Acciaio la Storia.

Ferro, simbolo Fe

Carbonio simbolo C

Per comprendere appieno l’uso e le tecniche per la produzione dell’acciaio è necessario valutare la fase prodroma, ovvero la scoperta del Ferro e quella della Ghisa.

Gli storici datano l’inizio “dell’Età del Ferro” intorno al XII secolo a.C., epoca in cui i manufatti ferrosi iniziarono a soppiantare quelli in bronzo.

A ben vedere, in alcune aree geografiche, iniziarono a fondere e utilizzare il Ferro in precedenza.

Omero, Erodoto, Strabone e Senofonte parlano dei Chalybes un popolo di fabbri forgiatori che vivevano sulle sponde del Mar Nero

nell’attuale Turchia e a loro viene attribuita la scoperta dell’arte del forgiare datata intorno al XVIII secolo a.C.. 

Alcuni rari reperti di manufatti in Ferro sono stati rinvenuti nell’area africana a sud del fiume Niger e risalgono a 1500 anni fa, ma alla luce delle attuali conoscenze, si può affermare che l’area mediorientale e in particolare la piattaforma anatolica sia stata la culla del Ferro.

In Cina, Giappone, in oriente in generale, ma anche nel nord Europa, si inizia a estrarre Ferro solamente intorno al VI secolo a.C.. Nel continente americano non si lavorava Ferro che necessita di una temperatura superiore a Rame, Stagno e Oro che invece erano diffusi e conosciuti.

I primi manufatti in Ferro sono stati estratti da rocce meteoriche denominate Sideriti. Successivamente iniziò l’estrazione da giacimenti di Limonite e Ematite (di cui è ricca l’Isola d’Elba). Queste rocce erano conosciute dagli uomini preistorici anche per un altro uso, e venivano utilizzate come pigmenti per produrre le pitture rupestri.

I primi forni di estrazione erano di pietra, spesso erano scavati sotto il livello del terreno. Venivano riempiti di materiale ferroso e poi venivano chiusi ermeticamente. L’energia per riscaldare i forni era fornita ovviamente dalla legna e alla fine delle operazioni, dopo aver lasciato raffreddare il tutto, il forno veniva distrutto per estrarne il contenuto.

I forni di fusione dei Chalybes potevano raggiungere temperature massime di 800 °C e Il Ferro, contenuto nelle rocce, non si fondeva, ma si addensava un una sorta di “magma” poco fluido che poi, raffreddando, cristallizzava un agglomerato di metallo dall’aspetto spugnoso denominato blumo o fiore di ferro. 

A queste temperature di esercizio relativamente basse (750 – 800 °C),  il Carbonio presente nella legna della fornace inizia a penetrare nel reticolo cristallino del Ferro in percentuale molto bassa intorno allo 0.7%.

Dalla battitura a freddo di questi ammassi, si ottennero le prime lastre di Ferro. Affinando la forma delle fornaci, inserendo la pre riduzione delle pietre in piccoli frammenti e ottimizzando tempi e riscaldamento, si iniziarono a ottenere lamine di Ferro di buona qualità. I Chalybes si allearono con gli Ittiti e ricordiamo dai libri di scuola che furono i primi ad avere le ruote dei carri in Ferro. I Chalybes, questo sui libri di scuola non c’è scritto, cercarono, soprattutto via mare, nuovi mercati e nuovi giacimenti.

In questo processo di estrazione dalle rocce, il Ferro incontra il Carbonio, principale componente delle ceneri e del carbone da legna.

È dalla fusione simultanea di questi due elementi che si ottennero leghe, ovviamente disomogenee e spesso poco utilizzabili. 

Spostiamoci ora in Corea e Giappone intorno al IX secolo a.C.. Migliorando il riscaldamento dei forni (i più raffinati ed efficienti arrivavano tra i 1000 – 1200 °C.) e aumentando la quantità di Carbonio (polvere di carbone) nelle miscele inserite nei forni, si ottennero leghe diverse. Il materiale ferroso arrivava quasi a fusione e incorporava concentrazioni di Carbonio superiori intorno al 2 – 6% in peso.