Matigas, Subalit Malambot Din

SA PAMAMAGITAN nito ay nakalilikha ng musika ang mga piyano, nakagagawa ng mga tunog na parang sumasabog ang mga jet, tumitiktak ang mga relo, umuugong ang mga makina, naaabot ng pagkatataas na mga gusali ang himpapawid, at nananatiling nakabitin ang mga tulay kolgante (suspension bridge). Ano ba ito?

Ito ang asero. Ang asero ang pinakamahalagang bahagi ng malalaking konstruksiyon. Natatawid ng pagkalaki-laking mga barkong gawa rito ang buong karagatan. Dinadala ng mga tubong yari rito ang langis at gas nang daan-daang kilometro mula sa malalayong balon. Subalit ang maraming-gamit na sangkap na ito ay ginagamit sa mas marami pang paraan sa ating pang-araw-araw na buhay. Kuning halimbawa ang steel-belted na mga gulong ng bus na sinasakyan mo patungo sa trabaho o ang kableng asero na nagtataas at nagbababa ng elebeytor sa gusali ng inyong apartment. Kumusta naman ang mga bisagrang asero ng iyong salamin sa mata at ang kutsarang asero na ipinanghahalo mo sa iyong tasa ng tsa? Libu-libo ang gamit ng matibay subalit maselang metal na ito. Paano ba ito ginagawa, at ano ang gumagawa ritong lubhang kapaki-pakinabang?

Karbon at mga Kristal

Ang asero ay isang haluang metal, o isang halo, ng dalawang di-magkatulad na sangkap​—bakal at karbon. Ang taganas na bakal ay malambot, kung ihahambing sa ibang metal, at samakatuwid ay hindi nababagay sa mabibigat na gamit. Ang karbon ay hindi metal. Ang mga diamante at pinong abo mula sa tsiminea ay ibang mga anyo lamang ng partikular na elementong ito. Subalit kung ihahalo ang kaunting karbon sa tinunaw na bakal, ang resulta ay isang materyal na ibang-iba sa karbon at mas matibay kaysa sa bakal.

Ang susi sa paggawa ng asero ay isang bagay na tinatawag na kristal. Alam mo bang ang bakal ay binubuo ng mga kristal?a Sa katunayan, binubuo ng kristal ang lahat ng solidong metal, at ang kayariang ito ng kristal ang nagbibigay rito ng katangian na madaling hubugin, makinang, at iba pang mga katangian. Ngunit higit pa ang nagagawa ng mga kristal na nasa bakal.

Ang Epekto sa Asero

Kapag ginagawa ang asero, ang tinunaw na bakal ay hinahaluan ng iba pang mga elemento. Habang tumitigas ang halong ito, tinutunaw ng bakal ang iba pang materyales, sa gayo’y sinisipsip ang mga ito at kinukulong ang mga ito sa loob ng kristal na mga kayarian nito. Gayundin ang ginagawa ng iba pang metal. Ano ang gumagawa sa bakal na lubhang natatangi?

Pambihira ang bakal sapagkat ang kristal na kayarian nito ay nababago ng init samantalang ito’y nasa anyong solido pa. Ang katangiang ito ay nagpapahintulot sa mga kristal na nasa bakal na mabago mula sa medyo masinsin na anyo tungo sa mas buhaghag na anyo at balik uli sa dati. Isip-isipin ang isang bahay na mahusay ang pagkakagawa kung saan ang mga dingding ay gumagalaw mula sa tabi at taas-baba naman ang sahig habang ikaw ay nakaupo sa sala. Katulad niyan ang nangyayari sa loob ng mga kristal na nasa bakal kapag ang metal ay pinaraan sa napakainit na temperatura nang hindi tinutunaw at pagkatapos ay pinalalamig.

Kung may karbon habang nangyayari ang mga pagbabagong ito, maaaring lumambot ang isang matigas na haluang metal o tumigas ang isa na malambot. Sinasamantala ito ng mga tagagawa ng asero at binabago ang katigasan ng kanilang produkto sa pamamagitan ng mga heat treatment (pagsasailalim ng mga proseso ng init at lamig) na gaya ng quenching (paglubog ng mainit na bagay sa tubig), tempering (muling pag-iinit sa mas mababang temperatura), at annealing (pag-iinit at pagkatapos ay pagpapalamig).b Ngunit mayroon pa.

