Supporting the community

O scurta istorie a otelului

 

 

Aceasta este o traducere mult mai impodobita a unei versiuni anterioare scrise in limba germana (poate fi gasita in Hyperscript "Matwiss I") si cu note de subsol adaugate ulterior.
   

Pentru a face otel, nu in mod accidental, dar constiincios, evident mai intai este nevoie de a face fier. Spre deosebire de metalele nobile, cum ar fi aur, argint sau platina (si descoperirea ocazionala de cupru pur), fierul nu este niciodata (?) gasit ca un element, dar, practic, intotdeauna ca un oxid.

 

Cu toate acestea, spre deosebire de alte metale gasite ca oxizi (in special Cu si Sn oxizi necesari pentru a face bronz), temperatura unui incendiu „normal“ nu este suficienta pentru a reduce oxidul de fier si pentru a face lichidul de fier elementar - punctul de topire al fierului este Tm (Fe) = 1535 °C; cu mult deasupra (1000 - 1100) °C a ceea ceanticii ar putea produce (?).

 

Pentru cupru (Cu), de exemplu, este diferit - punctul sau de topire este Tm (Cu) = 1083 °C. Arunca unele minerale de cupru intr-un foc foarte fierbinte facut cu mult carbune (producerea de CO care este bun pentru reducerea oxizilor), si cupru lichid va rezulta aproape automat.

 

Acest lucru s-a intamplat si a fost observat, probabil, in urma cu mai mult de 6000 de ani, atunci cand olarii timpurii au incercat sa adore ceramica lor frumoasa cu malachit verde - un mineral de cupru cunoscut in antichitate si folosit ca o bijuterie de piatra. Ce surpriza, atunci cand o zi intr-un incendiu deosebit de cald, in loc de vase decorate au gasit un lingou de pur - si apoi extrem de pretios - cupru in cuptorul lor. Cuprul a fost gasit altfel numai in cantitati mici (mult mai putin frecvente, atunci (atunci) aur omniprezent in lanturi muntoase si albiilor raurilor.

Aceasta a fost o descoperire decisiva pentru omenire: metale pretioase si stralucitoare ar putea fi facute din pietre tocite. Lucrurile ar putea fi schimbate de la o forma aparent imuabile intr-a complet diferit una - alchimie isi are radacinile chiar aici, iar dorul de „transformarea lui“ nu a incetat niciodata de atunci.

   
 

Industria metalurgica timpurie si „epoca cuprului“ de scurta durata au inceput sa fie inlocuite mai degraba in curand de epoca bronzului (Cu + (5 - 10)% Sn si, adesea, unii Ca; iar epoca bronzului a durat mai mult de 2000 de ani (nu a fost brusc inlocuit cu epoca fierului, dar au coexistat timp de aproximativ 1000 de ani).

 
Koehler
Din „Kieler Nachrichten“, prima pagina, la o zi dupa ce am scris acest paragraf. 
Pe urmele Charcoalers
Pană in secolul al 16-lea, Schleswig-Holstein a fost impadurita. Apoi, copacii au fost taiati pentru a produce carbune (printre altele). Cum se face ca va fi demonstrat de Stefan Brocke in padurea Loher.
 

Aici intalnim mai intai importanta impuritatilor: un pic de Ca ca un atom de impuritate face atomul de bronz „mai greu“, aceasta nu se deformeaza atat de usor mai. Desigur, nimeni nu stia acest lucru. Tot ceea ce a fost, probabil, cunoscut a fost faptul ca unele surse de cupru si minereu de staniu, impreuna cu tot felul de trucuri (inclusiv unele magie sau rugaciuni, desigur) dau produse de bronz superioare.

 

Este destul de natural ca staniu si alte metale au fost descoperite la scurt timp dupa descoperirea surda de topire a cuprului. Dupa ce a vazut ca cuprul pretios ar putea fi facute dintr-un fel de roca, toata lumea nu complet proasta ar incerca, desigur, ceea ce ai putea obtine cu alte pietre.

