Titanic. Fallas En Materiales

El hundimiento del Titanic visto a través

de la ciencia y la ingeniería de los materiales

Guillermo Salas,1 Ma. Eugenia Noguez,1 José Ramírez,1

Teresita Robert1 y Manuel Pérez-Figueroa2

Abstract

The materials science and engineering approach, based on

the four interrelated traditional metallurgical working aspects:

structure, properties, performance and processing, is

applied to the results of the metallurgical analysis of Titanic’s

hull steel, rescued from the bottom of the sea few years ago,

in order to ilustrate the foundations of this discipline. Other

objectives are: to show how a metallurgical or a materials

professional faces a classical problem to solve it, to use it as

a case study for students on the field of materials and to give

an extra element to understand the Titanic’s sink.

Introducción

A las 11:40 de la noche del 14 de abril de 1912, el Titanic

chocó con un iceberg; dos horas cuarenta minutos más tarde,

a las 2:20 am del día 15, se hundió casi 4 km hasta el fondo

del océano Atlántico, arrastrando con él la vida de 1517

personas de más de 20 países. Desde entonces, y más ahora

que la película del mismo nombre lo ubicó nuevamente en

primer plano, se han discutido largamente las circunstancias

que provocaron la catástrofe con una idea en mente: ¿Quién

o quienes fueron los culpables del hundimiento del Titanic?

No había podido tomarse en cuenta un factor importante: el

material usado para construir el casco de la nave, hasta que

una de las expediciones submarinas al naufragio, la realizada

el 15 de agosto de 1996, rescató acero del casco. La evaluación

metalúrgica se realizó en la Universidad de Missouri,

en Rolla, los resultados fueron publicados (Felkins, 1998) y

retomados aquí.

Así, se pretende examinarlos y discutirlos con la mentalidad,

visión y conocimientos de un ingeniero metalúrgico

(ahora un especialista en materiales). Primero para mostrar

la manera en que este profesional enfrenta un problema

clásico; segundo, para usarlo como un caso de estudio típico

para estudiantes de materiales y, tercero, para que se aprecien

más claramente las causas del hundimiento del Titanic.

Al tiempo y como principal objetivo, se da un magnífico

ejemplo de lo que ha constituido el fundamento de la nueva

disciplina de la ciencia e ingeniería de los materiales

(Cosmat, 1975). Esto se hace al aplicar los cuatro aspectos

básicos del examen metalúrgico usados por más de un siglo:

la estructura (que se apoya en la composición y determina las

propiedades y el comportamiento); el procesamiento (que

involucra la obtención del material); las propiedades (rasgos

que hacen interesante o útil a un material) y el comportamiento

(o funcionamiento, viene a ser la medida de utilización

de un material en condiciones de aplicación) (figura 1).

Para mayor comprensión, a lo largo del texto se definirán,

de manera concreta, algunos términos.

Circunstancias del Titanic y su hundimiento

Cuando el Titanic fue botado se le calificó como insumergible.

Tenía un doble casco formado por 16 compartimientos

a prueba de agua; si cuatro de ellos se llenaban no se afectaba

su línea de flotación (Britannic Encyclopaedia, 1997). El

Titanic fue el hermano sandwich de otros dos: el mayor, el

Olimpic, botado el 20 de octubre de 1910 y el Britannic, de

vida breve, que se terminó de construir cuando ya había

comenzado la primera guerra mundial (1915). Cuando el

Olimpic realizaba su quinto viaje, en 1911, chocó contra

el crucero British, su casco resultó dañado y tuvo que ser

reparado en los astilleros irlandeses donde nacieron los tres

hermanos; en 1934 volvió a chocar, esta vez contra un

barco-faro, el Nantucket, al cual partió en dos y hundió. En

1935, después de realizar 500 travesías transatlánticas, fue

retirado y en 1937, desmantelado. Se había planeado que el

Britannic funcionara como barco de lujo y con la experiencia

previa del Titanic, las láminas de metal del doble fondo se

1 Departamento de Ingeniería Metalúrgica, Facultad de Química UNAM.

2Alumno de la carrera de Ingeniería Química Metalúrgica, Facultad de

Química, UNAM.

Recibido: 27 de noviembre de 1998; Aceptado: 15 de marzo de 1999.

Estructura

Comportamiento Procesamiento

Propiedades

Figura 1. Los cuatro elementos de la ciencia e ingeniería de materiales

ubicadas en los vértices de un tetraedro para indicar su íntima interrelación.

