Metalurgia e siderurgia
Os primeiros contatos do homem com o
metal ferro foram a partir do ferro meteórico; em torno de um terço dos
meteoritos que atingem a Marcelo Breda Mourão superfÃcie da Terra é de ferro,
com teores variáveis de nÃquel. Desde tempos Erberto Francisco Gentile remotos
o homem os utilizava na fabricação de ferramentas, adornos e armas. Em diversas
lÃnguas a palavra que designa o metal ferro tem significado equivalente a
"metal que veio do céu". A metalurgia é o conjunto de tratamentos fÃsicos
e quÃmicos a que são submetidos os minerais para a extração dos metais; surgiu
há mais de 6 mil anos no Oriente Próximo, e o bronze foi o material metálico
dominante no inÃcio. De acordo com antigos relatos, o primeiro povo a usar o
ferro, sistematicamente, na fabricação de ferramentas e armas foram os
chalibas, uma tribo hitita da região onde hoje é a Armênia, que entre 1200 a.C.
e 1400 a.C. tinham o monopólio do segredo da fabricação do ferro; com isso, o
Império Hitita foi capaz de estender seus domÃnios pela Mesopotâmia. A história
oficial fixa, aproximadamente, em 1000 a.C. o inÃcio da Idade do Ferro,
posterior à Idade do Bronze. Esse inÃcio não ocorreu de forma uniforme nas
diferentes regiões; com origem no Oriente e depois dissemindo-se pela Europa,
provavelmente a metalurgia do ferro também surgiu de forma independente na
China, na Ãndia e na Ãfrica (que não teve uma Idade do Bronze), ao passo que na
Oceania e nas Américas a metalurgia do ferro só chegou com o conquistador
europeu. Nos seus 3.000 anos "oficiais" de existência, o processo
siderúrgico de transformação do minério de ferro em produtos de aço evoluiu
junto com a civilização, mas sua essência ainda é a mesma: usa-se uma fonte de
carbono (carvão vegetal ou coque) reagindo com um sopro de ar para extrair o
ferro do minério e para fornecer a energia necessária ao processo, e o ferro
obtido é trabalhado térmica e mecanicamente para obtenção do produto final. Visão
Geral do Processo Siderúrgico O ferro é um metal de propriedades que apresentam
grandes variações, em função de sua composição quÃmica e histórico de
tratamento termo-mecânico. Em particular, o carbono, sempre presente no terro
devido ao processo de obtenção com o uso de carvão, afeta muitas das
propriedades importantes no processo de obtenção e nas caracterÃsticas do
produto final. A Figura 1.1 mostra o diagrama de equilÃbrio ferro-carbono, no
qual se pode observar, entre outras importantes caracterÃsticas, que o aumento
do teor de carbono diminui à temperatura liquidus, isto é, a temperatura na
qual o metal está totalmente fundido. Ferro puro funde a 1.537" C, e o
aumento do teor de carbono reduz progressivamente a temperatura de fusão até
que, para 4,27% de carbono, atinge-se o mÃnimo de 1.152°C. Para comparação, o
cobre funde a 1.083° C, e ligas de cobre com estanho (os bronzes) fundem a
temperaturas ainda menores, o que facilitou muito o desenvolvimento de
artefatos de bronze obtidos por fundição.