FERRO

Ferro
Como a maioria de metais, o ferro não é encontrado na crosta terrestre em seu estado elementar, e sim combinado com o oxigênio ou com o enxofre. Seus minérios mais comuns são a hematita (Fe2O3) e a pirita (FeS2). O ferro funde à temperatura de 1370°C e, em estado puro, é um metal relativamente macio. Encontra maior utilidade em ferramentas na forma de aço, uma liga de ferro com carbono variando entre 0,02 e 1,7%. Quando fundido na presença de carbono, o ferro dissolve, ao contrário do cobre, consideráveis quantidades de carbono, às vezes chegando a 6%. Tal quantidade de carbono no ferro torna-o quebradiço, e tais ligas não podem mais ser chamadas de aço. A extração de ferro de seus minérios ocorre com a ligação das impuresas (oxigênio ou enxofre) com o carbono. Como a própria taxa de oxidação aumenta rápidamente além do 800°C, é importante que a fundição ocorra em um ambiente com pouco oxigênio.
O artefato de ferro mais antigo do mundo é um instrumento de quatro lados datado de aproximadamente 5000 a.C. Foi encontrado numa sepultura de Samarra, Norte do Iraque. Apenas outros treze objetos de ferro são mais antigos que 3000 a.C., todos encontrados em três sítios do Oriente Médio: três esferas pequenas foram encontradas no nível de habitações em Tepe Sialk, Norte do Irã, datado de 4600-4100 a.C., nove contas foram encontradas nas sepulturas do EL Gerzeh, Egito, datado de 3500-3100 a.C. e um anel aproximadamente desta mesma idade foi encontrado numa sepultura de Armant, também no Egito. A produção deste do ferro poderia, entretanto, ter-se iniciado antes destas datas, uma vez que a má conservação das peças de ferro supõe que outras mais antigas, que poderiam ter existido, não teriam chegado ao nosso tempo. Com os tempo, o ferro se transforma em ferrugem e acaba se desfazendo em pó. Entre 3000 a.C. e 2000 a.C. crescente números de objetos de ferro forjado (distinto do ferro meteórico pela falta de níquel) surge na Ásia Menor, Egito e Mesopotâmia.
Na Ásia Menor, ocasionalmente usava-se ferro forjado para armas ornamentais: um punhal com lâmina de ferro e cabo de bronze foi recuperado de um túmulo hático de 2500 a.C. O rei egípcio Tutankhamon, que morreu em 1323 a.C., foi enterrado com um punhal de ferro com cabo de ouro. Em Ugarit, antiga cidade na atual Síria, recuperou-se uma antiga espada egípcia com o nome do faraó Merneptah (que reinou de 1213 a.C. a 1203 a.C), assim como um machado de batalha com lâmina de ferro e cabo de bronze decorado de ouro. Seba-se que os antigos hititias trocaram ferro por prata (o ferro valia 40 vezes mais que a prata) com a Assíria.
Mas o ferro não substituiu o bronze como principal metal usado para armas e ferramentas, apesar de algumas tentativas. A metalurgia do ferro exigia mais combustível e trabalho que a metalurgia do bronze, e a qualidade do ferro produzida pelos primeiros ferreiro pode ter sido inferior ao do bronze como material para ferramentas. Porém, entre 1200 e 1000 a.C., ferramentas e armas de ferro substituíram as de bronze em todo Oriente Médio. Este processo parece ter começado no império Hitita em torno de 1300 a.C., ou talvez no Chipre e Sul da Grécia, onde artefatos de ferro dominam o registro arqueológico após 1050 a.C. Por volta de 900 a.C., a Mesopotâmia estava totalmente na Idade do Ferro, e a Europa Central por volta de 800 a.C. A razão para esta adoção repentina do ferro permanece um tópico do debate entre arqueólogos. Uma teoria proeminente é que as guerras e as maciças migrações que se iniciaram ao redor 1200 a.C. teriam interrompido o comércio regional de estanho, forçando a mudança do bronze para o ferro. O Egito, entretanto, não experimentou uma transição tão rápida do bronze ao ferro: embora os metalúrgicos egípcios produzissem artefatos de ferro, o bronze continuou difundido até após sua conquista pela Assíria, em 663 a.C.

