Fabricación de acero (III)

Acero obtenido eléctricamente

Ya tenemos, por consiguiente, el hierro colado líquido, la primera fase en el proceso de producción de la fabricación siderúrgica. Ahora se trata de escoger entre los posibles caminos de la ramificación. Si quisiéramos obtener del hierro, por ejemplo, vigas para la construcción de edificios, confiaríamos el hierro a la fundición Thomas, que lo transformaría en acero y después lo haríamos laminar. Pero queremos más, queremos algo mejor, más fino; queremos un acero de calidad y hemos de dar al hierro algunas adiciones para que más tarde pueda cumplir bien sus funciones como muelle de reloj de pulsera de señora, y por esto habremos de tener en cuenta que nuestro hierro ha de pasar todavía por toda una serie de etapas de refundición y elaboración.
Y así no escogemos en este caso el procedimiento Thomas, sino que seguimos otros procesos: los mejores que existen. Para el acero más excelente, en el cual no hay que tener en cuenta el coste, tampoco basta el procedimiento Siemens-Martin, sino que en el siglo XX se ha desarrollado algo todavía mejor: el procedimiento eléctrico de obtención de acero.

El horno, el crisol en que se funden los mejores aceros, se calienta por medio de corriente eléctrica, lo cual tiene, ante todo, la ventaja de que se puede elevar muchísimo la temperatura y, al mismo tiempo, se la puede regular con toda exactitud. Igual que en el procedimiento Siemens-Martin, también aquí se puede, al mismo tiempo, añadir al acero líquido todos los componentes posibles, sobre todo metales de aleación de las más diversas clases, según el uso a que se vaya a destinar el acero.

El acero eléctrico ha venido, pues, a ocupar el lugar del acero al crisol y su producción aumenta constantemente. Los aceros especiales son cada vez más importantes: en la técnica del automovilismo y de la aviación, para la cirugía, para la construcción de máquinas de precisión, para máquinas herramientas de gran valor, etc. Son cada vez más numerosos y múltiples los campos de aplicación en los que no pueden utilizarse las masas de acero corriente, sino que ha de emplearse un material especialmente resistente. Por lo tanto, tendremos que esforzarnos aún un poco para aprender algo de este campo especial.

Los metales como auxiliares

Para ello partamos de los mismos metales de aleación que se mezclan con el acero y veamos cuáles son sus ventajas y sus efectos sobre el acero. Sentemos, por anticipado, que los especialistas del mundo de los metales están no poco orgullosos del papel que pueden desempeñar respecto al acero. ¿De qué serviría el acero solo — dicen estos especialistas — si nosotros no suministráramos los medios de mejorarlo y de hacerlo útil para los trabajos especiales que hoy ha de ejecutar? Y efectivamente, hay algo de acertado en esto: si no tuviéramos estos metales, de los que en seguida vamos a ocuparnos brevemente, la técnica del acero no habría llegado al lugar donde hoy se halla. Pero también podríamos volver la oración por pasiva y decir: si no hubiese existida el acero, el cofrade más viejo de esta hermandad, no habríamos podido obtener los metales o, por lo menos, no los habríamos podido obtener en las cantidades en que son necesarios, ya que toda la armazón de las minas de metales, las máquinas de extracción, los aparatos de elaboración, son, en todas partes y siempre, de hierro y acero, y el acero constituye aquí, de nuevo, el alfa y la ómega de la economía industrial; él mismo ha creado las condiciones precisas para que nacieran auxiliares que lo hicieron todavía más fuerte de lo que ya era.

¿Quiénes son estos auxiliares, estos valiosos apoyos de la técnica del acero ? Son elementos, metales o gases, escasos y valiosos y con los cuales, por lo tanto, hay que maniobrar parcamente. Entre los más importantes tenemos, ante todo, cromo, níquel, molibdeno, volframio, cobalto, cobre y nitrógeno.