 

Avem, de asemenea inceputurile unui dezastru ecologic, deoarece pentru topirea metalelor aveti nevoie de cantitati enorme de carbune. In primul rand, in scopul de a obtine temperaturi ridicate, dar, la fel de important, pentru reducerea oxidului metalic conform

       
   
MeO + C M e + CO
 
         
 

Aproximativ 100 kg de carbune sunt necesare pentru topirea 5 kg de cupru.

 

Pe langa constructia de nave, productia de carbune este responsabila pentru disparitia unei mari parti a padurilor europene (disparitia copacilor tisa care erau omniprezenti in antichitate) din padurile din prezent, de altfel, se datoreaza varstei de mijloc a industriei arc si sageata - nimic nu bate un arc tisa)!. productia de carbune din lemn a fost o industrie majora si sursa de mai multe charcoaler („Köhler“) povesti in basme si folclor.

 

Pe langa Cu si Sn, Pb, Hg, Ag, si desigur Au, au fost cunoscute si produse pe scara industriala - mai ales de catre romani. Dar romanii (si chinezii, si indienii, si ...) a avut, de asemenea, Fe - dar inca nici un foc suficient de fierbinte sa se topeasca.

Experienta timpurie cu topirea si topirea altor metale nu a ajutat la producerea de fier - a venit pentru prima data in folosinta aproximativ 1000 de ani mai tarziu decat bronzul. Acest lucru trebuie sa fi fost un fel de puzzle, pentru ca anticii stiau ca fierul a existat. A fost extrem de rare si pretioase - pentru ca a cazut din cer in cantitati extrem de mici.

     
 

Tutankhamon, de fapt, a avut un pumnal mic de fier facut din fier meteorit chiar pe pieptul sau - in mod evident, obiectul sau cel mai pretios. In vechea Sumeria, fierul a fost numit „ metal din cer“ si faraonii din vechiul Egipt, l-au stiut ca „cupru negru din cer“.

 
Tutanchamun's daggers Meteorite of the eskimos
Pumnale lui King Tut (sursa Internet "Stacey") Meteorit furat de la Eschimosi

Desigur, numai poze cu pumnalul de aur mai putin pretioase si inutile, dar mai aratoase si sunt usor de gasit.

Eschimosii din Groenlanda, de fapt, au facut uneltele lor de fier timp de sute de ani, dintr-un mare (30 de tone) meteorit.

Un explorator american (amiralul R. Peary), in cele din urma a furat-o (el nu s-ar fi exprimat in acest fel, desi), in anii 1890 si a avut dificultati sa-l transporte la Muzeul de Istorie Naturala din New York:

   

Putem presupune oamenii de stiinta au incercat totul cu siguranta ca vechile materiale de pentru a topi fier din pietre potrivite. Ei au avut trucuri pentru a ridica temperatura unui incendiu - intr-un mastaba vechi de 4500 in Egipt, am luat o imagine de relief care prezinta sase Smiths de aur (probabil mai degraba elevii lor de doctorat) sufla in foc cu stuf gol pe dinauntru. Dar, doar suflare cu putere pulmonar nu va face truc pentru fier - poate ai primi 1200 ° C, dar asta este.

 

Deci, intr-un incendiu tipic cu temperaturi bine sub 1500 ° C nu se obtine fier lichid - dar se obtine fier solid, deoarece reducerea are loc - intr-o reactie in stare solida. Obtinem o floare de fier („Eisenblüte“ in limba germana), un amestec de particule fine de fier, oxid de fier nereactionat, zgura si reziduuri de carbune. Aici este o imagine reala a unor floare vechi (de la aproximativ 600 d.Hr., de fapt, am „gasit“ eu asta (intr-un muzeu).

     
   
Ancient iron bloom
     
 

Fierul din floare a fost destul de pur (si deci relativ moale), deoarece o reactie in stare solida produce numai fier – carbonul sau alte impuritati trebuie sa difuzeze din exterior (daca fierul ar fi lichid, se va dizolva doar murdaria pana la limita de solubilitate).