Kapag ang iba pang mga elemento​—gaya ng manganese, molybdenum, nikel, vanadium, silicon, tingga, chromium, boron, tungsten, o asupre​—ay inihalo, ang asero ay hindi lamang nagiging matigas o malambot kundi matibay, matigas, makunat, hindi kinakalawang, naihuhugis at napaninipis sa makina, nababaluktot, nagiging magnetiko, nagiging hindi magnetiko​—at marami pang iba. Kung paanong binabago ng isang panadero ang kaniyang mga sangkap at init ng hurno upang makagawa ng iba’t ibang uri ng tinapay, binabagu-bago ng mga tagagawa ng metal ang mga haluang metal at mga heat treatment upang gumawa ng libu-libo at iba’t ibang asero na walang katulad ang dami ng paggagamitan. Ligtas na nadadala ng mga aserong riles ang 12,000-toneladang mga tren na pangkargamento, subalit nasusuportahan din naman ng mga aserong bulitas na sinlaki ng ulo ng aspile ang balance wheel ng relo.

Paggawa ng Asero​—Sinauna at Makabago

Mga dantaon na ang nakalipas, hinuhubog ng mga manggagawa ng metal ang bakal upang maging mga kagamitan at mga sandata. Natuklasan nila na may mga dumi ang tinunaw na bakal (bakal na inihiwalay mula sa mga batong nagtataglay ng mineral na tinatawag na inang-bato o ore) na nagbibigay ng tibay at katigasan sa metal. Nalaman din nila na lalo pa itong tumitigas kapag inilulubog sa tubig ang kagamitang bakal. Pinalitan na ng malalaking hurno sa ngayon ang dapog ng panday; at ng dambuhalang mga rodilyong makina (rolling mill) ang kaniyang martilyo at palihan. Subalit sinusunod pa rin ng makabagong mga gumagawa ang saligang mga hakbang na ginawa ng matitipunong panday noong araw. Kanilang (1) tinutunaw ang bakal, (2) isinasama ang mga haluang metal, (3) pinalalamig ang asero, at (4) hinuhubog at pinadaraan ito sa proseso ng pagpapainit at pagpapalamig.

Pansinin ang bilang sa katabing kahon. Nakagugulat man ang laki at dami nito, natutunaw at nahahalo ng isang pagawaan ng asero ang lahat ng ito sa loob ng isang araw. Ang planta ay sumasaklaw ng napakalaking lugar, kung saan naroroon ang gabundok na mga mineral na kinakailangan upang makagawa ng asero.

Isang Kahanga-hangang Metal na Maraming Gamit

Makikita ang kapakinabangan ng asero sa maraming di-pangkaraniwang dako. Makikita mo ang ilan sa ilalim ng takip ng isang malaking piyano. Ang alambre roon, isa sa pinakamatibay na aserong nagawa, ay lumilikha ng magandang musika. Ang aserong hadfield manganese ay ginagamit sa paggawa ng dambuhalang mga pandurog ng bato, at habang puspusan nitong dinudurog ang malalaking bato, lalong tumitibay ang asero. Ang stainless steel ay ginagawang mga kutsilyong panistis ng seruhano, mga bariles ng alak, at mga makina ng sorbetes. Tulad ng mga buhok sa iyong ulo, mahirap bilangin ang dami ng mapaggagamitan ng asero.

Taun-taon, halos 800,000,000 toneladang asero ang ginagawa sa buong daigdig. Walang isa mang gramo nito ang iiral kung walang bakal, na nagkataon namang isa sa pinakamaraming elemento sa lupa. Yamang marami ring karbon at batong-apog, waring hindi mauubusan ng asero hanggang sa hinaharap.

Kaya sa susunod na pagkakataong manahi ka sa pamamagitan ng karayom na metal o maghagis ka ng isang kawil sa pamamagitan ng pangawil, o sa susunod na pagkakataong gumamit ka ng isang liyabe-katala o magbukas ka ng tarangkahan sa isang bakod na kawing-kawing, o sa susunod na pagkakataong maglakbay ka sakay ng isang kotse o mag-araro nang tuwid na mga tudling sa isang bukid, isipin ang pambihirang pagsasama ng bakal at karbon na nagpapangyari nito.

[Mga talababa]

[Kahon sa pahina 23]

Mga materyales na kailangan upang makagawa ng 10,000 toneladang asero

6,500 toneladang karbon

13,000 toneladang inang-bato

2,000 toneladang batong-apog

2,500 toneladang pira-pirasong asero

400,000,000 gallons [1.5 bilyong litro] ng tubig

80,000 tonelada ng hangin

[Kahon/Mga larawan sa pahina 24, 25]

Kung Paano Ginagawa Ang Asero

Inalis ang ilang detalye upang madaling maunawaan ang paglalarawan

Kailangan ang init sa paggawa ng asero. Sa paggamit ng isang termometro bilang ating giya, sundan natin ang proseso na hahantong sa gawa nang asero.