El cromo es el elemento de aleación de utilización más frecuente. Al hablar de las planchas acorazadas al cromo, vimos ya que hacía la plancha más firme y más dura en la superficie. Agradable complemento de esto es que el cromo impide también la oxidación de la superficie de acero. Por esto se ha llegado asimismo a utilizarlo sustituyendo al níquel. El acero niquelado es, en verdad, más resistente al óxido que con baño de cromo, pero el cromo tiene la ventaja de que es bastante más barato que el níquel.

Recuerdo de la espada de Wieland

El molibdeno, metal igualmente escaso, presta al acero una gran resistencia contra el calor. Por esto se construyen de acero con mezcla de molibdeno las ruedas de paletas de las turbinas de vapor y también, por ejemplo, los llamados aceros rápidos, a los que se exige una gran resistencia al taladrar o cepillar. Las máquinas herramientas que vemos en las fábricas de motores, esas máquinas que, por ejemplo, hacen los taladros en los clindros a través de los que van las válvulas, esas máquinas herramientas que, en parte, son verdaderas maravillas de la técnica, trabajan con aceros rápidos que contienen molibdeno.

El mismo servicio presta el volframio, que además conduce a la creación de carburos dobles, combinaciones químicas de hierro o volframio y carbono que en forma granulosa de gran dureza se incorpora a la estructura de acero, dándole un endurecimiento «local» especial.

El mismo efecto produce el nitrógeno, pero solamente en la superficie inmediata del acero, y esta dureza es hasta algo quebradiza. Mas donde se requiere justamente el endurecimiento de la superficie únicamente, allí está indicada la llamada nitrogenación, que ya Wieland conocía, pues, como hemos visto, hizo pasar repetidas veces su acero a través de los intestinos de los gansos antes de forjar su espada, lo cual representa propiamente una nitrogenación. Wieland no llegó a presentir ciertamente nada de las relaciones positivas que a él le habrían sido indiferentes. Pero hoy se trabaja sobre la materia prima metódicamente, sin magia, sin intestinos de aves, sino con fórmulas, cálculos y ensayos.

Los resultados son importantes. Tenemos aceros al cromo, al vanadio, al titanio, al niobio, que no se oxidan — aun cuando los tuviéramos cien años en vapor de agua salada—. Tenemos aceros que resisten toda temperatura y la acción de los ácidos, aceros absolutamente inatacables. Éstos son los frutos de investigaciones de décadas de años y los resultados del auxilio que prestan los metales al mineral de hierro. Los aceros especiales (en cuya denominación comprendemos todos los aceros de aleación) han llegado a ser con el tiempo, en la producción de acero, un extenso e importante sector en el que, indiscutiblemente, la dirección la llevan hoy la ciencia y la práctica alemanas.

El silicio presta elasticidad

Volvamos a nuestro muelle de reloj, a cuyo nacimiento vamos a asistir. También el acero para muelles necesita de la aleación para completarse, acabar su calidad y obtener las cualidades especiales que la elaboración exige de él. Pero al acero de muelles no se le añade ningún metal raro, sino una materia que, en general, no es deseable en el acero: el silicio, un elemento que encontramos en grandes masas en los minerales de hierro de relativamente poco valor y que se elimina de ellos con gran trabajo y grandes gastos de calor y caliza. Este silicio volvemos a añadirlo ahora al acero para muelles, pero en cantidades pequeñísimas, en fracciones que no llegan al uno por ciento y no en forma pura, sino en forma del llamado ferrosilicio.

Esto es una mezcla íntima de hierro (Fe) y de silicio (Si). Estos dos elementos se funden juntos en una determinada proporción en el horno eléctrico.

Así se procede con todos los metales de aleación que sirven para el mejoramiento del acero: no se les añade al acero en forma pura, sino como aleaciones con el hierro. Hay, por lo tanto, ferrocromo, ferrovolframio, ferrosilicio, etc. Todos estos metales han de tratarse con precaución; todos quieren ser incorporados al acero en compañía de moléculas de hierro. La fabricación de estas aleaciones de hierro constituye de por sí una rama de la industria y se realiza principalmente en países que disponen de fuentes de energía baratas, pues la fabricación del ferrocromo, del ferrosilicio y todas las otras aleaciones devoran enormes cantidades de energía eléctrica. Por esto se montan estas fábricas a base de la utilización de la fuerza hidráulica. En Alemania también la barata energía del lignito proporciona la base para esta rama especial de la industria químico-metalúrgica. Se trata de una especialidad, pero tan importante que sin las aleaciones de hierro no podríamos producir aceros especiales.

