¿Cómo tenían los romanos espadas de acero si el acero no se inventó hasta el proceso de Bessemer?

El acero fue inventado más de dos mil años antes del proceso del Bessemer. El proceso acaba de hacer que su producción sea más fácil y más barata.

El acero fue descubierto probablemente junto con el hierro, y un poco más tarde que el bronce.

Después de que la gente descubriera que el acero es una mejor alternativa al bronce, identificaron los minerales que pueden reducirse a hierro, los clásicos óxidos de hierro, y el proceso se realizó en presencia de carbono que era fácilmente accesible, eliminaron estos óxidos, y unido con ese hierro, produciendo acero o hierro fundido.

Es una labor intensiva, y existe la posibilidad de falla, no solo para que los óxidos no se “liberen” en hierro, sino que también terminen con un contenido de carbono demasiado bajo o demasiado alto.

La falta de conocimiento en ese momento convirtió al herrero en algo especial, como un mago o un chamán, ya que por experiencia podía hacer algo maravilloso de la tierra.

Una de las formas comunes en los tiempos antiguos para hacer hierro a partir de sus minerales todavía se hace hoy de la manera tradicional, y es en Japón, la famosa tatara, donde reducen el mineral de hierro / arena en acero dulce, acero y hierro fundido. Hay un video en YouTube, puedes ver cómo lo hacen. Me imagino que hubo muchas diferencias con respecto al oeste, pero la idea básica es la misma.

Una nota; no eran solo los romanos, para su época, todo el viejo mundo podía tener acceso o fabricar acero.

Los romanos fabricaban acero de baja calidad en pequeñas cantidades. En Asia Central, al mismo tiempo, y más tarde, los trabajadores metalúrgicos fabricaban acero de mayor calidad, pero aún en pequeñas cantidades. Lo que hizo el proceso de Bessemer fue hacer posible la fabricación de acero de muy alta calidad en cantidades enormes y relativamente barato. Esto se desarrolló debido a la necesidad de fabricar mucho acero para los ferrocarriles, para los rieles, pero una vez que podían fabricar mucho acero a bajo precio, la gente también comenzó a fabricar muchas otras cosas con acero, como tornillos, clavos, abrelatas, ollas, batidores de huevos, etc. Mucha más gente podía pagar tenedores, fue entonces cuando los tenedores se convirtieron en algo que todos usaban. Encontrará más información aquí: Steel History – Quatr.us e Modern Steel History – Quatr.us

Cuando se trata de producir acero, existen algunas dificultades en comparación con el oro o el bronce. Por lo tanto, no es sorprendente que haya llegado más tarde en la historia. En los Estados Unidos, por ejemplo, los incas y los mexicanos usaban oro y plata pero no tenían metalurgia de hierro (lo que puede ser una de las razones de su rápida sumisión a los españoles).

Al tratar de derretir el mineral de hierro, los gases de la leña o el carbón vegetal, dependiendo de la temperatura, pueden agregar demasiado carbono y hacer que el producto sea demasiado frágil para ser útil. Y si no está bien protegido por gases ricos en carbono, el baño fundido se reoxida fácilmente, lo que también resulta en un producto inútil.

Entonces, los antiguos no lo derritieron (lo que tenía la ventaja adicional de requerir menos temperatura), sino que elevaron la temperatura del mineral de hierro hasta el punto en que el monóxido de carbono del fuego podía reaccionar, quitando el oxígeno del mineral, mientras que El herrero, al martillar la culata, expuso cada vez más superficie a esa reacción. El arte estaba controlando el proceso para extraer el oxígeno del mineral sin agregar demasiado carbono al acero. Fue muy laborioso.

Lo que cambió en la industria moderna del acero es la separación del trabajo en 2 pasos: primero derrita el mineral y produzca hierro quebradizo (porcina) en los altos hornos. Más adelante, el arrabio se refina mediante algún proceso (que reduce el contenido de carbono mediante la adición controlada de oxígeno), el primero de los cuales fue Bessemer.

Es cierto que el proceso Bessemer no hizo el primer acero; acaba de fabricar el primer acero barato. Así es como los romanos podrían tener espadas de acero.

También es cierto que el acero es hierro y carbono, pero eso es engañoso. A menos que estemos hablando del elemento químico puro, el hierro siempre incluye carbono. El hierro forjado tiene un contenido de carbono relativamente bajo (menos del 1%) pero también incluye otras “escorias”. El hierro fundido tiene entre 2.1% y 4.0% de contenido de carbono.

El acero al carbono varía desde acero al carbono con bajo contenido de carbono (0.05% o menos a aproximadamente 0.21%) hasta aceros para herramientas con alto contenido de carbono (0.6% y más). Estos números no son absolutos. Hay muchos estándares para los aceros, y no todos están de acuerdo.