[editar] Produção de Ferro na Antigüidade
Para todos nós, a idéia da metalurgia do ferro está associada à imagem das grandes usinas siderúrgicas modernas, nas quais o gigantismo parece ser um atributo indispensável. No entanto, o ferro e mesmo o aço se fabricam desde remota antigüidade, devendo portanto existir, necessariamente, meios mais fáceis para sua obtenção.
De fato, é muito fácil obter-se ferro metálico, especialmente a partir de um mineral chamado limonita. De 700o C em diante, o minério já começa a derreter. Os primeiros fornos para produção de ferro eram de barro, com uma abertura na parte superior para a fumaça sair e outra na parte inferior, para o ar entrar; enche-se o forno com camadas alternadas de lenha e minério de ferro. Se a combustão ocorrer a contento, você tem a probabilidade de obter uma certa quantidade de ferro. Esse ferro também é chamado de lupa, não chega a fundir-se completamente e se apresenta sob a forma de umas bolas, com porções de minério aderidas, que são separadas depois, aquecendo o material novamente ao rubro e forjando-as com o malho. Os pedaços de minério que ainda se encontram relativamente puros são quebradiços e se desprendem enquanto a massa de ferro metálico, que é maleável, se torna, pela forjadura, compacta e coerente.
O ferro forjado pode ser carburado. A carburação serve para transformar o ferro, que é macio, num aço mais duro. A carburação é feita mantendo-se o ferro forjado em basas de carvão por algum tempo. No início da Idade do Ferro, os ferreiros já tinham descoberto que o ferro repetidamente reforjado e carburado produzia um metal de melhor qualidade. A têmpera por resfriamento do aço também já era conhecida naquela época. O aço temperado mais antigo é uma faca de aço encontrada no Chipre e datada de 1000 a.C.
O ferro produzido a partir do minério, porém, às vezes era satisfatoriamente duro e resistente. Isso não ocorria sempre, mas com freqüência suficiente para que os metalúrgicos labutassem na refinação do ferro. Acabou-se descobrindo que a adição do carvão vegetal ao ferro em quantidade adequada o endurecia. Produzia o que hoje chamamos de “superfície de aço”. Em 900 a.C., os siderúrgicos aprenderam a fazer isso propositadamente, e a Idade do Ferro começou. Repentinamente, a escassez do cobre e do estanho não tinha mais importância. Este é um exemplo de como os homens têm lidado com o esgotamento de recursos no curso da história. Em primeiro lugar, intensificaram a busca de novas provisões e, em segundo, encontraram substitutos. Esse foi o método de obtenção de ferro na Antigüidade e, possivelmente, também na pré-história.
=== Produção de Ferro na Idade Média ===r1l2 Na alta Idade Média, o processo siderúrgico corrente era o da forja catalã, que consiste num pequeno forno dentro do qual se coloca o minério junto com carvão de madeira, insuflando-se ar por meio de um fole, movido a braço ou mediante força animal. O êxito melhor que no processo da anterior, com fornos de lupa, pois o ar é soprado para dentro do forno e a combustão alcança maiores temperaturas. Mas também na forja catalã o ferro não chega a derreter completamente.
Durante todos esses milênios e até passado relativamente recente, a siderurgia foi, por excelência, uma atividade florestal. Praticava-se nas florestas, em um sem número de pequenos estabelecimentos, condicionados pela fácil obtenção de combustível (madeira). Tais estabelecimentos tinham caráter itinerante, pois acompanhavam a retração da floresta, à medida que esta ia sendo destruída. Também no Brasil, notadamente em Minas, a siderurgia propiciou em forjas semelhantes, que tiveram grande parte da responsabilidade no deflorestamento daquela região
Através da história, desde a descoberta da metalurgia, a utilização do metal tem aumentado, e de forma acelerada. Descobriram-se novos métodos de fabricação do aço no século XIX, e os metais desconhecidos aos antigos, como o cobalto, o níquel, o vanádio, o nióbio e o tungstênio, foram utilizados em combinação com o aço, formando ligas de metal de dureza e propriedades inusitadas. Desenvolveram-se métodos de obtenção do alumínio, do magnésio e do titânio, metais que têm sido usados para construções em grande escala.

IDADE E PERIODO DO BRONZE ANTIGO

Idade (Período) do bronze média
Idade ou período do bronze médio, se inicia em aproximadamente 2700 a.C. na região de Creta e em 2000 a.C. na região continental, indo até 1600 a.C. em ambas. Nesta época a metalurgia teve predominância de vasos, peças de arte, e utensílios. As armas apresentavam grandes dimensões.

[editar] Idade (Período) do bronze recente
Idade ou período do bronze recente, se iniciou em 1600 a.C., se estendendo até 1.200 a.C., nos sítios foram encontradas armas de formas e tamanhos diversos, além de objetos de arte e utensílios.
Outra liga metálica importante surgida no período entre 1600 e 600 a.C. é uma mistura de cobre e zinco, chamada latão. Esta foi utilizada mais recentemente pelos Roma na cunhagem de moedas. Polido, e dependendo de sua composição, o latão tem coloração praticamente idêntica à certas ligas de ouro-prata, diferindo apenas em sua massa.

