Geschichte der Eisenmetallurgie

Es begann weit zurück in der Vorgeschichte. Die frühesten erhaltenen Eisenartefakte aus dem 4. Jahrtausend v. Chr. In Ägypten wurden aus meteoritischem Eisen-Nickel hergestellt. Es ist nicht bekannt, wann oder wo das Schmelzen von Eisen aus Erzen begann, aber Ende des 2. Jahrtausends v. Chr. Wurde Eisen aus Eisenerzen aus Subsahara-Afrika nach China hergestellt. Die Verwendung von Schmiedeeisen (bearbeitetes Eisen) war im 1. Jahrtausend v. Chr. Bekannt, und seine Verbreitung kennzeichnete die Eisenzeit. Während des Mittelalters wurden in Europa Mittel gefunden, um Schmiedeeisen aus Gusseisen (in diesem Zusammenhang als Roheisen bekannt) unter Verwendung von Putzschmieden herzustellen. Für all diese Prozesse wurde Holzkohle als Brennstoff benötigt.

In Europa hat sich die Technologie der Eisenerzeugung über Jahrhunderte hinweg nicht grundlegend verändert. Die europäischen Metallarbeiter produzierten weiterhin Eisen in Blumenkästen. Das Mittelalter brachte jedoch zwei Entwicklungen mit sich: die Nutzung von Wasserkraft für den Blühprozess an verschiedenen Orten und die erste europäische Produktion von Gusseisen. Die bevorzugte Methode der Eisenherstellung in Europa bis zur Entwicklung des Pfützenbildungsprozesses in den Jahren 1783-84. Die Entwicklung von Gusseisen blieb in Europa zurück, da Schmiedeeisen das gewünschte Produkt war und der Zwischenschritt zur Herstellung von Gusseisen einen teuren Hochofen und die weitere Raffination von Roheisen zu Gusseisen beinhaltete, was dann eine arbeits- und kapitalintensive Umwandlung in Schmiedeeisen erforderte.

Während eines Großteils des Mittelalters wurde in Westeuropa immer noch Eisen hergestellt, indem Eisenblüten zu Schmiedeeisen verarbeitet wurden. Einige der frühesten Eisengüsse in Europa fanden in Schweden statt. Eine alternative Methode zur Entkohlung von Roheisen war die Putzschmiede, die anscheinend im 15. Jahrhundert in der Region um Namur erfunden wurde. Zu Beginn des 17. Jahrhunderts hatten die Eisenarbeiter in Westeuropa das Zementierungsverfahren zum Aufkohlen von Schmiedeeisen entwickelt. Schmiedeeisenstangen und Holzkohle wurden in Steinkisten verpackt und dann mit Lehm versiegelt, um sie bei roter Hitze zu halten, die bis zu einer Woche lang sauerstofffrei in nahezu reinen Kohlenstoff (Holzkohle) eingetaucht war. Während dieser Zeit diffundierte Kohlenstoff in die Oberflächenschichten des Eisens und produzierte Zementstahl oder Blisterstahl - auch als einsatzgehärtet bezeichnet -, wobei die mit Eisen umwickelten Teile (die Spitzhacke oder die Axtklinge) härter wurden als beispielsweise ein Axthammerkopf oder Wellenbuchse, die mit Ton isoliert sein kann, um sie von der Kohlenstoffquelle fernzuhalten. Der früheste Ort, an dem dieses Verfahren in England angewendet wurde, war ab 1619 in Coalbrookdale.

Bei Schmiedeeisen wurde eine bescheidene Menge Schmiedeeisen zu Stahl veredelt, aus dem hauptsächlich Schwerter, Besteck, Meißel, Äxte und andere kantige Werkzeuge sowie Federn und Feilen hergestellt wurden.