A história do aço a partir da Idade do Ferro

Aço

O desenvolvimento de aço pode ser rastreado até 4000 anos para o início da Idade do Ferro. Provando ser mais difícil e mais forte do que o bronze, que tinha sido anteriormente o metal mais amplamente utilizado, de ferro começou a deslocar bronze e aço em armas e ferramentas.

Para os seguintes milhares de anos, no entanto, a qualidade de ferro produzido iria depender tanto do minério disponível como sobre os métodos de produção.

Até o século 17, as propriedades do ferro foram bem compreendidos, mas a crescente urbanização na Europa exigiu um metal estrutural mais versátil.

E, no século 19, a quantidade de ferro que estão sendo consumidos pela expansão ferrovias fornecidas metalúrgicos com o incentivo financeiro para encontrar uma solução para a fragilidade do ferro e processos de produção ineficientes.

Sem dúvida, porém, o grande avanço na história de aço veio em 1856, quando Henry Bessemer desenvolvido uma forma eficaz de usar o oxigênio para reduzir o teor de carbono no ferro: A indústria siderúrgica moderna nasceu.

A Era de Ferro

A temperaturas muito elevadas, o ferro começa a absorver o carbono, o que baixa o ponto de fusão do metal, resultando em ferro fundido (2,5 a 4,5% de carbono). O desenvolvimento de altos-fornos, utilizados pela primeira vez pelos chineses no século 6 A.C., mas, mais amplamente utilizadas na Europa durante a Idade Média, aumentou a produção de ferro fundido.

O ferro-gusa é de gerência de ferro fundido para fora dos altos-fornos e resfriado em um canal principal e moldes adjacentes. As grandes, central e adjacentes lingotes menores se assemelhava a uma porca e leitões lactentes.

O ferro fundido é forte, mas sofre de fragilidade devido ao seu teor de carbono, tornando-se menos do que ideal para trabalhar e moldar. Como metalúrgicos tornou-se ciente de que o alto teor de carbono em ferro era central para o problema da fragilidade, que experimentou com novos métodos para reduzir o teor de carbono a fim de tornar o ferro mais viável.

Até o final do século 18, os “iron makers” aprendeu a transformar ferro-gusa fundido em um ferro de baixo teor de carbono forjado usando fornos empoçamento (desenvolvido por Henry Cort, em 1784). Os fornos aquecidos ferro fundido, que tiveram de ser agitado por Puddlers usando um longo ferramentas, em forma de remo, permitindo que o oxigênio se combine com e lentamente remova carbono.

À medida que o teor de carbono diminui, aumenta ponto de fusão de ferro, de modo que as massas de ferro se aglomerar na fornalha. Essas massas seriam removidos e trabalharam com um martelo de forja pela puddler antes de ser enrolada em folhas ou trilhos. Em 1860, havia mais de 3000 fornos empoçamento na Grã-Bretanha, mas o processo permaneceu prejudicado por sua mão de obra e combustível intensidade.

Uma das primeiras formas de aço, aço blister, começou a produção na Alemanha e na Inglaterra no século 17 e foi produzido, aumentando o teor de carbono no ferro fundido usando um processo conhecido como cimentação. Neste processo, barras de ferro forjado foram camadas com carvão em pó em caixas de pedra e aquecido.

Após cerca de uma semana, o ferro iria absorver o carbono do carvão vegetal. Aquecimento repetido iria distribuir mais uniformemente carbono eo resultado, após arrefecimento, era de aço blister. O teor de carbono superior feita de aço de bolhas muito mais viável que o ferro-gusa, permitindo que ele seja pressionado ou enrolado.

A produção de aço Blister avançou na década de 1740, quando o inglês relojoeiro Benjamin Huntsman, ao tentar desenvolver um aço de alta qualidade para as molas de relógio, descobriu que o metal pode ser fundido em cadinhos de barro e refinado com um fluxo especial para remover a escória que o processo de cimentação deixado para trás. O resultado foi cadinho-ou-aço fundido. Mas, devido ao custo de produção, tanto blister e aço fundido só foi já usado em aplicações especiais.

Como resultado, ferro fundido feita em fornos empoçamento permaneceu o metal estrutural primário na industrialização Grã-Bretanha durante a maior parte do século 19.