Prezentare
În 1856, Henry Bessemer (1813-1898) a dezvoltat o nouă metodă pentru fabricarea de oțel. Procesul Bessemer a făcut posibilă fabricarea unor cantități mari de oțel de înaltă calitate pentru prima dată. Aceasta, la rândul său, a furnizat oțel la un cost relativ scăzut pentru diverse industrii. Prin revoluționarea industriei siderurgice, procesul Bessemer a contribuit la impulsionarea Revoluției Industriale., În termen de câteva decenii, turnătorii au fost de luare de cale ferată, pod grinzi, locomotive, blindaj, și alte produse pe bază de oțel.
fundal
fierul a fost cunoscut de om de câteva mii de ani; cele mai vechi unelte de fier găsite până acum sunt din Egipt și au fost făcute în jurul anului 3000 î.HR.. Cu toate acestea, fierul este un metal relativ moale și fragil pe cont propriu. Prin aproximativ 1000 î.HR. grecii au descoperit că încălzirea fierului ar ajuta la întărirea acestuia, dar era încă fragilă și nu era foarte utilă pentru orice sarcini care necesită rezistență., Alte culturi au încălzit minereul de fier și cărbunele împreună, făcând ceea ce numim acum fier forjat.în secolul al XIV-lea, fonta a fost dezvoltată. Fonta se face prin încălzirea ironbars, cocs de cărbune și calcar împreună într-un foc sau cuptor. Mai întâi, minereul de fier este acoperit cucoke și calcar și încălzite timp de până la o săptămână, permițând carbonului să difuzeze pe suprafața fierului. Apoi, metalul este ciocănit și pliat pentru a amesteca carbonul în întregul fier, în același mod în care pâinea frământată distribuie drojdia în aluat., Din păcate, acest proces a fost intensiv în timp și forță de muncă și a produs oțel de calitate diferită.încălzirea acestor ingrediente împreună într-un creuzet a fost următoarea inovație. Permițând un anumit grad de amestecare în timpul încălzirii, acest proces a produs o calitate mai uniformă a oțelului, deși încă în cantități limitate. Chiar și așa, această metodă a permis unui oraș din Anglia să-și crească producția de oțel de la aproximativ 200 de tone anual la peste 20.000 de tone pe an într-un secol.următoarea descoperire a venit în 1856, când Henry Bessemer a dezvoltat procesul de fabricare a oțelului numit pentru el., De fapt, necunoscut lui Bessemer, această metodă de fabricare a oțelului a fost dezvoltată aproape simultan de americanul William Kelly (1811-1888). Cu toate acestea, Bessemer a depus mai întâi cererea de brevet pentru Statele Unite și a primit majoritatea creditului. În procesul Bessemer, aerul este forțat continuu prin oțel în timp ce este conținut în creuzet. Aceasta a ars carbonul prezent în oțel, ridicând temperatura și îndepărtând multe dintre impuritățile care altfel ar afecta calitatea și rezistența metalului final., În plus, convertoarele lui Bessemer (acum numite și furnale din cauza volumelor mari de aer care sunt aruncate prin oțelul topit) au funcționat continuu, mai degrabă decât în loturi, așa cum a fost cazul oțelului creuzet. Acest lucru a produs cantități mai mari de oțel, o altă îmbunătățire. În acest proces, o parte din carbon rămâne în oțel, ajutând la transformarea oțelului atât mai puternic, cât și mai flexibil decât fierul original.procesul Bessemer s-a dovedit aproape la fel de durabil ca oțelul pe care îl produce. După aproape 150 de ani, este încă metoda principală de fabricare a oțelului în lume., Sunt utilizate alte procese de fabricație, dar mai ales pentru anumite tipuri de oțel care necesită proprietăți diferite. În plus, deși oțelul de astăzi este similar cu cel din anii 1860, au fost dezvoltate o serie de oțeluri de specialitate. Câteva exemple sunt oțelul inoxidabil, oțelul de scule, oțelul cu arc și aliajele speciale utilizate în medii extreme (cum ar fi motoarele cu reacție, reactoarele nucleare, în interiorul corpului uman și așa mai departe).
Impact
impactul disponibilității oțelului ieftin, de înaltă calitate, cu greu poate fi supraevaluat., Secolul al XIX-lea în Europa a fost momentul Revoluției Industriale. Dezvoltarea motorului cu aburi într-un dispozitiv util, dezvoltarea căii ferate și motorul cu ardere internă au avut loc în acest secol. Aceste dispozitive au fost făcute mai eficiente de oțelul lui Bessemer. Și acest nou oțel a făcut posibile și alte inovații. Importanța oțelului lui Bessemer a devenit curând evidentă în domeniile industriei și comerțului, ingineriei civile și armatei.
