ଇସ୍ପାତ

ବିଶୁଦ୍ଧ ଲୁହାରେ ଥିବା କ୍ରସ୍ଟାଲ ଗଠନରେ ଲୌହ ଉପାଦାନର ପ୍ରତିରୋଧ ଶକ୍ତି ଅତି କମ୍ ଥିବା ଯୋଗୁ ଅତି ନମନୀୟ ହୋଇଥାଏ ଯାହାଦ୍ୱାରା ନରମ ରହେ । ବିଶୁଦ୍ଧ ଲୁହାର କ୍ରିସ୍ଟାଲ ଗଠନରେ (crystal structure ) ପ୍ରତିରୋଧ ଶକ୍ତି ଅତି କମ୍ ଥିବା ଯୋଗୁ ଲୁହା ଅଣୁ ଗୋଟାକ ଉପରେ ଗୋଟାଏ ଖସିଯାଏ । ତେଣୁ ଏହାକୁ ଶକ୍ତ କରିବା ପାଇଁ ସ୍ୱଳ୍ପ ପରିମାଣର ଅନ୍ୟ ଧାତୁ ମିଶାଯାଏ ।

ହଜାର ହଜାର ବର୍ଷ ପୂର୍ବେ ବ୍ଲୁମେରି (bloomery) ଫର୍ନେସରେ ଇସ୍ପାତ ତିଆରି ହେଉଥିଲା କିନ୍ତୁ ଏହାର ପ୍ରସ୍ତୁତି ସପ୍ତଦଶ ଶତାବ୍ଦୀରେ ବ୍ଲାସ୍ଟ ଫର୍ନେସ ଉପ‌ଯୋଗ ହେବା ପରେ ଏହାର ଦକ୍ଷ ଉପାୟ ପ୍ରୟୋଗ ଯୋଗୁ କାରଖାନାରେ ପ୍ରସ୍ତୁତି ଆରମ୍ଭ ହୋଇଥିଲା ଓ କ୍ରସିବ୍ଲ ଇସ୍ପାତ (en:crucible steel) ତିଆରି ହେଲା । ଊନବିଂଶ ଶତାବ୍ଦୀର ମଧ୍ୟ ଭାଗରେ ଇଂଲଣ୍ଡରେ ଓପନ ହାର୍ଥ ଫର୍ନେସ (open-hearth furnace) ଓ ତା'ପରେ ବେସେମର ପ୍ରକ୍ରିୟାରେ (Bessemer process) ଇସ୍ପାତ ତିଆରି ଆରମ୍ଭ ହୋଇଥିଲା । ବେସେମର ପ୍ରକ୍ରିୟା ଉଦ୍‌ଭାବନ ହେବା ପରେ ବିପୁଳ ପରିମାଣର (mass-produced) ଇସ୍ପାତ ତିଆରି ଯୁଗ ଆରମ୍ଭ ହୋଇଥିଲା । ରଟ ଲୁହା (wrought iron) ବଦଳରେ ସାମାନ୍ୟ ଇସ୍ପାତ ବ୍ୟବ‌ହାର ଆରମ୍ଭ ହେଲା ।

ଇସ୍ପାତ ଏକ ବିଶେଷ୍ୟ ପଦ ଯାହା ଏକ ପ୍ରୋଟୋଜର୍ମାନିକ ବିଶଷଣ ସ୍ଟାହଲିଜା ବା ସ୍ଟାଖଲିଜାନ (stahliją or stakhlijan) ଶବ୍ଦମାନଙ୍କରୁ ଉତ୍ପନ୍ନ ହୋଇଛି ଯାହାର ଅର୍ଥ ଶକ୍ତ ଭାବରେ ଠିଆ ।

ସାଧାରଣ ଲୁହା-କାର୍ବନ ଆଲୟ ଇସ୍ପାତରେ ଓଜନର ପ୍ରାୟ ୦.୦୦୨% ଓ ୨.୧୪% ପରିମାଣର କାର୍ବନ ଥାଏ । ମିଶ୍ର ଧାତୁମାନଙ୍କର ଅନୁପାତ ପରିମାଣ ଏହାର ଉପାଦନ ଉପରେ ନିର୍ଭର କରେ ଯେପରି ମାଙ୍ଗାନିଜ, କ୍ରୋମିଅମ, ନିକେଲ, ଟଙ୍ଗସ୍ଟେନ ଇତ୍ୟାଦି । ଇଉଟେକ୍ଟିକ ପ୍ରତିକ୍ରିୟାରେ କ୍ୟାସ୍ଟ ଲୁହା ତିଆରି ହୁଏ । ଅତି କମ୍ ପରିମାଣର ଲୁହା ଦେଲେ ଇସ୍ପାତ ନରମ, ଦୁର୍ବଳ ଓ ନମନୀୟ ରହେ । ଅଧିକ କାର୍ବନ ରହିଲେ ଭଙ୍ଗୁର ହୁଏ ଯେପରି ପିଗ ଲୁହା (pig iron) । କେବଳ ଲୁହା ସ‌ହ କାର୍ବନ ମିଶିଲେ କାର୍ବନ ଇସ୍ପାତ କୁହାଯାଏ ଓ ଅନ୍ୟାନ୍ୟ ଉପଦାନ ମିଶେଇଲେ ଆଲୟ ଇସ୍ପାତ କୁହାଯାଏ । ସାଧାରଣ ଆଲୟ ଉପାଦାନ ଭାବରେ ମାଙ୍ଗାନିଜ, ନିକେଲ, କୋବାଲ୍ଟ, ଟଙ୍ଗସ୍ଟେନ, କ୍ରୋମିଅମ, ମୋଲିବଡେନମ, ବୋରୋନ, ଟାଇଟାନିଅମ, ଭାନାଡିଅମ ଓ ନିଓବିଅମ ଥାଏ । ଅଧିକ କେତେକ ଦ୍ରବ୍ୟ ଅନାବଶ୍ୟକ ବିବେଚନା କରାଯାଉଥିଲେ ମଧ୍ୟ ସେଗୁଡ଼ିକ ବ‌ହୁତ ଆବଶ୍ୟକ ଯେପରିକି ଫସଫରସ, ସଲଫର, ସିଲିକନ ଓ ଅତି ସ୍ୱଳ୍ପ ପରିମାଣର ଅମ୍ଳଜାନ ଓ ଯବକ୍ଷାରଜାନ ।