История стали

Более 4000 лет назад: первая сталь
Сталь является одним из самых важных материалов в мире для базовых применений и проникла во все аспекты человеческой жизни, от инфраструктуры и транспорта до консервных банок для хранения пищи. Более 4000 лет назад древние египтяне и месопотамцы обнаружили метеоритное железо и использовали этот «дар богов» в декоративных целях. Более чем через 2000 лет люди начали производить железо из добываемой железной руды. Плавка железа восходит к 1800 году до нашей эры в Индии. Хетты Анатолии начали выплавлять железо около 1500 года до нашей эры. Около 1200 года до нашей эры Хеттское царство пало, и племена рассеялись по Европе и Азии, унося с собой знания о плавке железа, таким образом началась «Железный век».

III век до нашей эры: древнее ремесло
Ремесленники Железного века не знали химического процесса выплавки железа и стали; процесс плавки был таинственным, и результаты зависели от мастерства кузнеца. Самыми искусными были кузнецы Южной Индии. Уже в III веке до нашей эры они выплавляли закалённое железо в угольных тиглях, чтобы произвести «узи-сталь» — материал, который до сих пор известен своим качеством.
Война была движущей силой развития стали
Военные действия были движущей силой в раннем развитии стали, так как армии нуждались в мощном и прочном оружии и броне. Многие инструменты, включая мечи, топоры, пилы и зубила, стали более прочными и эффективными, когда их изготавливали из стали.

XII век: доменная сталь
В XII веке в Азии уже начали появляться процессы, такие как доменная сталь. Большинство сталелитейщиков того времени научились производить сталь путём карбонизации — процесса, при котором угольный порошок проникал в поверхность кованых железных стержней в течение длительного времени, чтобы увеличить содержание углерода в сплаве. Этот процесс мог занимать дни или недели. Несмотря на растущий спрос на сталь, её производство оставалось медленным, трудоёмким и дорогим процессом. К XV веку сталь широко использовалась по всему миру.

1740 год: кристаллизация железа увеличивает производство
В 1740 году загадочный и высококреативный молодой англичанин Бенджамин Хантсман раскрыл новый процесс кристаллизации железа торговцам ножевого товара северной Англии. Использование глиняных тиглей позволило достичь температуры плавления стержней, достаточной для процесса карбонизации, и в то же время позволило отливать произведённую сталь в однородные, высококачественные слитки, что увеличило выход по сравнению с прошлым. Хотя изобретение Хантсмана ещё не достигло цели производства высококачественной стали в низкой стоимости и с высоким выходом, оно всё же требовало дальнейших усилий будущих поколений. Но именно его технология привела к тому, что Шеффилд в Англии стал одним из крупнейших центров сталелитейного производства XIX и XX веков.

XVIII век: Индустриальная революция приводит к технологической революции
По мере развития Индустриальной революции применение железа и стали расширялось. Паровые насосы и доступность кокса сделали железо новым любимым строительным материалом, в то время как сталь обеспечивала прочные инструменты для эпохи машинного производства. Техника прокатки тонких пластин Генри Коттера открыла новую главу в сталелитейной промышленности. Возникновение Лондонской биржи металлов (LME) сигнализировало о буме торговли цветными металлами.
Металлические материалы были жизненно важны для развития торговли и транспорта, а железнодорожная и судостроительная промышленности требовали более качественных металлических деталей. Генри Коттер, поставщик судостроительной промышленности, разработал две революционные технологии производства, которые были запатентованы в 1783 и 1784 годах соответственно. Первая заключалась в улучшении качества железа путём перемешивания расплавленного чугуна в ковше, что увеличивало вязкость и уменьшало хрупкость металла за счёт снижения содержания углерода. Вторая технология заключалась в прокатке металла до получения конечного продукта, что приводило к более пластичному и прочному металлу по сравнению с традиционным методом ковки.
В конце XVIII века семена стали были посеяны по всему миру волной индустриализации. Пионеры в Северной Америке, Японии и других местах привезли с собой передовые процессы и технологии, которые способствовали массовому индустриальному производству. Сталь играла ключевую роль не только в строительной и транспортной промышленности, но и внесла значительный вклад в механизацию сельского хозяйства. Стальные плуги и паровое оборудование придали сельскому хозяйству новый облик и ввели эпоху механизации.

XIX век: рождение стальной эры
В начале XX века сталелитейное производство стало важной отраслью, а научные достижения раскрыли тайну стали. В 1901 году Джон Пирпонт Морган купил сталелитейную компанию Эндрю Карнеги и создал U.S. Steel, что способствовало дальнейшему развитию сталелитейной промышленности. В 1912 году два немецких инженера из Круппа изобрели нержавеющую сталь, и применение легированной стали стало всё более распространённым, что ввело сталелитейную промышленность в золотой век.

1960-е годы: вступление в эпоху бытовой техники после войны
После экономического спада во время Второй мировой войны торговля и промышленность начали восстанавливаться. Компании, которые ранее поставляли сталь для производства танков и боевых кораблей, обратились к удовлетворению потребностей потребителей в семейных автомобилях и бытовой технике. Период роста населения также совпал с жилищным бумом. По мере того как всё больше людей переезжали в города, здания становились более просторными и высокими, и для главных балок и железобетона требовалось большое количество стали. К 1960-м годам бытовая техника всё чаще использовалась в домах, включая холодильники, морозильные камеры, стиральные машины и сушильные машины. Также появились стальные контейнеры, которые впервые появились в 1955 году и обеспечивали надёжный и безопасный способ транспортировки морем, автомобильным и железнодорожным транспортом.

Курс развития стали — это не только скачок в материаловедении, но и демонстрация человеческой мудрости и смелости. От зари Индустриальной революции до великолепия современной промышленности каждый технологический прорыв оказал глубокое влияние на прогресс общества и человеческой жизни. Это не только изменение материалов, но и эволюция цивилизации.