Volvamos a nuestro hierro, del que queremos obtener un acero para muelles. Como queremos obtener un acero de gran valor, nos decidimos por el procedimiento eléctrico y, por lo tanto, enviamos nuestro hierro al horno eléctrico de fusión, le añadimos buena chatarra de acero y, ante todo, ferrosilicio, para que nuestro acero posea la necesaria elasticidad y capacidad de tensión.

Laminado en frío

Cuando se extrae el acero del horno eléctrico debe recibir la forma en que la fábrica de muelles, a la que inmediatamente ha de pasar, puede trabajarlo. La forma más adecuada será, laminado en un fleje muy fino, de modo que la fábrica de muelles ya no tiene mucho que trabajar en él. Por consiguiente, marcha, en primer lugar, el acero al taller de laminado, donde, todavía al rojo, se le da la forma de una larga cinta.

No basta en estas especialidades el laminado en caliente, sino que el acero ha de someterse a otros procedimientos. Ha de pasar, ante todo, por un taller de laminado en frío, en el que, ya frío, se extiende y alarga entre dos cilindros lisos y especialmente duros. El laminado en frío presta a la cinta de acero brillo y una estructura completamente uniforme que nunca se podría alcanzar por el laminado en caliente. El acero ha de pasar varias veces por los cilindros; aunque éstos ejercen sobre él una poderosa presión, la cinta sólo adelgaza cada vez muy poco, pues el acero ofrece una enconada resistencia a la presión. Justamente por esta contrapresión del mismo material se produce la alta calidad del acero. Las moléculas se agrupan cada vez más estrechamente, cada vez es más fuerte la cohesión entre ellas, cada vez es más íntima la combinación del silicio con las moléculas de acero (un repetido calentamiento al rojo que se introduce entre las diversas fases del proceso contribuye aún a elevar la calidad del acero), hasta que, finalmente, vemos ante nosotros una cinta de acero finísima, tan fina como un papel de fumar, pero de una firmeza unida a una flexibilidad y elasticidad que hacen a este acero especial apropiado para el papel que le habíamos asignado: en el reloj de pulsera puede ser la fuerza que, con su energía de tensión día tras día y año tras año, mantiene la maquinaria en movimiento.

Combar, pero no quebrar

Nos servimos aquí de una fuerza misteriosa. No se la puede percibir en el acero: en posición extendida el muelle no deja ver nada de la energía que en él se oculta tan pronto como se le dobla, enrolla, y comprime. Y, sin embargo, la energía existe siempre. El muelle no quiere dejarse doblar; quiere, pase lo que pase, mantenerse siempre en la posición normal de estirado; las moléculas del acero no quieren estar de otra forma que sin tensión. La energía del muelle personifica el eterno anhelo, no alcanzado, hacia el reposo. Este anhelo es el que impulsa la maquinaria del reloj.

Pero no todos los aceros nos hacen la gracia de conducirse de esta forma. Ha de ser un acero duro y, sin embargo, flexible, un acero cuya firmeza vaya unida a la más grande elasticidad, no se ha de correr el albur de que pueda combar o quebrar, sino que se ha de tener la seguridad absoluta de que solamente se combará.

