Metal·lúrgia i siderúrgia/Procés metal·lúrgic
Història
modifica
La història de la metal·lúrgia és el domini d'estudi de l'arqueometal·lúrgia. El primer metall que va ser treballat per l'home fou el coure, primer a partir de la forma nativa (metàl·lica) modelat a base de cops. Després es va observar que era més fàcil de modelar si era escalfat (fenomen de la mal·leabilització o recuit: eliminació de les dislocacions o defectes de la xarxa cristal·lina) i amb el temps es va descobrir que es podia fondre i, en conseqüència, era possible la utilització de motlles per a fer peces iguales. És el període conegut com a eneolític. L'or devia ser conegut després del coure, tot i que també podria ser anterior, mentre que la plata i el mercuri foren coneguts durant la mateixa època que el coure, després es descobririen l'estany, el zinc, el ferro i el plom.
La temperatura necessària per aconseguir la fusió dels minerals, es va aconseguir insuflant oxigen al caliu a través de tubs de canya.[1] [2][3]
El primer aliatge conegut fou el bronze, compost per coure al que s'afegeix estany per tal d'endurir-lo. L'edat del bronze s'estén a l'Orient Pròxim entre el 3500 aC i el 1200 aC, mentre que a Europa se situa entre el 1800 aC i el 700 aC. La utilització del coure a l'Orient mitjà es remuntaria a una data anterior a l'any 4000 aC, potser fins i tot vers el 5000 aC. L'aliatge considerat correcte era 90% coure i 10% estany però en un alt percentatge de troballes arqueològiques la proporció és sempre inferior a 94-6.
El coure natiu no era abundant i això va portar a explotar minerals de coure cada cop més pobres, la utilització de l'escalfament per extreure el coure per fusió probablement va portar al descobriment de la transformació del mineral en metall per reducció i a l'aparició del forn baix vers el 1200 aC.
_2006-08-24.jpg)
L'edat del ferro comença cap a l'any 1200 aC al Pròxim Orient, l'Índia antiga i a l'Antiga Grècia (Edat fosca grega) i arriba al nord d'Europa entre el 800 aC i el 700 aC. El ferro fon a una temperatura força més alta que el coure, 1535 °C el ferro i 1084 °C el coure, i la reducció al forn baix era imperfecta i creava una bloc d'aspecte esponjós que havia de ser colpejat repetidament amb el martell per tal de treure les impureses. Els primers en desenvolupar la manufactura del ferro foren els Hitites.
El desenvolupament de la metal·lúrgia del ferro es troba a un gran nombre de cultures i civilitzacions al llarg de la història. Els regnes antics d'Orient Pròxim, Antic Egipte, Anatòlia, Cartago, Antiga Grècia, Antiga Roma, Europa antiga i medieval, Xina antiga i medieval, Japó antic i medieval, etc. Durant l'edat mitjana a Europa es va començar a utilitzar la força hidràulica per assegurar una aportació d'aire i augmentar la temperatura, cap el 1450 es va poder fer la primera fosa a un alt forn.
Els metalls coneguts durant l'antiguitat no van variar fins al segle XVIII quan es va descobrir el cobalt (Georg Brandt el 1735) i el bismut (Claude François Geoffroy el 1750). Durant aquest segle es va produir un gran desenvolupament de la siderúrgia, sense el que no hauria estat possible la revolució industrial atès que la producció massiva de ferro i acer va possibilitar la seva utilització a la construcció d'edificis i la fabricació de les màquines de vapor.
El 1827 Friedrich Wöhler va aïllar l'alumini, el 1855 Henry Bessemer va patentar el primer d'una sèrie de procediments que milloraven la producció d'acer, el seguirien altres com el procediment Gilchrist-Thomas (desenvolupar per Sidney Gilchrist Thomas i Percy Carlyle Gilchrist el 1877) o el forn Siemens-Martin (desenvolupat per Pierre-Emile Martin el 1865). A principis del segle XX Paul Héroult va inventar el forn elèctric d'arc (1907) per a l'obtenció d'acer.
Cap a la meitat del segle XX es va començar a produir industrialment metalls com el vanadi, el titani o el beril·li que fins llavors només havien estat utilitzats als laboratoris. Paral·lelament es va començar a desenvolupar nous aliatges, procediments i tècniques per tal de donar resposta a la demanda de la indústria.
Referències
modifica- ↑ Museos-ecuador.com
- ↑ Prez Maestr, Carmen Armas de metal en el Perú prehispánico.UNED pàg.6
- ↑ Egipto.com
- De Re Metallica
- La metal·lúrgia a Silèsia
- Tecnologia del treball del ferro al nordest peninsular en l'ibèric antic i ple (PDF) Tesi doctoral de Jordi Auladell i Marquès. Barcelona, 2004.
- Forjant el passat: recerques arqueològiques entorn la metal·lúrgia del ferro (PDF) Núria Morell i Cortés.
- La Metal·lúrgia del ferro a l'època medieval al Pallars Marta Sancho i Planas, 2005. Lambard : Estudis d'art medieval. Volum: 17. ISSN : 0214-4573
Vegeu també
modificaBibliografia
modifica- Pere Molera i Solà; Marc J. Anglada i Gomila (versió anglesa original: W.D. Callister); Introducción a la ciencia e ingeniería de los materiales, Llibre I, Edicions Reverté, 1995, ISBN 84-291-7253-X
- Pere Molera i Solà; Marc J. Anglada i Gomila (versió anglesa original: W.D. Callister); Introducción a la ciencia e ingeniería de los materiales, Llibre II, Edicions Reverté, 1996, ISBN 84-291-7254-8
- Bloc sobre metal·lúrgia
- Apunts sobre metal·lúrgia