Enero de 2000 193

hicieron más gruesas y los compartimientos a prueba de agua

se dividieron para reducir su tamaño y con él, el riesgo de

hundimiento. Al comenzar la Primera Guerra Mundial,

antes de ser botado, la marina británica lo requisó y modificó

como buque-hospital con 2034 camas; sus lujosos camarotes

fueron transformados en salas de operaciones y dormitorios.

En 1916 chocó con una mina y naufragó, a pesar de las

modificaciones en el diseño, porque las escotillas estaban

abiertas y se llenó de agua rápidamente; se hundió en una

tercera parte del tiempo en que lo hizo el Titanic. Los tres

barcos eran los más largos jamás construidos (269.1 m), pero

el Titanic fue el más famoso, desde antes de su viaje inaugural,

por su primera clase extremadamente lujosa. Eran barcos

de vapor que utilizaban carbón como combustible (el

Olimpic fue el primer transatlántico que se convirtió para

usar diesel en vez de carbón). No eran tan veloces como los

más rápidos de entonces (el Lusitania y el Mauritania, los

competidores que cubrían la misma ruta) pues pesaban,

aproximadamente, 40% más (46 mil toneladas en total). Los

cascos de los tres barcos estaban formados con placas fabricadas

con —lo que se consideraba— el mejor acero de su

época, remachadas con hierro forjado, tecnología común en

la construcción de barcos al principio del siglo.

El Titanic zarpó la mañana del 10 de abril de 1912; la

noche de la tragedia era la quinta del viaje. No había luna y

por lo tanto poca visibilidad; el cielo estaba estrellado y el

océano muy quieto y frío (—2ºC). Desde hacía casi tres días

se había estado informando por radio sobre la presencia de

un campo de icebergs, que se calculó medía 120 km de largo

y 20 km de ancho, en la ruta de los transatlánticos, cosa

común para la temporada. Durante el trayecto, el Titanic

viró en dos ocasiones hacia el sur tratando de evitarlo. El

barco viajaba de este a oeste a 41 km/h, su velocidad

máxima, muy rápido para las condiciones de hielo y de

visibilidad. El último reporte, que no quiso recibir el radiotelefonista

del Titanic por sobrecarga de trabajo superfluo,

indicaba la posición del iceberg contra el que chocó el barco.

La masa de hielo estaba exactamente frente al Titanic cuando

los vigías lo avistaron; notificaron de inmediato al puente

desde donde se ordenó virar a estribor (izquierda) y poner

en reversa la marcha de las máquinas. Todo tardó 40 segundos.

Se estima que el iceberg viajaba de norte a sur a una

velocidad de 4 km/h y que pesaba entre 150 mil y 300 mil

toneladas. El Titanic casi no había logrado disminuir su

velocidad al momento de la colisión; iba a 40 km/h. El impacto

se produjo en el lado derecho, cuatro metros arriba de la

quilla (pero debajo de la línea de flotación) y rompió entre

90 y 100 metros longitudinales de casco, como una cuchillada,

provocando una abertura total (sumando la superficie de

todos los agujeros) entre 1.11 y 1.17 m2, lo que inundó seis

compartimientos: la bodega de proa, los números 1, 2 y 3 de

carga y los cuartos de calderas 5 y 6 (Lord, 1955). Como éstos

eran de la proa fue por donde comenzó a hundirse el Titanic.

En algún momento, con la entrada de agua, la popa comenzó

a levantarse en el aire y los esfuerzos de flexión generados

entre el peso del agua en la proa y el de la estructura con el

peso de los gigantescos motores en la popa, partieron en dos

al barco. El 1 de septiembre de 1985 se localizó al Titanic

dividido en dos partes, separadas por 600 metros.

Con la recuperación y análisis de un pedazo de acero

del barco, 84 años después del famoso suceso, es posible

añadir otra pieza al rompecabezas de la catástrofe del Titanic.

Esto se hace al mostrar cómo enfrenta un profesional en

materiales el proceso de examen del acero del navío para

entender cómo se comportó al impactarse contra el iceberg.

Existen cuatro parámetros de análisis que se relacionan

íntimamente: 1) la estructura, 2) el procesamiento, 3) las

propiedades y 4) el comportamiento (National Research

Council, 1989) (figura 1); esto es, de manera breve y simple,

el proceso de fabricación determina la estructura y cada

estructura presenta diferentes

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