Fierarii timpurii (probabil fiind Hethites de o anumita forma) ar putea „stoarce“fier din aceasta floare prin separarea fierului de restul mecanic si ciocanire impreuna in mod repetat, ceea ce a fost lasat la temperaturi ridicate (aproximativ 800 oC, unele dintre zgura este apoi lichid si devine stoarse) cu, fara indoiala, rugaciuni corespunzatoare pentru zei respectivi si multe trucuri (magice).

 

Ceea ce au obtinut in cele din urma a fost „fier forjat“ („Schmiedeeisen“), adica o bucata de fier, mai degraba pur format din bucati mici sudate intre ele, cu o multime de incluziuni mici (mici, din cauza baterea care rupe bucati mari de zgura).

 

Grija extrema a fost necesara - de la selectarea minereului de fier, procesul de reducere si de afaceri ciocanire. Daca ai fi fost neglijent, fierul oxidat din nou (intr-adevar „arde“ la temperaturi mai mari de aproximativ 800 ° C), iar in cazul in care ati pastrat procesul de reducere a merge prea mult timp, de carbon difuzeaza si s-ar putea termina cu fonta (continut C aproximativ 3% - 4%, punct de topire la nivelul 1130 0C). Apoi, de fapt, ai luat-lichid - „turnare“ a fost posibil - dar fonta este casanta si inutila (pentru arme, care este).

 

Ceva mai tarziu, cu cuptoarele mai mari si experienta crescuta, floarea obtinuta poate fi continut unele parti topite de mare de carbon de pe stratul superior. Apoi a constat dintr-o serie intreaga de aliaje fier-carbon, - din fier forjat, mai degraba pur la fonta cu otel bun - sa zicem 0,5% - 1,5% carbon - intre ele. Arta Smith decat sa fie inclusa pentru a alege piesele potrivite. Aceasta a fost o abilitate foarte dezvoltata, stim despre ea mai ales din Japonia; dar asta nu inseamna ca Kelts sau ceilalti nu am facut-o la fel de bine.

Dar pazeste-te. Arta de a face de fier si otel, dezvoltata de peste 2000 de ani in multe civilizatii, nu poate fi continuta in cateva randuri, sa nu mai vorbim de faptul ca se cunoaste foarte putin despre acea poveste - de fier, la urma urmei, rugine (a se vedea link-ul care prezinta o sabie veche ), si nu de mult a descoperit ca ofera cunostinte detaliate despre modul in care vechile romani, indieni, chinezi, etc a facut produsele lor otel si fier.

 

Cu toate acestea - primii fierari, incepand cu zeul grec Hefaistos (Roman de vulcanii) si care contine mai multe cifre fabuloase, cum ar fi nordic „Wieland Smith“ sau „Mima“ in Wagners „Ring des Nibelungen“, ar putea produce articole, in special sabii, de la floare de fier, care au fost mult mai bine decat lucrurile obisnuite de bronz (si, desigur, decat „magic“ sabii). Cu alte cuvinte, ei au reusit sa faca uneori otel bun.

Care a fost secretul lor? Este destul de simplu – uitandu-te la ea retrospectiv: Ai nevoie de concentratia corespunzatoare a C, in reteaua de Fe bcc la temperatura camerei (alte impuritati sunt utile, de asemenea, in timp ce altele - mai ales S si P - au fost daunatoare). Ridicarea aproximativ 0,1% C din fier forjat la o optime de 0,7 -0,9%, a ridicat duritatea (sau mai bine punctul de randament) de trei ori! Dar daca ai prea mult - spune 2% - ai fost pe drumul spre fonta casant nu este util pentru sabii.

 

Neputand topi fierul (si, prin urmare, sa nu fie in masura sa arunce unele lucruri magice in mixtura) singura modalitate de a obtine carbon (sau ocazional N, care, de asemenea, „merge“) in matricea Fe a fost de difuzie prin intermediul suprafetei. Ceea ce trebuia sa faca era sa „friga“fierul (eventual, intreaga sabie) la momentul potrivit, la temperatura potrivita intr-un foc de carbune. Magia si rugaciunile -au ajutat - a facut-o intr-adevar: Cum sa urmariti timp, fara un ceas? Tu rosti o rugaciune lunga pe care ati invatat de la stapanul tau - cele corecte „lucrat“! Restul ritual magic a fost de ajutor in furnizarea de conditii reproductibile.