◼ 1400°C. Ang pagkalaki-laking mga hurnuhan ay naghuhurno ng karbon sa mga silid na hindi napapasukan ng hangin, anupat sinusunog ang di-kanais-nais na sangkap nang hindi tinutupok ang mga piraso. Ang naiwang mga tipak ng maiitim na dumi ay tinatawag na coke, na siyang nagtutustos ng kinakailangang init at karbon sa mga susunod pang proseso.

◼ 1650°C. Ang coke, haluang metal na bakal, at batong-apog ay mabilis na dumadaloy sa hurno na nagniningas (blast furnace) at sumasalpok sa tulad-pader na naglalagablab na apoy at sobrang init na hangin. Nasusunog ang coke, at sa napakatinding init, ang di-kanais-nais na sangkap sa haluang metal ay sumasama sa batong-apog, anupat nagiging isang kakambal na produkto na tinatawag na slag. Ang mga materyales ay nagiging likido at tumitining sa ilalim ng hurno. Ang slag, na lumulutang sa bakal, ay sinasalok sa isang sisidlan upang maalis. Ang likidong bakal ay umaagos sa mga bottle car na naghahatid ng kanilang nakapapasong kargamento sa susunod na istasyon.

◼ 1650°C. Ang 90-tonelada ng maingat na inuring pira-pirasong metal (scrap) ay ibinubunton sa isang sisidlan na 9-na-metro ang taas at hugis-peras na kilala bilang basic oxygen furnace. Ibinubuhos ng isang napakalaking sandok ang nakapapasong likidong bakal sa pira-pirasong metal, anupat ito’y sumisiklab habang ibinababa sa sisidlan ang isang tubo na pinalamig sa tubig na tinatawag na lance. Mula sa lance ay umuugong ang rumaragasang purong oksiheno, na agad na magpapakulo sa metal na parang sopas sa isang mainit na kalan. Nagkakaroon ng mga kemikal na reaksiyon. Sa loob ng wala pang isang oras, nagawa na ng hurno ang trabaho nito, at isang 300-toneladang grupo ng likidong asero, na tinatawag na heat, ang nabubuhos sa mga transport ladle. Idinaragdag ang mga haluang metal. Ang maapoy na likido ay bumubulusok sa mga makinang panghulma. Nagsisimulang mahubog ang asero.

◼ 1200°C. Ang namumula at mainit na asero ay iniipit nang husto sa pagitan ng mga rodilyo hanggang sa matamo ang ninanais na kapal. Ang maraming proseso na pinagdaanan nito ang nagpapatigas sa metal, napakatigas anupat nilalabanan nito ang higit pang paghubog.

◼ Temperatura ng silid. Ang asero ay namolde na, naputol na, dumaan na sa hot-roll, cold-roll, at nailubog pa nga sa solusyon (nilinis sa asido). Paulit-ulit itong iniinit. Sa wakas, bumaba na ang temperatura. Ang likidong asero, o heat, ay naging mga salansan ng plantsang asero. Di-magtatagal at huhubugin ito sa isang talyer ng metal upang maging mga tubong daluyan para sa mga gusaling opisina.

Yamang ang mahahalagang bahagi ng isang makinang gumagawa ng asero ay gawa sa metal ding iyon, bakit hindi ito natutunaw habang ginagawa nito ang kanilang trabaho? Ang loob ng mga hurno, mga bottle car at ladle ay may sapin na mga ladrilyo na yari sa materyales na hindi tinatablan ng init. Isang sapin na isang metro ang kapal ang nagsasanggalang sa basic oxygen furnace. Subalit ang mga ladrilyong ito ay apektado rin ng napakatinding init at dapat na palaging palitan.

[Dayagram]

(Para sa aktuwal na format, tingnan ang publikasyon)

1. PAGGAWA NG BAKAL

1400°C Karbon → Mga hurno ng coke

↓

1650°C Haluang metal na bakal

Batong-apog → BLAST FURNACE

↓

Tunaw na bakal

2. PAGGAWA NG ASERO ↓

1650°C Pira-pirasong metal

Apog at flux

Oksiheno

↓

BASIC OXYGEN FURNACE

3. PAGPAPALAMIG ↓

PATULOY NA PAGMOMOLDE

Bloom

Billet

Slab

4. PANTAPOS NA YUGTO ↓

1200°C Steel rolling (mga bar o beam)

Galvanizing

Cold rolling

Hot rolling

Temperatura ng silid

[Larawan]

Pansinin ang laki ng mga tao

[Picture Credit Line sa pahina 23]

Lahat ng larawan sa pahina 23-5 maliban sa relo: Sa kagandahang-loob ng Bethlehem Steel