El acero para resortes desempeña en la técnica moderna un papel cada vez más importante, pues el reloj no es el único instrumento que necesita del muelle. Todo el tráfico de vehículos sería inconcebible sin acero de resortes: tomemos, por ejemplo, nuestro auto, examinemos las partes de que se compone y toparemos no una vez, sino muchas, con acero de resortes. Los muelles que amortiguan el peso de la maquinaria contra el chasis, los muelles que sostienen las válvulas en su sitio, los muelles de los diversos instrumentos, los muelles que hacen cerrar las cerraduras de las puertas; el acero de resortes tiene una participación mayor de lo que se podría suponer. Sin las ballestas que con su fuerza elástica amortiguan los golpes de la carretera y, en cierto modo, absorben estos golpes como la tinta un papel secante, no podríamos utilizar nuestro auto y lo mismo podremos decir de todos los otros medios de transporte y especialmente del ferrocarril, en el que fácilmente podemos suponernos que se emplean enormes cantidades de aceros de resorte.

No todos estos aceros han debido recorrer un camino de fabricación tan largo como nuestro acero especial, que va a cumplir con su deber en el pequeño reloj de pulsera. Pero en el fondo el proceso es, en todas partes, el mismo. El laminado en frío y la aleación de silicio desempeñan siempre un importante papel. Todos los muelles, tanto los gruesos como los finos, se fabrican con flejes de acero al silicio laminado en frío. Su fabricación no pasa de un grueso determinado, porque cuando se quiere aumentar la fuerza elástica es más ventajoso superponer varias bandas; por así decir, sumar los muelles. Se apoyan recíprocamente y obtienen una acción más segura que con un solo muelle más grueso. Por otra parte, de esta forma se está más asegurado contra las averías), pues cuando se rompe uno de estos muelles reunidos (esto no debería suceder, pero aún no se ha llegado a poder garantizar el material contra todo fallo en absoluto, a pesar de los esfuerzos de ensayo a que se le somete) sólo se necesita cambiar una hoja y el daño está reparado.

La gran revaloración

¡ Qué gran camino el que se ha de recorrer desde el bloque de mineral hasta el muelle de reloj de pulsera! Un camino lleno de trabajo, de la utilización de viejas y nuevas experiencias, del empleo de numerosas máquinas y medios de transporte; pero también de numerosos medios naturales que han hecho llegar al acero a lo que la técnica le ha asignado como tarea, en nuestro caso a acero de resorte.

La mejor manera de percibir la longitud de este camino nos la proporciona una comparación de cifras, una comparación de precios: el hierro en bloques de mineral cuesta, cuando la maquina de extracción lo ha arrancado de la roca, menos de un céntimo de marco el kilogramo. Cuando llega al alto horno su precio ha subido al doble por el transporte. Pero ahora empieza propiamente el trabajo. El hierro colado que sale del alto horno cuesta cada kilogramo seis o siete céntimos de marco o aun más, según la calidad. El acero eléctrico aleado con silicio llega desde cinco hasta diez marcos kilogramo; pero, bien entendido, sin trabajar, como bloque de acero en bruto. El acero de calidad en fleje laminado en frío cuesta el doble y aun más, y cuando nuestro acero de resorte ha alcanzado la forma en que la fábrica de relojes ha de utilizarlo, o sea de un muellecito finísimo, el precio se eleva hasta 400 ó 500 marcos, y cuando se trata de acero de la mejor clase, todavía más. Hay aceros especiales que cuestan 100.000 marcos el kilogramo; ¡ treinta veces más que el oro! «Hay que alabar más al hierro que al oro» ; ¡ aquí la frase de Friedrich von Logau cobra un nuevo sentido!

Asistimos aquí, por lo tanto, a un proceso en el que el precio del producto se eleva a gran velocidad como un globo lleno de aire caliente. ¿ Qué da lugar a esta gran alza, a esta gran valoración? ¿Es un negocio tan lucrativo la industria pesada? Sería muy candido pretender enfocar la cuestión desde este ángulo. En el intervalo entre el céntimo de marco que cuesta el hierro en forma de bloque de mineral y los cientos de marcos que representan el precio del producto de acero especial, en este intervalo hay trabajo, trabajo y trabajo; están los salarios de todos los hombres que se han ocupado del mineral, del hierro y del acero y de todas las cosas que acompañan al desarrollo del acero y hacen de él lo que debe ser.

"Tu y el acero", Volkmar Muthesius, Editorial Labor, Barcelona 1942?