 

Desigur vechii practicanti nu au avut nici o idee despre ceea ce intr-adevar faceau; daca s-au gandit la asta, au simtit ca a fost purificarea fierul in foc (mai mult sau mai putin sfanta). Acest lucru eronat cred (cum ar fi atat de multe altele) se intoarce la (de la o stiinta materiale punct de vedere oarecum discutabil), filosof Aristoteles care a pus cu siguranta intrebarile potrivite despre viata universul si asa mai departe, si este faimos pentru dreptate asta. Raspunsurile sale, cu toate acestea, au fost invariabil gresit - chiar si in cateva cazuri in care el ar fi putut cunoaste mai bine.

 

Ei bine, am facut, dar primul pas spre otel. Noi acum trebuie sa faca cativa pasi mai mult pentru otel omogene bun - sau ne-am ingropa intr-o lume fascinanta a propriei sale, diversele tehnici Damaschin, dintre care unul este de amestecare diferite tipuri de otel intr-un material compus. Mai mult pentru ca in link-ul.

Aici ne uitam mai intai un pic pe ceea ce se intampla in incalzire si racire in jos materialul. Stim, la urma urmei, care merge pana la temperatura, modificarile de fier de la 910 0C din faza de ferita Bcc pentru faza de austenita fcc.

 

Carbonul se simte mult mai mult acasa in austenita - solubilitatea sa este mai mare decat in ferita. In cazul in care Smith tinut de fier sau intr-un foc bun foarte mult timp, acum el ar fi avut o austenita destul de bogat in carbon in straturile exterioare ale spada. Deci, ce se intampla dupa racire in jos?

 

Pai depinde. Daca fierul se raceste l incet, austenita bogata in carbon se va schimba in ferita bogata de carbon. Daca exista mai mult carbon in austenita decat ferita poate dizolva, carbon va precipita, formand un nou Fe - faza C numita cementita (cu un grilaj destul de complicat). Avem acum particule de cementita in fcc de ferita; de obicei, intr-o structura foarte tipic - ambele faze apar ca o stiva de placi. Acest tip de structura se numeste perlit, deoarece, se uita la ea sub un microscop, are un luciu ca perle..

 

Perlit, amestecul de ferita si cementita, cu toate acestea, nu este mult mai bun decat bronzul in ceea ce priveste proprietatile sale mecanice sunt in cauza. Deci, trebuie sa impiedice schimbarea de faza de la austenita la perlita, daca doriti sa pastrati sabia „magic“! Cu alte cuvinte, nu trebuie sa permita suficient timp pentru atomii de carbon pentru a difuza in jurul in timpul racirii, asa cum ar fi necesar pentru formarea precipitatelor. Cu alte cuvinte: Trebuie sa se raceasca rapid (speram ca ai facut exercitiul adecvat pentru a calcula cat de repede trebuie sa se raceasca).

Aici avem urmatorul truc mare - dupa ce am facut floarea, extragerea de fier forjat, si carburari: calire - de multe ori mai mare secret al fierari de master (exista o mitologie intreaga japoneza la acest subiect). Sabia fierbinte este blocat intr-un lichid de ceva timp si, astfel, sa stins - si numai fierari foarte lipsit de imaginatie ar fi luat apa comuna la temperatura camerei pentru.

 

Daca timpul de racire a fost prea scurt pentru a permite formarea Fe-C precipitat, acum avem o supersaturarea C in faza de ferita, care apoi va avea o structura cu zabrele puternic perturbate. Un fel de amestec intre faze si FCC va prevala care CCA are propriul nume: „martensita“.

 

Acum ai facut-o: martensita are de cinci ori „puterea“ din fier forjat!

 

Din pacate - daca ai martensita la toate, ea tinde sa fie casant! Acum este nevoie de urmatoarea sac de trucuri: Inclzii sabia din nou - dar pastreaza temperatura moderata.

