Quando è iniziata la fusione del ferro?
doc-658
La prima fusione nota di ferro iniziò in Anatolia intorno al 1800 a. C. Chiamato il processo di fioritura, produceva ferro battuto molto morbido ma duttile. Nell' 800 a. C., la tecnologia siderurgica si era diffusa in Europa, arrivando in Giappone intorno al 700 d. C. La ghisa greggia, una lega di ferro e carbonio molto dura ma fragile, veniva prodotta in Cina già nel 1200 a. C., ma non arrivò in Europa fino al Medioevo. La ghisa ha un punto di fusione inferiore a quello del ferro ed è stata utilizzata per la produzione di ghisa.
None
doc-6462
Il colore in vetro può essere ottenuto con l' aggiunta di ioni caricati elettricamente (o centri di colore) distribuiti in modo omogeneo e con la precipitazione di particelle finemente disperse (come nei vetri fotocromatici). Il vetro soda-calce normale appare incolore a occhio nudo quando è sottile, anche se impurità di ossido di ferro (II) (FeO) fino a 0,1 wt% producono una tinta verde, che può essere visualizzato in pezzi spessi o con l' aiuto di strumenti scientifici. Ulteriori aggiunte di FeO e Cr2O3 possono essere utilizzate per la produzione di bottiglie verdi. Lo zolfo, insieme ai sali di carbonio e di ferro, è utilizzato per formare polisolfuri di ferro e produrre vetro ambrato che va dal giallastro al quasi nero. Una fusione di vetro può anche acquisire un colore ambra da un' atmosfera di combustione riducente. Il biossido di manganese può essere aggiunto in piccole quantità per rimuovere la tinta verde data dall' ossido di ferro (II). Quando viene utilizzato in vetri d' arte o in studio il vetro è colorato utilizzando ricette rigorosamente custodite che coinvolgono specifiche combinazioni di ossidi metallici, temperature di fusione e tempi di cottura. La maggior parte del vetro colorato utilizzato nel mercato dell' arte è prodotto in volume da venditori che servono questo mercato, anche se ci sono alcuni produttori di vetro con la capacità di fare il proprio colore da materie prime.
None
doc-654
Il ferro è solitamente trovato come minerale di ferro sulla Terra, ad eccezione di un giacimento di ferro nativo in Groenlandia, che è stato utilizzato dal popolo Inuit. Rame nativo, tuttavia, è stato trovato in tutto il mondo, insieme con argento, oro e platino, che sono stati utilizzati anche per fare strumenti, gioielli e altri oggetti fin dal Neolitico tempi. Il rame era il più duro di questi metalli e il più diffuso. Divenne uno dei metalli più importanti per gli antichi. Alla fine, gli esseri umani impararono a fondere metalli come rame e stagno dal minerale e, intorno al 2500 aC, iniziarono a legare i due metalli per formare il bronzo, che è molto più duro dei suoi ingredienti. Lo stagno era raro, tuttavia, si trovava soprattutto in Gran Bretagna. In Medio Oriente, la gente ha iniziato a legare il rame con zinco per formare ottone. Le civiltà antiche tenevano conto della miscela e delle varie proprietà che produceva, come la durezza, la tenacità e il punto di fusione, in varie condizioni di temperatura e di indurimento del lavoro, sviluppando gran parte delle informazioni contenute nei moderni diagrammi di fase in lega. Arrowheads dalla dinastia cinese Qin (circa 200 aC) sono stati spesso costruiti con una testa di bronzo duro, ma un più morbido bronzo-tang, combinando le leghe per evitare sia opacizzazione e rottura durante l' uso.
