horizontal, toda la operación, incluidas las adiciones y la
colada puede realizarse a un alto vacío que, en pequeños homos, alcanza presiones de 0.0001
mm de Hg. El regimen de trabajo de tales homos puede ser de 20 a 24 coladas semanales.
El homo de electrodo consumible es otro método modemo que también puede operar en
condiciones de alto vacio y producir un lingote mucho mayor que el del homo de inducción al
vacío. Se emplea como carga una palanquilla larga o tocho que constituye uno de los electrodos.
Se introduce continuamente en un molde refrigerado con agua en el que se ha hecho el vacío y
que constituye e! otro electrodo. El arco se cierra entre el etectrodo consumible y una pequeña
cantidad de metal colada en el fondo del molde. El electrodo se flmde en gotas, c ^ a una de las
cuales se desgasifica medida que cae al caldo fundido, que se enfría para fomiar el lingote. De
esta foima se pueden obtener lingotes mucho mayores, de modo que es posible fabricar piezas
de forja relativamente grandes.
El empleo de estos métodos demuestra el valor del tratamiento al vacío cuando se desea
mejorar las propiedades del acero, pero son muy costosos para muchos productos; se ha
estimado a grosso modo que los costos del acero de electrodo consumible son tres veces
superiores a los del acero de homo de arco eléctrico básico; el costo de íundición por mducción
al vacio es cuatro o cinco veces mayor a este último.
No obstante, se ha encontrado y puesto en práctica un método más sencillo para tratar
aceros; se trata de la desgasificación al vacío del acero fundido después de su salida del homo.
En principio este método consiste en someter el acero al vacio de una manera relativamente
sencilla y barata a fin de mejcar en gran parte su calidad por eliminación de diversos gases,
sobre todo hidrógeno y nitrógeno.
La mayor parte del trabajo inicial se realizó en Alemania a comienzos de la decada de
los 50s; los primeros experimentos no tuvieron éxito a causa de lo inadecuado del equipo
productor del vacio. Muchas fabricas trabajaron sobre el mismo principio simultáneamente y
como consecuencia varios métodos fiíeron perfeccionados y aplicados por sus inventores, todos
con la finalidad de reducir los gases disueltos a un nivel tan bajo que el remanente dejara de ser
perjudicial.