 

Unele dintre defectele care fac martensita normalizeaza fragile afara si ductilitatea sau merge in sus. Bang-l (adica deformarea plastica), si produc luxatii (hei, asta am fost pornit de ceva timp din nou!). Acum te manipuleaza un al doilea tip de defect pentru optimizarea proprietatilor mecanice!

 

Dar acum ne oprim (deci nu Smith). Daca intr-adevar vrei sa afli mai multe despre acest lucru.

 

Oricum, daca totul a functionat, acum aveti un foarte bun (si, desigur, magic) sabie, care a fost mult superioara chestii de bronz a echipelor adverse. In special, ai putea face mai mult, fara a fi nevoie sa va faceti griji ca s-ar putea rupe in lupta (care a fost de aproximativ cel mai grav pericol de sanatate imaginabil atunci).

Si nu cred ca o crestere a rezistentei cu un factor de 4 - 5 nu este tot atat de mult. Vechiul gali, Asterix si Obelix fara a aduce atingere, au fost cuceriti de romani nu in ultimul rand pentru ca sabiile lor indoit si avea nevoie de indreptare (peste genunchi), dupa o lovitura puternica - ceva sabii romane nu au nevoie. (Haha - nu crezi toate astea propaganda romana!)

     

Ei bine, ceea ce face o sabie otel buna a fost o multime de munca, o multime de cunostinte, si o multime de noroc. Avand in vedere ceea ce ar putea merge prost, este destul de remarcabil faptul ca vechile fierarii de fapt, a produs sabii otel superioare acum si apoi. Desigur, probabil, cel mai adesea atunci nu, numai stratul exterior a fost otel, in timp ce interiorul a fost inca moale din fier forjat - sabie a fost facuta din materiale compuse, de fapt.

 

Acest lucru ne da (si, posibil, de asemenea, vechilor Smithies) ideea de a face acest lucru de la inceput: sudura straturi impreuna moi si tari, culese cu grija de floare sau facute de carburare, si speram ca rezultatul va combina proprietatile pozitive ale ambelor materiale . Noi vorbim aici tehnici de bulate.

 

Cu toate acestea, cuvantul „tehnici“ Damaschin este un identificator colectiv al mai multor tehnologii foarte diferite. Cei mai multi oameni asociaza cu un fel de tehnologie compus in cazul in care doua tipuri diferite de otel au fost puse impreuna in straturi si apoi falsificate intr-o sabie sau orice altceva. In timp ce acest lucru este ceva ce a fost facut - in special de Kelts si ceilalti europeni de Nord - nu a fost ceea ce baietii de la Damasc a facut, sursa celebrelor pretinsul lame de damasc.

 

Din cate stim astazi, tehnica de „adevarat“ Damaschina de fapt, a lucrat cu un fel de celebru otel, asa-numitele „wootz“, care a fost produs in India, pentru poate 1000 de ani intr-un fel de monopol pazit indeaproape. Wootz a fost bogat in carbon (aproximativ 2%, a existat o tehnica carburare secreta) si truc a fost de a precipita surplusul de carbon intr-un model de FeC3 fin precipita.

O lume fascinanta se desfasoara in spatele cuvantul de captura „tehnica Damaschin“, daca doriti, puteti parcurge urmatoarele linkuri
  Thenica Damaschin in prelucrarea metalului
  Literatura Damaschina (si alte) Tehnici in producerea fierului si a otelului luate dupa Internet
  Un glosar a unor termeni din istoria lucrului in metal

Tehnologia Otelului nu a fost limitata la Marea Mediterana si nord-vestul european. India ar putea fi foarte bine la varful tehnologiei otel si China a avut propria sa tehnologie centrata in jurul valorii de fonta, care nu sunt utilizate atat de mult pentru razboi, dar pentru obiecte civile, cum ar fi oale si tigai.

 

Si sa nu uitati Haya, un popor care a trait in ceea ce este acum Tanzania. Ei au avut o tehnologie de Fe foarte dezvoltat si folosit-o pentru sculpturi frumoase, de asemenea. miturile si basmele contin multe povesti legate de realizarea de fier, folosind un vocabular care a fost din inima imbogatit cu expresii referitoare la punerea oamenilor.