None
doc-3777
Il rame si presenta naturalmente come rame nativo ed era noto ad alcune delle civiltà più antiche nel record. Ha una storia d' uso che risale ad almeno 10.000 anni fa, e stime della sua scoperta la collocano al 9000 a. C. in Medio Oriente; un ciondolo di rame è stato trovato nel nord dell' Iraq che risale all' 8700 a. C Ci sono prove che l' oro e il ferro meteorico (ma non la fusione del ferro) sono stati gli unici metalli utilizzati dagli esseri umani prima del rame. Si ritiene che la storia della metallurgia del rame abbia seguito la seguente sequenza: 1) lavorazione a freddo del rame nativo, 2) ricottura, 3) fusione e 4) metodo della cera persa. Nel sud-est dell' Anatolia, tutte e quattro queste tecniche metallurgiche appaiono più o meno simultaneamente all' inizio del Neolitico intorno al 7500 aC. Tuttavia, così come l' agricoltura è stata inventata indipendentemente in diverse parti del mondo, la fusione del rame è stata inventata localmente in diversi luoghi. E' stato probabilmente scoperto in modo indipendente in Cina prima del 2800 aC, in America Centrale forse intorno al 600 dC, e in Africa Occidentale circa il IX o X secolo dC. La fusione di investimento è stata inventata nel 4500-4000 aC nel sud-est asiatico e datazione al carbonio ha stabilito l' estrazione mineraria presso Alderley Edge nel Cheshire, Regno Unito al 2280-1890 aC. Ötzi l' Iceman, un maschio del 3300-3200 a. C., è stato trovato con un' ascia di rame puro al 99,7%; alti livelli di arsenico nei capelli suggeriscono il suo coinvolgimento nella fusione del rame.
None
doc-7008
I cinesi Han-era usato bronzo e ferro per fare una serie di armi, utensili culinari, strumenti di falegnami e oggetti domestici. Un prodotto significativo di queste migliori tecniche di fusione del ferro fu la fabbricazione di nuovi utensili agricoli. La seminatrice per semi in ferro a tre zampe, inventata nel II secolo a. C., ha permesso agli agricoltori di piantare con cura le colture in file invece di gettare i semi a mano. L' aratro in ferro pesante, inventato anche durante la dinastia Han, richiedeva un solo uomo per controllarlo, due buoi per tirarlo.
None
doc-653
L' uso delle leghe da parte degli esseri umani è iniziato con l' uso del ferro meteorico, una lega naturale di nichel e ferro. È il principale costituente dei meteoriti di ferro che cadono occasionalmente sulla Terra dallo spazio esterno. Non essendo stati utilizzati processi metallurgici per separare il ferro dal nichel, la lega è stata utilizzata così com' era. Il ferro meteorico potrebbe essere forgiato da un calore rosso per creare oggetti come strumenti, armi e chiodi. In molte culture è stato modellato da colpi di martello a freddo in coltelli e punte di freccia. Sono stati spesso utilizzati come incudini. Il ferro meteorico era molto raro e prezioso e difficile da lavorare per gli antichi.
None
doc-3804
La concentrazione di rame nei minerali mediamente solo lo 0,6% e la maggior parte dei minerali commerciali sono solfuri, in particolare la calcopirite (CuFeS2) e, in misura minore, il calcocite (Cu2S). Questi minerali sono concentrati da minerali frantumati fino al 10-15% di rame per flottazione della schiuma o biolisciviazione. Riscaldando questo materiale con silice in flash, la fusione rimuove gran parte del ferro come scorie. Il processo sfrutta la maggiore facilità di conversione dei solfuri di ferro nei suoi ossidi, che a loro volta reagiscono con la silice per formare la scoria di silicato, che galleggia sopra la massa riscaldata. Il rame opaco risultante, costituito da Cu2S, viene quindi torrefatto per convertire tutti i solfuri in ossidi: 0,6%.
None
doc-7014
La ruota ad acqua è apparso nei registri cinesi durante la Han. Come accennato da Huan Tan in circa 20 AD, sono stati utilizzati per girare gli ingranaggi che hanno sollevato i martelli di ferro viaggio, e sono stati utilizzati nel martellamento, trebbiatura e lucidatura grano. Tuttavia, non vi sono prove sufficienti per il mulino ad acqua in Cina fino a circa il 5 ° secolo circa. L' amministratore della Comandante di Nanyang Du Shi (d. 38 AD) ha creato un reciprocatore alimentato da una ruota ad acqua che lavorava il soffietto per la fusione del ferro. I giranti idraulici venivano utilizzati anche per alimentare le pompe a catena che sollevavano l' acqua dai fossati di irrigazione sopraelevati. La pompa a catena è stata menzionata per la prima volta in Cina dal filosofo Wang Chong nel suo discorso equilibrato del I secolo - AD.