BRONZE

Bronze
Bronze é uma liga de cobre com um metalóide chamado arsênio ou de cobre com o metal estanho. A adição de arsênio ou de estanho no cobre aumentou dramaticamente sua dureza, produzindo armas e armaduras excelentes. O conhecimento da metalurgia do bronze permitiu aos reis superar seus inimigos e causou tal revolução que marcou o fim da Idade da Pedra e o começo da Idade do Bronze. Entretanto, passaram-se milênios até que o bronze pudesse ser usado por soldados comuns e por cidadãos, tendo sido, por muito tempo, artigo de luxo da nobreza.
Os primeiros bronzes de cobre/arsênio são da Ásia Menor e datam de 4200 a.C. Foram usados por muito tempo até serem substituídos pelos bronzes modernos de cobre/estanho por volta de 1500 a.C. Não se sabe ao certo se os ferreiros que produziam bronze de cobre/arsênio adicionavam conscientemente minérios de arsênio ou se exploravam minas de cobre que afortunadamente continham arsênio como contaminante.
Os primeiros bronzes de cobre/estanho datam de 3200 a.C., novamente da Ásia Menor. Os bronzes de cobre/estanho são mais duros e duráveis que os de cobre/arsênio e, além disso, o trabalho com arsênio não é seguro, uma vez que o arsênio é um elemento venenoso, podendo ter sido o primeiro “mal industrial” a atormentar o homem. Tudo isso contribuiu para tornar obsoleto o bronze de cobre/arsênio.
Como os ferreiros aprenderam a produzir bronze com cobre e estanho também é um mistério. Tal conhecimento provavelmente surgiu por um feliz acidente: pela contaminação de estanho em minérios de cobre, embora, por volta de 2000 a.C., saibamos que o estanho já era minerado para a produção de bronze. Isto é surpreendente, visto que o estanho é um metal semi-raro, e mesmo um minério rico em estanho como a cassiterita contém somente 5% dele. Igualmente, a cassiterita perece uma rocha comum, sendo necessário habilidades especiais (ou instrumentos especiais) para encontrá-la. Mas, quaisquer tenham sido os passos para se aprender sobre o estanho, ele já era bem compreendido em 2000 a. C.
Entre as mais notáveis relíquias da Idade do Bronze estão as escrituras épicas Ilíada e Odisséia, nas quais os guerreiros lutavam com armaduras de bronze e com lanças cujas pontas eram de bronze.
O minério de cobre não é comum, e as civilizações que usaram o bronze intensamente descobriram ter exaurido o suprimento local, tendo que importar grandes quantidades de outros países. O minério de estanho era ainda pior. O cobre já não é um componente comum da crosta terrestre, mas o estanho o é menos ainda. Aliás, o estanho é quinze vezes mais raro que o cobre. Isso queria dizer que pelo ano 2500 a.C., tempo em que ainda se encontrava o cobre em vários locais do Oriente Médio, o suprimento local de estanho parecia ter-se exaurido completamente.
Foi a primeira vez na história que os homens enfrentaram o esgotamento de um recurso natural; não apenas um esgotamento temporário, como o do alimento em tempos de seca, mas sim permanente. As minas de estanho esvaziaram-se e nunca mais tornariam a se encher.
A menos que o ser humano pretendesse se ajeitar com o bronze existente, novos suprimentos de estanho teriam que ser encontrados em algum lugar. A busca continuou por áreas cada vez mais amplas e, por volta de 1000 a.C., os navegadores fenícios ultrapassavam a região Mediterrânea e talvez já chegassem a regiões tão distantes quanto Índia, África e Europa. Porém, nesse ínterim, desenvolvera-se uma técnica de obtenção do ferro a partir de seus minérios em 1300 a.C., na Ásia Menor. O ferro era de purificação mais difícil. Exigia uma temperatura mais alta, e a técnica da utilização do carvão vegetal para esse propósito levou algum tempo para se desenvolver.
Alguns afirmam que a Idade do Bronze começa no período calcolítico, porém a liga nesta época era pouco utilizada. A divisão do período ainda é polêmica, isto ocorre devido à diversidade cultural dos povos das mais diversas regiões.
A forma encontrada para minimizar a polêmica foi dividindo a Idade (Período) do Bronze em três períodos: Idade (Período) do bronze antigo, (Período) Idade do bronze média e Idade (Período) do bronze recente.