Acero Mushet

El acero Mushet , también conocido como acero especial de Robert Mushet y, en el momento de su uso, acero autoendurecible y acero endurecible al aire , ^{[ 1 ]} se considera el primer acero para herramientas y el primer acero endurecible al aire . ^{[ 2 ]} Fue inventado en 1868 por Robert Forester Mushet . Antes del acero Mushet, el acero debía templarse para endurecerse. ^{[ 1 ]} Posteriormente, condujo al descubrimiento del acero de alta velocidad . ^{[ 3 ]}

En 1868, se le pidió a Mushet que produjera por contrato un nuevo tipo de acero fundido inventado por un fabricante de Glasgow. El acero fundido resultó demasiado quebradizo para usarse en herramientas de corte, pero impulsó a Mushet a experimentar con diversas aleaciones nuevas. Un acero de crisol hecho de mineral de tungsteno y mineral de hierro rico en manganeso resultó mantener el filo mejor que cualquier acero al carbono . Una propiedad adicional, completamente inesperada para la época, fue que esta nueva aleación se endurecía al dejarla enfriar al aire después del forjado, en lugar de necesitar un temple . ^{[ 4 ] : 195}

Mushet optó por mantener en secreto comercial la composición y el método de producción de la nueva aleación , en lugar de patentarlos . Los ingredientes se adquirían a través de intermediarios para ocultar la relación entre la aleación y sus componentes. La mezcla la realizaban Mushet y algunos hombres de confianza en su acería de Dean Forest, utilizando palabras clave para referirse a los ingredientes. La mezcla se enviaba en barriles a Samuel Osborn & Company en Sheffield para su fundición. Si bien se ha analizado la composición de la aleación, el proceso de producción sigue siendo un secreto. ^{[ 4 ] : 195}

La composición química del acero Mushet variaba; el tungsteno era el principal componente de aleación, con un rango de entre el 4 y el 12 %, mientras que el manganeso (2-4 %) y el carbono (1,5-2,5 %) eran los componentes secundarios. Las muestras típicas contienen un 9 % de tungsteno, un 2,5 % de manganeso y un 1,85 % de carbono. ^{[ 2 ]}

El acero Mushet era más duro que el acero templado en agua estándar. Se descubrió que el acero Mushet se podía endurecer mejor sometiéndolo a una corriente de aire después del forjado . ^{[ 1 ]}

El acero Mushet no es magnético. ^{[ 2 ]}

El acero Mushet se utilizaba principalmente en máquinas herramienta debido a su capacidad para mantener su dureza a altas temperaturas. En 1894, Frederick Winslow Taylor realizó pruebas comparativas de mecanizado entre el acero Mushet y el acero para herramientas con alto contenido de carbono . Descubrió que podía cortar entre un 41 y un 47 % más rápido en forjas de acero duro para neumáticos y aproximadamente un 90 % más rápido en aceros dulces . También descubrió que si se utilizaba un chorro de agua como fluido de corte, la velocidad de corte podía aumentar en un 30 %. Tras la publicación de los resultados de las pruebas de Taylor, el Mushet y otros aceros autoendurecibles se popularizaron en las máquinas herramienta. ^{[ 3 ]} Antes de las pruebas de Taylor, el acero Mushet se utilizaba a menudo simplemente para aumentar el tiempo entre reafilados, realizar cortes más grandes o mecanizar materiales más duros. ^{[ 1 ] [ 2 ]}

En 1899 y 1900, ^{[ 5 ]} Taylor y Maunsel White experimentaron con procesos de endurecimiento para el acero Mushet y otros aceros autoendurecibles. Descubrieron que si el acero se calienta cerca de su punto de fusión, se crea un metal más duradero. El metal conservará su dureza hasta alcanzar el rojo vivo . Este tipo de acero autoendurecible endurecido fue el primer acero de alta velocidad . ^{[ 3 ]}