None
doc-17338
Lo zinco è un metallo bianco-bluastro, brillante, diamagnetico, anche se la maggior parte dei comuni gradi commerciali del metallo hanno una finitura opaca. È un po' meno denso del ferro e ha una struttura cristallina esagonale, con una forma distorta di chiusura esagonale, in cui ogni atomo ha sei vicini più vicini (a 265,9 pm) nel proprio piano e altri sei ad una distanza maggiore di 290,6 pm. Il metallo è duro e fragile alla maggior parte delle temperature, ma diventa malleabile tra 100 e 150 °C. Al di sopra dei 210 °C, il metallo diventa nuovamente fragile e può essere polverizzato battendo. Lo zinco è un conduttore equo di elettricità. Per un metallo, lo zinco ha una fusione relativamente bassa (419,5 °C) e punti di ebollizione (907 °C). Il suo punto di fusione è il più basso di tutti i metalli di transizione, ad eccezione del mercurio e del cadmio.
None
doc-650
Ad una certa temperatura (generalmente compresa tra 1.500 °F (820 °C) e 1.600 °F (870 °C), a seconda del contenuto di carbonio), il metallo base dell' acciaio subisce un cambiamento nella disposizione degli atomi nella sua matrice cristallina, detta allotropia. Questo permette ai piccoli atomi di carbonio di entrare negli interstizi del cristallo di ferro, diffondendosi nella matrice di ferro. Quando questo accade, gli atomi di carbonio sono detti in soluzione, o mescolati con il ferro, formando una fase cristallina unica, omogenea, detta austenite. Se l' acciaio viene raffreddato lentamente, il ferro si trasforma gradualmente in allotropio a bassa temperatura. Quando questo accade gli atomi di carbonio non saranno più solubili con il ferro, e saranno costretti a precipitare fuori dalla soluzione, nucleando negli spazi tra i cristalli. L' acciaio diventa quindi eterogeneo, essendo formato da due fasi: il carbonio (carburo) e la ferrite. Questo tipo di trattamento termico produce acciaio piuttosto morbido e piegabile. Tuttavia, se l' acciaio viene raffreddato rapidamente, gli atomi di carbonio non avranno il tempo di precipitare. Quando si raffredda rapidamente, si verifica una trasformazione senza diffusione (martensite), in cui gli atomi di carbonio rimangono intrappolati in soluzione. Questo fa sì che i cristalli di ferro si deformino intrinsecamente quando la struttura cristallina cerca di cambiare il suo stato a bassa temperatura, rendendolo molto duro e fragile.
None
doc-660
Con l' introduzione dell' altoforno in Europa nel Medioevo, la ghisa poteva essere prodotta in quantità molto più elevate rispetto al ferro battuto. Poiché il ferro di maiale potrebbe essere fuso, la gente ha iniziato a sviluppare processi di riduzione del carbonio nel liquido di ghisa per creare acciaio. Puddling è stato introdotto nel corso del 1700, dove ferro maialino fuso è stato agitato durante l' esposizione all' aria, per rimuovere il carbonio per ossidazione. Nel 1858, Sir Henry Bessemer sviluppò un processo di produzione dell' acciaio soffiando aria calda attraverso ghisa liquida per ridurre il contenuto di carbonio. Il processo di Bessemer è stato in grado di produrre la prima produzione su larga scala di acciaio. Una volta che il processo di Bessemer cominciò ad essere ampiamente utilizzato, iniziarono a seguire altre leghe di acciaio. Mangalloy, una lega di acciaio e manganese che esibisce estrema durezza e tenacità, fu uno dei primi acciai legati, ed è stato creato da Robert Hadfield nel 1882.
None