 

Exista chiar unele dovezi - colectate recent (si, desigur, fiind discutate controversat), ca vechile africani au avut cele mai mari temperaturi din toate, chiar si ajunge la punctul de topire de fier acum 2000 de ani (cu mult inainte ca toti ceilalti au facut)

Oricare s-ar fi intamplat oricand si oriunde, in timpul mileniilor, si in ciuda numeroaselor dificultati, fier si otel a devenit materiale comune. La un moment dat, in Evul Mediu sau Renastere, temperatura de topire ar putea fi atins, dar productia de masa de otel bun avut inca sa astepte pentru secolul al 19-lea. Inainte, numai obiecte „subtiri“ - paradigmatic „sabie“ sau Katana, iatagan, saif, simsir, Tachi, tulwar, iataganul, .. - ar putea fi facuta de la difuziune al carbonului.

Carbunele din lemn a fost inlocuit in secolul al 17-lea cu carbune, dar nu fara surprize neplacute. Fier, care a fost topiti cu carbune in loc de carbune a fost foarte fragil si complet inutil. Acum stim, desigur, ca mici cantitati de sulf in reteaua Fe - in limitele, separa de cereale - sunt suficiente pentru a face Fe friabil, si S, ca si alte impuritati daunatoare, este continut in carbune obisnuit in concentratii destul de mari.

 

Solutia la aceasta problema, in mod surprinzator, nu a venit din straturile militare aferente ale societatii, ci din cea de a doua cea mai importanta intreprindere drag inimile oamenilor: berii. Brewers au incercat sa foloseasca carbune in loc de carbune pentru prajirea orz - si a produs o bere abominabila urat mirositoare. Thusly cocs a fost inventat: carbune Friptura intr-un mediu lipsit de oxigen - lucrurile puturosi se va evapora iar ceea ce ramane este curat de carbon - numit cocs - care nu au putut fi folosite numai pentru a pune la cale bere, dar a fost, de asemenea, utilizabile pentru industria de topire de fier.

Inceputul revolutiei industriale a fost grav afectata de lipsa unui proces pe scara larga pentru productia de otel bun. (Imaginati-va cum revolutia Si s-ar fi descurcat fara mari cristale de dislocare libere si destul de perfecte Si). (Cel putin in limba germana si franceza) Eisenbahn paradigmatica (chemin de fer in franceza), drumul feroviar, are nevoie de sine; cu fier forjat regulat sau fonta sine a trebuit sa fie reinnoite in fiecare 6 luni, deoarece acestea deformate sub sarcina (sau crapate). Accidentele au fost frecvente si adesea catastrofale.

 

Producerea de cantitati mari de fier a fost comuna de atunci - partea esentiala a fost sufla cantitati mari de aer in foc cu ajutorul burdufului mecanice actionate de motoare cu aburi. Liderul Productia britanica a reprezentat 2,5 milioane de tone de fier in 1850, dar productia de otel a fost inca o afacere greoaie si costisitoare, reprezentand un procent micdin productia totala.

 

A fost, de asemenea, cunoscut sigur, deoarece in 1786 otelul a avut ceva de-a face cu carbonul; prima persoana suspecta aceasta a fost una Tobern Bergmann in 1774 (alte surse, cu toate acestea, se refera la Vandemonte, Berthollet si Monge din Franta).

 

Cu toate acestea, toate eforturile pentru a produce fier cu continutul adecvat de carbon (si structura din dreapta) „de la zero“, au fost zadarnice. Uneori lucrurile lucrat, uneori, ei nu au - nu a existat nici pe scara larga, de incredere, si procesul reproductibil. Si astfel, nu poduri mari, zgarie-nori, cai ferate in conditii de siguranta, navele mari, motoare eficiente, si asa mai departe - o reflecta rar cat de mult otel ieftine a schimbat lumea!

De data aceasta, cu toate acestea, progresul a venit din complexul militar industrial. A devenit pur si simplu prea jenant ca acele tunuri mari (din fonta) au avut tendinta de a exploda. Ceva trebuia sa se intample.

