fragilidad en caliente

La fragilidad en caliente describe la falla catastrófica del metal cuando se calienta a un estado rojo opaco, típicamente entre 700 y 900 grados Celsius, dependiendo de la aleación. El metal pierde su plasticidad normal y se vuelve quebradizo, agrietándose o rompiéndose bajo su propio peso o bajo un estrés mecánico mínimo. Esta es la característica definitoria de la fragilidad en caliente o fragilidad al rojo, defectos de materiales que han afectado a los trabajadores del hierro y a los fabricantes de acero durante siglos.

El fenómeno ocurre cuando ciertas impurezas o elementos de aleación se segregan dentro de la estructura granular del metal durante el enfriamiento. El azufre es el principal culpable en el hierro y el acero, formando películas de sulfuro de hierro en los límites de grano que debilitan el material específicamente en el rango de trabajo en caliente. El cobre y el estaño pueden causar un comportamiento quebradizo similar en sus respectivas aleaciones. Un metal que presenta fragilidad en caliente es esencialmente poco confiable para operaciones de forjado, laminado o estirado que requieren calentamiento.

Detección y consecuencias

Un metal con fragilidad en caliente se revela inmediatamente durante el trabajo en caliente. Un herrero que calienta un tocho a la temperatura de forja puede encontrar que se desmorona o se parte antes de que pueda golpearlo con un martillo. En un laminador, el mismo comportamiento desperdicia material y tiempo. El control de calidad histórico era rudimentario: se calentaban y doblaban barras de prueba, y si se fracturaban limpiamente en el rango de calor rojo, el lote se condenaba o se vendía como chatarra. La siderurgia moderna previene la fragilidad en caliente mediante un control cuidadoso del contenido de azufre (típicamente mantenido por debajo del 0.05 por ciento en acero de calidad) y mediante la desulfuración durante la fundición.

El término en sí mismo refleja el vocabulario de los metalúrgicos: se describía que el metal tenía una falla o defecto que aparecía cuando se ponía al rojo vivo. La palabra ahora es casi completamente histórica en los oficios de habla inglesa, reemplazada por el término más sistemático hot-short o la descripción química sulfur-embrittled. Puede encontrar redsear en textos metalúrgicos antiguos, especificaciones de patentes del siglo XIX o en discusiones sobre estándares de materiales anteriores a la práctica siderúrgica moderna. Comprenderlo sigue siendo útil para cualquiera que lea literatura técnica de la época anterior al control químico consistente.