Tegenwoordig staal lijkt te zijn alomtegenwoordig, een essentieel onderdeel in de bouw en wordt gevonden in een verscheidenheid van producten zoals voedsel ware, machines, wapens en voertuigen. En dit aan een integraal onderdeel van onze moderne wereld het heeft een rijke geschiedenis en is geproduceerd en gebruikt worden door de mensheid voor millennia.

In zijn meest eenvoudige definitie van staal is een legering van ijzer en koolstof met de koolstofatomen helpen om samen te binden de ijzeratomen. Staal is over het algemeen dus meer bestand tegen roest en gemakkelijker te lassen, twee eigenschappen die wel lenen voor het grootschalige gebruik als bouwmateriaal en in machineonderdelen. Het kan, en meestal niet bevatten combinaties van andere elementen die ervoor zorgen dat iets andere vertonen. Bijvoorbeeld chroom wordt toegevoegd aan de RVS glans die je ziet in veel bestek te creëren.

Vroege Geschiedenis

De geschiedenis van de staalproductie is gekoppeld aan de technologische ontwikkelingen door de eeuwen heen in de ovens en het smeltproces. De vroegste smelten technieken die een oven bekend als een bloomery en de eerste legeringen die wij kennen als staal het meest waarschijnlijk het gevolg van natuurlijke koolstof ‘onzuiverheden’ vinden hun weg naar de uiteindelijke bloei (poreuze brokken ijzer), die het smeltproces geproduceerd.

De vroegste voorbeelden gevonden van staal komen uit de prehistorie en zelfs terug te strekken dan wat we beschouwen als de brons-en ijzertijd ontdekkingen van het materiaal dat dateert uit 4000 voor Christus in Turkije, terwijl verder bewijs van de productie van staal is gevonden in Oost-Afrika terug te gaan naar het begin van de IJzertijd in 1.400 voor Christus.

Koolstofstaal is ook geproduceerd sinds de ijzertijd in Azië met de vroegste voorbeelden gevonden in Sri Lanka. De Chinezen in het bijzonder hebben een sterke geschiedenis van de staalproductie in de eeuwen voor Ad, met behulp van een verscheidenheid aan processen zoals de productie van Wootz staal (een zware stalen ideaal voor scherpe wapens) die was in India is ontstaan ​​in 300BC. Wootz staal was een ingewikkelde legering die een groot aantal sporenelementen geven het zijn unieke eigenschappen.

Tot in de 17de eeuw, Staal was relatief lastig en duur om te produceren en dus werd alleen gebruikt in voorwerpen die haar onderscheidende kenmerken heeft geëist, waar geen andere metalen zou volstaan. Het was dan ook het meest voor bij kleine of belangrijke artefacten, zoals zwaarden, messen en andere wapens in eerdere periodes (zelfs in gevorderde beschavingen zoals de Romeinen en Chinezen), terwijl steeds vaker voor ingewikkelde metalen werk, zoals uurwerken in latere eeuwen.

17e eeuw

Wijdverbreide ons van staal in plaats van andere Ferrolegeringen pas echt begon in de 17e eeuw, toen de vooruitgang in de methoden die worden gebruikt voor de productie op zijn beurt maakte het veel beter betaalbaar en de verbetering van de werkelijke kwaliteit van het staal zelf.

De belangrijkste ontwikkeling was het grootschalig gebruik van hoogovens, waarin het smelten van ijzer werd gevoed door het pompen van lucht in de oven, in de 17e eeuw, in het bijzonder in Frankrijk en Groot-Brittannië. De technologie was geleidelijk aan ontwikkeld van het oorspronkelijke bloomeries in heel Europa en de Middellandse Zee sinds de ijzertijd, met invloeden uit China en het Oosten, en in het bijzonder vorderde aanzienlijk tijdens de middeleeuwse periode.

De 17e eeuw zag ook de goedkeuring van het cementeren proces dat staal gemaakt door het nemen van smeedijzeren (bar ijzer, waar de koolstof onzuiverheden was verwijderd) en te verwarmen in aanwezigheid van een koolstofrijke stof zoals houtskool het niveau van koolstof in de legering te verhogen. Een groot deel van de smeedijzeren gebruikt in de werkwijze op het moment dat werd geproduceerd in Zweden met ovens in Groot-Brittannië vinden het meer betaalbaar voor de hogere kwaliteit ijzer te importeren.

Industriële Revolutie

De volgende belangrijke stap in staal maken was een integraal onderdeel van de industriële revolutie met de introductie van het Bessemer-proces in 1858. De werkwijze voor de vermindering van het koolstofgehalte van ruwijzer plaats grotere koolstofgehalte van gietijzer. Het gesmolten ijzer in een nieuw Bessemer converter die de onzuiverheden (met inbegrip van koolstof) met een speciale klei-voering en het pompen van lucht door het gesmolten metaal (waardoor ook de warmte van de oven te verhogen).

Door terug te keren naar (de minder verfijnde) ruwijzer als het bronmateriaal en het gebruik van gepompt lucht naar de rook brandstof, het Bessemer proces maakte de productie van staal veel efficiënter en zuiniger, het daardoor mogelijk de productie op een echt industriële schaal in de industriële revolutie.

Modern Staalfabricage

De Bessemer proces werd nog algemeen gebruikt in verschillende gedaanten tot de jaren 1950 wanneer zijn opvolger, oxystaalproductie (BOS) werd geïntroduceerd. De werkwijze heeft een grote verfijning het Bessemer proces dat het mogelijk zuivere zuurstof worden gepompt in de oven in plaats van lucht, waardoor het veel efficiënter. Als gevolg hiervan ongeveer 60% van de output in de wereld komt nu van de BOS-methode.

Ondanks de uitvinding van de meer moderne materialen zoals plastic, staal, in al zijn variëteiten, is nog steeds integraal in het weefsel van de wereld die we om ons heen zien. Als gevolg hiervan staalleveranciers blijven tot maar liefst 1,3 miljard ton van het metaal te produceren elk jaar over de hele wereld.