 

A fost Henry Bessemer care a fost interesat de un otel bun pentru canoane mari, mai ales, pentru ca el a inventat doar un nou tip de proiectile care au primit unele chiar de spin de arme lise (si, astfel, a fost mai greu sa destabilizeze in timpul zborului). Din pacate, canoanele nu au putut lua cladirea de presiune suplimentara in sus, in timp ce proiectilul a fost construirea de spin precum si au explodat mai rapidã decat oricand. Deci, Bessemer a fost in cautarea de cantitati mari de otel ieftin.

 

El a fost apoi prima persoana (asa s-a crezut o vreme), care a avut ideea geniala de a face otel, prin obtinerea de carbon din minereuri ieftine, bogate in fier turnat de carbon, in loc de a folosi calea greoaie de a obtine de carbon in fier forjat cu emisii reduse de carbon . Modul de a „conduce afara“, surplusul de carbon a fost sa suflu cantitate mare de oxigen prin topitura de fonta (care, de altfel, cu siguranta nevoie de motorul cu aburi, destul de greu pentru a face acest lucru printr-o trestie). CO va forma in topitura, care nu numai ca arde CO2 la lovirea din aer, dar prin aceasta furnizeaza caldura pentru a creste temperatura topiturii, deoarece punctul de topire va creste odata cu scaderea continutului de carbon. Daca te opresti la momentul potrivit (uita la culoarea flacarii), va fi capabil sa ajusteze continutul de carbon al unei cantitati mari de fier doar la valoarea corecta si, astfel, produc cantitati mari de otel bun.

Dl Bessemer, care nu a fost exact necunoscut inainte (el a avut deja o oarecare faima ca inventator al creionului „plumb“ (care, in realitate, contine grafit), dupa publicarea constatarea lui pe 12 august 1856 a devenit foarte faimos - si foarte bogat - rapid, toata lumea a vrut procesul lui The London Times a mers in masura in care imprima toata hartia doua zile mai tarziu.

 

Dar punctele defectoase au ripostat. Realizarea industriala a procesului Bessemer cu cantitati mari de minereu si cocs a produs o mare surpriza si foarte neplacut: otel Bessemer de productie de mari dimensiuni, in contrast cu otelul Bessemer din experimente „laborator“, a fost fragil si nu se potrivesc pentru nimic. Bessemer simtit ca „a fi lovit de un fulger din cer albastru“; coborarea din inaltimile olimpice ale inventatorilor de top la disperare a fost rapid si brutal.

 

Dar Bessemer a fost un bun om de stiinta si cu material de inginer; in cazul in care a lucrat o data, trebuie sa functioneze din nou. Trebuie sa existe motive pentru ceea ce sa intamplat si cu diligenta, se poate afla ce se intampla gresit. Ce s-a intamplat?

Ei bine, Bessemers a muncit, precum si activitatea multor altora, raspunsul furnizat (aici mult simplificat). Bessemer folosit minereu de fier suedez pentru experimentele sale (utilizati intotdeauna cele mai bune in experimente de laborator), in timp ce colegii sai din tarile industriale utilizate de minereu engleza - si aceste lucruri continea unele fosfor. Procesul Bessemer (eventual in contrast cu procesul de producere a otelului demodata) nu a indepartat fosfor, si cantitati mici de P sunt suficiente pentru a face otel fragil. Dupa cum stim acum, P segrega in limitele de cereale si modifica proprietatile locale intr-un mod negativ.

 

Fosforul a trebuit sa fie eliminat (daca ati trait in vechea Anglia, intr-o campanie de cucerire pentru a asambla un imperiu, nu ai fi vrut ca productie ta de otel sa depinda de furnizarea de minereu de fier suedez). Doi veri, Sydney Gilchrist Thomas si Percy Carlyle Gilchrist, a gasit drumul in 1875: Ia (printre altele) creta de piatra pentru garnitura convertorului Bessemer si chiar adauga unele la topitura. Fosforul ar reactiona cu CaO cretei arsa si sfarsesc in zgura, care ar putea fi jupuit de otelul lichid sau lipit captuseala.