industria a fost primul și cel mai evident beneficiar al noului oțel., Producția de oțel în Marea Britanie a crescut de la aproximativ 50.000 de tone la peste 1,3 milioane de tone anual în doar 25 de ani. În același timp, prețul acestui oțel a scăzut la jumătate din nivelul anterior. O mare parte din acest oțel suplimentar a mers în industrie. O parte din oțel a fost folosit pentru infrastructură, pentru a face mașinile care au făcut mărfurile care au fost trimise pe piață. Utilizarea oțelului în loc de fier, lemn sau alte materiale a contribuit la creșterea duratei de viață a dispozitivelor de fabricație, în cele din urmă făcând procesul de fabricație mai eficient., În plus, rezistența mai mare a oțelului a făcut posibile Unele dispozitive care pur și simplu nu au putut fi construite înainte. Lamele de oțel sau suprafețele de tăiere au ajutat ca ferăstraiele să dureze mai mult, reducând costurile de fabricare a produselor din lemn, în timp ce sculele și piesele din oțel au ajutat la realizarea strungurilor de mare viteză. De asemenea, industria ar putea folosi oțelul în produsele pe care le-a făcut pentru consumatori. Oțelul era mai greu decât fierul, mai puțin costisitor decât fierul forjat și mai durabil decât lemnul, piatra sau sticla. Deși nu este materialul perfect pentru toate utilizările, versatilitatea sa a fost impresionantă.,toate aceste atribute fac din oțel o parte importantă a oricărei economii naționale. Disponibilitatea produselor din oțel durabile și relativ ieftine pentru consumatori încurajează achizițiile, alimentând astfel economia de piață a cererii și ofertei. Produsele fabricate de înaltă calitate, cu costuri reduse, pot fi exportate, aducând valută străină într-o țară. Oțelul este una dintre pietrele de temelie ale unei economii industriale sănătoase, iar fabricile de oțel sunt printre primele achiziții majore făcute de țările în curs de dezvoltare pe măsură ce devin industrializate., De asemenea, este demn de remarcat faptul că, în 1990 singur, o serie de litigii comerciale se învârte în jurul acuzațiilor de „dumping” de oțel pe piețele externe la prețuri scăzute în mod artificial pentru a obține avantaj economic sau, în unele cazuri, pentru a încerca să rănească o altă națiune de oțel din industria prelucrătoare. Că astfel de practici apar este încă un alt indiciu al importanței economice a oțelului pentru națiuni.
Oțelul a fost, de asemenea, important în realizarea multor imperii industriale. În Statele Unite, Andrew Carnegie și-a făcut averea vânzând oțel națiunii în curs de dezvoltare., Oțelul din cuptoarele lui Carnegie a intrat în trenurile care călătoreau spre frontiera americană, a construit șinele pe care călăreau și armele pe care pasagerii le transportau. În Germania, Imperiul industrial al familiei Krupp a fost construit, în parte, pe oțel și produse din oțel. Cel mai bine cunoscut pentru furnizarea de arme Germaniei Naziste, Krupp a construit, de asemenea, echipamente și vehicule agricole timp de mulți ani, până când au fost împărțite de aliați după Al Doilea Război Mondial.
Oțelul a avut, de asemenea, un impact major asupra ingineriei civile și arhitecturii., Fără oțel nu ar exista zgârie-nori, poduri suspendate, căi ferate, beton armat și autostrăzi moderne. Rezistența și ușurința relativă a oțelului au făcut toate aceste lucruri posibile. Este sigur să spunem că niciun oraș mare nu ar arăta la fel fără oțel.unul dintre motivele lui Bessemer pentru dezvoltarea unui proces îmbunătățit de fabricare a oțelului a fost nevoia de mai multe arme de către trupele britanice în timpul Războiului Crimeei. Printre primele produse pe care le-a făcut cu noul său oțel au fost armele, împreună cu calea ferată., Armele sunt, desigur, direct utile de către militari și, permițând o mobilizare mai rapidă a trupelor, calea ferată a ajutat la revoluționarea războiului. În timpul Războiului Civil American superioritatea sistemului feroviar de Nord, combinată cu puterea industrială a Nordului, a ajutat statele nordice să câștige războiul.alte utilizări la care oțelul a fost pus rapid au fost armura pentru vehicule, butoaie de arme mai puternice pentru piese de artilerie, autovehicule, nave navale, motoare și turbine și, mai târziu, tancuri și părți ale avioanelor. Ca și în multe alte domenii, este greu să concepem un război modern fără oțel.,deși oțelul este înlocuit în unele zone de polimeri, ceramică, compozite și alte materiale, acesta joacă încă un rol vital în societatea modernă. În timp ce unele automobile sunt acum realizate cu panouri de caroserie din polimeri, de exemplu, oțelul este utilizat pentru suprafețe orizontale și pentru armarea ușilor datorită rezistenței superioare și capacității sale de a proteja pasagerii în timpul unui accident. Calculatorul și tastatura pe care sunt tastate aceste cuvinte sunt compuse în mare parte din plastic, siliciu și cupru, dar linia de asamblare pe care au fost fabricate este realizată cu oțel., Oțelul poate, la un moment dat, să fie înlocuit cu alte materiale, dar acest timp nu este probabil să fie în viitorul apropiat. Între timp, nu există nici o îndoială că lumea în care trăim ar fi profund diferită fără disponibilitatea oțelului ieftin și de înaltă calitate.
P. ANDREW KARAM
bibliografie
Diamond, Jared. Arme, germeni și oțel: soarta societăților umane. New York: W. W. Norton and Company, 1999.Institutul de materiale. Sir Henry Bessemer, F. R. S.: O Autobiografie. Ashgate Publishers, 1989.Kent, Zachary., Andrew Carnegie: Steel King și prieten la biblioteci. Enblow Publishers, Inc., 1999.