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.