Lo que pasa con el acero es que tiene muchas propiedades útiles (alta resistencia a la tracción y al corte, ductilidad, dureza, tenacidad, etc.), y estas son una compensación entre sí. Por ejemplo, la dureza implica fragilidad (que es lo opuesto de “dureza” a un tipo de materiales). Agregar o restar contenido de carbono cambia estas propiedades. Los contenidos de carbono más altos permiten el tratamiento térmico, que puede cambiar las propiedades sin cambiar la composición química (en cambio, cambia la estructura molecular).

El proceso Bessemer solo permitió la producción de acero en grandes cantidades a menor costo.

Varias culturas han estado fabricando acero durante siglos. El acero Wootz de la India, por ejemplo, tenía un patrón hermoso y excelentes propiedades de sujeción de bordes. Pero los procesos tradicionales de “pre-Bessemer” fueron largos y laboriosos, requirieron mucho combustible y un ojo verdaderamente entrenado. Probablemente, la mejor manera de emprender el proceso tradicional es observar a los maestros japoneses que crean acero para hacer espadas katana.

“ En la época de la República romana, que floreció durante la Edad del Hierro, el mundo clásico conocía bien el acero y el proceso de fabricación del acero. El hierro puro es relativamente blando, pero el hierro puro nunca se encuentra en la naturaleza. El mineral de hierro natural contiene varias impurezas en solución sólida, que endurecen el metal reducido al producir cristales metálicos de forma irregular. El Gladius generalmente está hecho de acero.

En la época romana, el mineral se redujo en un horno florido. Las piezas resultantes se llamaron flores ,

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que se trabajaron para eliminar inclusiones de escoria de su superficie porosa.

Un estudio metalúrgico reciente de dos espadas etrurianas, una en forma de kopis griegas del siglo VII a. C. Vetulonia, y la otra en forma de gladius hispaniensis del siglo IV a. C. Chiusa, da una idea sobre la fabricación de espadas romanas.

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La espada Chiusa proviene de Etruria romanizada; así, independientemente de los nombres de las formas (que los autores no identifican), los autores creen que el proceso fue continuo desde los etruscos hasta los romanos.

La espada Vetulonian fue creada por el proceso de soldadura de patrones de cinco flores reducidas a una temperatura de 1163 ° C. Se crearon cinco tiras de contenido variable de carbono. Un núcleo central de la espada contenía el más alto: 0.15–0.25% de carbono. En sus bordes se colocaron cuatro tiras de acero con bajo contenido de carbono, 0.05-0.07%, y todo se soldaba forjando el patrón de golpes de martillo. Un golpe aumentó la temperatura lo suficiente como para producir una soldadura por fricción en ese punto. La forja continuó hasta que el acero estuvo frío, produciendo un recocido central. La espada tenía 58 cm (23 pulgadas) de largo.

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La espada Chiusian fue creada a partir de una sola floración forjada a partir de una temperatura de 1237 ° C. El contenido de carbono aumentó de 0.05–0.08% en la parte posterior de la espada a 0.35–0.4% en la cuchilla, de lo cual los autores deducen que se pudo haber usado alguna forma de carburación. La espada tenía 40 cm de largo y se caracterizaba por una cintura de avispa cerca de la empuñadura.

Las espadas romanas continuaron siendo forjadas tanto como compuestos como a partir de piezas individuales. Las inclusiones de arena y óxido debilitaron las dos espadas en el estudio y sin duda limitaron la fuerza de las espadas durante el período romano.

fuente: Gladius – Wikipedia

El acero se puede hacer con hierro y tierra. El acero, en realidad, es solo hierro y carbono. Esto se conoce desde la Edad del Hierro, sin embargo, el problema con el acero forjado es que necesita temperaturas más altas que el Hierro, y los únicos buenos métodos para hacerlo solían ser todos ineficientes. Pasamos a la era del acero una vez que la fragua pudo producir el calor necesario para trabajar el acero.

El proceso Bessemer fue el primer proceso industrial económico para la producción en masa de acero a partir de arrabio fundido antes del desarrollo del horno de hogar abierto. El principio clave es la eliminación de impurezas del hierro por oxidación con aire soplado a través del hierro fundido. La oxidación también eleva la temperatura de la masa de hierro y la mantiene fundida. Todo lo que hizo el proceso Bessemer fue facilitar el robo en grandes cantidades.

El martilleo continuo del acero con un alto contenido de carbono y la repetición del proceso durante 100 veces compacta la estructura atómica y las redes cristalinas más apretadas y más juntas, lo que usted mismo podría lograr con una simple forja.

Antes teníamos altos hornos y el BP no podíamos convertir el acero del hierro fundido.
Pero tuvimos hierro forjado durante miles de años.
En el mineral y el proceso, el carbono y otros elementos se mezclaron, por lo que podríamos obtener un material que podríamos llamar acero.
Algunos se hicieron famosos debido a la composición del mineral.

El acero es hierro + carbono + otros elementos dependiendo. Este material se conoce desde la antigüedad. El proceso Bessemer hizo que la producción de acero fuera más eficiente, en grandes cantidades.