 

Au existat o multime de alte probleme - ocazional, de exemplu, unele oxigen a ramas in otel si facut inutil. Dl Mushet, un alt englez care vine in ajutorul tarii sale, a gasit solutia: Se adauga unele „fonta silicioasa“ (un fier - aliaj de mangan gasit undeva in Germania) si problemele au disparut. Mn reactioneaza cu zgura si surplus O formulare. Este, de asemenea, orice neutrlizes de sulf in amestec, ceea ce ar crea probleme reale in caz contrar.

Deci, in afara de Bessemer, multi oameni au fost implicati versiunea la scara aducerea productiei Larga la indeplinire otel. Si, cum Dupa, practic, se intotdeauna cu mari VA Invenii dovedi, o altcineva-o facut inainte. Principal In ACEST Caz, o dl Fost una Kelly din SUA, ingrijire un Avut „Bessemer“ de 10 de idee ani de Bessemer inainte insusi. In ce el o Timp facut o monetarie de peste hassles brevete, numele Bessemer Ramane de Otelo Atasat.

Dupa ce procesul Bessemer a fost suficient de depanat, productia de otel a decolat si a devenit in mod suprem o importanta strategica.

 
  • Siemens in Germania si in Franta Martin a dezvoltat „procesul Siemens-Martin“ si asa mai departe si asa mai departe. Productia mondiala de otel a crescut exponential (cum ar fi chips-uri sau Si azi): 22 KTO in 1867, 500 kto in 1870, 1 Mto in 1880 si 28 Mto in jurul secolului. Astazi suntem in peste 500 Mto un an.

 

In 1970, politicienii in general inca mai credea, ca bogatia unei natiuni (si astfel puterea de a supune altii) a fost cuplat direct la productia otel (si, astfel, gradul de pricepere natiunilor in manipularea defectelor punctuale in Fe).

Ati putea simti acum ca vorbim de chimie aici si nevoia tipica a chimistului de a produce substante pure. Nimic nu poate fi mai departe de adevar. Discutam exclusiv influenta dramatica a defectelor punctuale asupra anumitor proprietati ale unui cristal cu zabrele, cum ar fi rezistenta la generarea si miscarea dislocatiilor.

Daca doriti sa cititi mai multe despre acest subiect, cautati cartile splendide de S. Sass, I. Amato und R. Hummel.


   

Polibiu a fost tipul care a scris despre acele indoiri ale sabiilor galilor. Galii ca si toti celelalti celti, din pacate, nu au scris nimic. „Publica sau pieri“, nu este o inventie noua

 

Ca sabii ale galilor / celti au fost inferioare celor ale romanilor este la fel de credibil ca si existenta unor arme de distrugere in masa in Irak 2000 de ani mai tarziu: A fost si este propaganda, prostie!

 

Probabil ca a fost invers. Celtica sabie lunga din otel de damasc a fost mult superioara fata de sabie scurta romana, si in cele din urma (in jur de 300 AD) a fost adoptat ca „spatha“romana.

 

Cineva este tentat de a generaliza: poate celebra tehnologia romana a fost in cea mai mare parte adoptata de la alte persoane? Fie ca aceasta poate, modul in care romanii au folosit tehnologia - bazata pe disciplina, organizarea si productia pe scara larga - a fost fara precedent si un rol esential in a cuceri mai toata lumea.

     
Aici sunt cele mai multe module care trateaza subiectul ca lista:
  Otel din punct de vedere al Stiintei si Ingineria Materialelor
  Detalii despre technologia Damaschina, cu mai multe link-uri catre site-uri mai multe.
  O Sabie ''magica"
  In Germana: Magische Schwerter (und japanische Schwerter)
  In Germana: Povesti de groaza din forja (cu Magie).
  In Germana: Inelul Nibelungilor, Fieraria si sabia lui Siegfried
     

 

© H. Föll (Defects - Script)

Translated by: Irina Vasilescu

Link to the original page: Click Here

We love giving back to the community

We believe in helping people and that matter to us more than anything else. Since the very beginning of our company, our team have been willing and wishing to help.