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HISTOIRE DE LA TECHNOLOGIE, TECHNOLOGIE, OBJETS AUTOUR DE NOUS
Le fer. Histoire de l'invention et de la production
Annuaire / L'histoire de la technologie, de la technologie, des objets qui nous entourent Le fer natif libre dans la croûte terrestre, contrairement au cuivre, n'est presque jamais trouvé. Mais il fait partie de nombreux minéraux et est beaucoup plus répandu que les métaux non ferreux. Dans les temps anciens, il pouvait être extrait littéralement partout - des minerais lacustres, marécageux, des prairies et autres. Cependant, comparée à la métallurgie du cuivre, la métallurgie du fer est un processus assez complexe. Le fer fond à 1539 degrés. Une température aussi élevée était totalement inaccessible aux anciens maîtres. Par conséquent, le fer est entré dans la vie quotidienne de l'homme bien plus tard que le cuivre. Son utilisation répandue comme matériau pour la fabrication d'armes et d'outils n'a commencé qu'au 1er millénaire avant notre ère, lorsque la méthode de récupération du fer brut est devenue connue (cependant, certains peuples ont appris la métallurgie du fer beaucoup plus tôt ; par exemple, les tribus qui habitaient le territoire l'Arménie moderne, savait déjà extraire le fer des minerais au début du 3e millénaire avant notre ère). Les minerais de fer les plus courants (minerai de fer magnétique, minerai de fer rouge et minerai de fer brun) sont soit un composé de fer et d'oxygène (oxyde de fer), soit de l'oxyde de fer hydraté. Afin d'isoler le fer métallique de ces composés, il est nécessaire de le réduire, c'est-à-dire d'en extraire l'oxygène.
Bien sûr, les anciens maîtres n'avaient aucune idée des processus chimiques complexes qui se produisaient lors de la réduction du fer. Cependant, en observant la "fusion" du minerai, ils ont finalement établi plusieurs modèles importants, qui ont formé la base des méthodes les plus simples de production de fer. Tout d'abord, nos ancêtres ont remarqué que pour obtenir du fer, il n'est pas du tout nécessaire de l'amener à un point de fusion. Le fer métallique peut également être obtenu à des températures beaucoup plus basses, mais il doit y avoir plus de combustible que dans la fonte du cuivre, et ce combustible doit être de meilleure qualité. Il faut aussi que le feu soit le plus « chaud » possible. Tout cela nécessitait un aménagement particulier du four et des conditions de fusion.
En règle générale, en commençant à "fondre" le fer, les artisans ont d'abord creusé un trou rond dont les parois étaient recouvertes d'une épaisse couche d'argile de l'intérieur. De l'extérieur, une ouverture pour l'injection d'air a été apportée à cette fosse. Ensuite, sur la partie inférieure arrondie, la partie supérieure a été construite en forme de cône. Le charbon de bois était utilisé comme combustible. Il a été versé au fond même du four - dans la fosse. Au-dessus, une charge était posée en couches - minerai concassé et charbon. Une épaisse couche de charbon a été coulée tout en haut. Une fois que le combustible a été enflammé en dessous, un fort échauffement du minerai a commencé. Dans ce cas, il y a eu une réaction chimique d'oxydation du carbone (charbon) et de réduction du fer. Sous forme de minuscules pétales, le fer pâteux, trois fois plus lourd que le laitier, est tombé et s'est déposé dans la partie inférieure du four.
En conséquence, au fond de la fosse, un morceau de fer doux soudé a été collecté - bloom, pesant de 1 à 8 kg. Il se composait de métal mou avec des vides remplis de scories dures. Lorsque la "fusion" était terminée, le four était cassé et le kritsa en était retiré. Un traitement ultérieur a eu lieu dans la forge, où le kritsa a de nouveau été chauffé dans une forge et travaillé à coups de marteau pour éliminer les scories. Dans la métallurgie du fer, la forge est devenue le principal type de traitement des métaux pendant de nombreux siècles et la forge est devenue la branche de production la plus importante. Ce n'est qu'après le forgeage que le fer a acquis des qualités satisfaisantes. Le fer pur, cependant, ne peut pas être utilisé en raison de sa douceur. Seul un alliage de fer et de carbone avait une importance économique. Si le métal résultant contenait de 0 à 3% de carbone, on obtenait de l'acier, c'est-à-dire du fer, qui acquit une nouvelle propriété - la capacité à être durci. Pour ce faire, l'outil a été chauffé au rouge puis refroidi à l'eau. Après durcissement, il est devenu très dur et a acquis d'excellentes qualités de coupe. Avec un flux d'air naturel, la température dans le four n'a pas dépassé 1000 degrés. Déjà dans l'Antiquité, on avait remarqué que plus de fer et une meilleure qualité pouvaient être obtenus à partir du même minerai si de l'air était pompé artificiellement dans le four à l'aide de soufflets. Les fourrures étaient fabriquées à partir de peaux, munies de muselières et mises en mouvement à la main. À l'aide de buses et de soufflets, de l'air brut et non chauffé a été injecté dans le four, d'où le nom de l'ensemble du processus. Cependant, même avec cette méthode, la température ne pouvait monter qu'à 1200 degrés et pas plus de la moitié du fer qu'elle contenait était extraite du minerai. Matériau largement disponible et bon marché, le fer a très vite pénétré toutes les branches de la production, de la vie quotidienne et des affaires militaires et a révolutionné toutes les sphères de la vie. Une hache de fer et une charrue avec un soc de fer ont permis de maîtriser l'agriculture pour les peuples qui lui étaient auparavant complètement inaccessibles. Ce n'est qu'après la diffusion du fer que l'agriculture est devenue la branche de production la plus importante chez la plupart des peuples. Le fer a donné à l'artisan des outils d'une telle dureté et d'un tel tranchant que ni la pierre ni le bronze ne pouvaient résister. Ils ont été la base sur laquelle d'autres métiers ont commencé à se développer rapidement. Ces changements majeurs mettent fin à la société primitive. Elle a été remplacée par une société de classe plus développée. Auteur : Ryzhov K.V.
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