Oțelul este coloana vertebrală a lumii moderne și este folosit în case, zgârie-nori, automobile și multe altele. Dar oțelul nu se găsește în natură, așa că când au inventat oamenii oțelul?
Se pare că acest metal modern robust datează de cel puțin 2.000 de ani, deși arheologii nu au o dată precisă pentru momentul în care a apărut.
Oțelul este un aliaj de fier și carbon; este în mare parte fier, dar adăugarea crucială a între 0,2% și 1% carbon îl face mai dur, mai puternic și mai rezistent la rugină decât fierul pur.
Înrudit: De ce oțelul inoxidabil nu ruginește?
Arheologii cred că această inovație a fost descoperită în mod independent în mai multe locuri și apoi s-a răspândit în lumea antică.
„Oțelul s-a dezvoltat în primul mileniu î.Hr. în mare parte din Lumea Veche”, Paul Craddockun expert în metalurgie antică la British Museum, a declarat pentru Live Science.
Unele dintre cele mai vechi au fost oțeluri „crezet” produse prin topirea fierului și carbonului împreună, posibil în părți din Asia Centrală și de Suda spus el.
Unele alte forme timpurii de fier fabricat conțineau suficient carbon pentru a fi clasificate ca oțel. Dar până în epoca romană, artefacte ca pumnale romane au fost fabricate din oțel tratat termic corespunzător, a spus el.
Acest lucru necesită forjare – încălzirea și ciocanarea fontei pentru a îndepărta impuritățile și pentru a adăuga urme de carbon. Nimeni nu știe cine a descoperit prima dată acest lucru, dar a fost nevoie de topirea fierului la temperaturi foarte ridicate pentru a îndepărta „zgura” sau impuritățile cauzate de crearea acesteia din minereu de fier, a spus Craddock.
De la bronz la fier
Tranziția de la epoca bronzului la epoca fierului a avut loc în cea mai mare parte a Asiei, Orientului Mijlociu și Europa cu aproximativ 3.000 de ani în urmă. Cu mai bine de 2.000 de ani înainte, oamenii au folosit bronzul – un aliaj de aproximativ 90% cupru și 10% staniu – pentru a face arme metalice, armuri și vase ceremoniale. Cu toate acestea, astfel de articole erau foarte prețuite și de obicei inaccesibile pentru oamenii obișnuiți.
Arheolog independent Alessandra Giumlia-Mair a declarat pentru Live Science că fierul a înlocuit bronzul pentru multe utilizări, în principal pentru că minereul de fier este din abundență și relativ ieftin de obținut – odată ce cineva și-a dat seama cum să facă fier. Deci, săbiile și pumnalele de fier nu erau neapărat mai ascuțite sau mai durabile decât săbiile sau pumnalele de bronz, a spus ea, dar au măturat lumea antică pentru că erau mai ieftine de făcut.
De-a lungul timpului, fierarii timpurii au dezvoltat metode de fabricare a fierului mai dur, inclusiv oțel, astfel încât mai mulți oameni își puteau permite arme și unelte de fier. Dar bronzul a continuat să fie folosit pentru articole de înaltă calitate, cum ar fi vase, lămpi și ornamente personale până după Evul Mediu, a spus Giumlia-Mair.
În zilele noastre, oțelul este fabricat de obicei în cuptoare specializate care preiau lingouri de „fontă” obținute din minereu de fier și le rafinează în diferite aliaje de oțel la temperaturi ridicate, în timp ce le expun la oxigen. Diferite tipuri de oțel au cantități diferite de carbon și alte elemente, cum ar fi cromul, care este esențial pentru oțelul inoxidabil.