Jern er et antikt grunnstoff, som bly, gull, kobber, karbon (kullstoff), kvikksølv, platina, sølv, svovel og tinn. Senere ble de andre funnet, av en bråte forskere. En bil uten jern fins ikke …
Av Stein Bekkevold
Jern har – ved siden av kobber og kobberlegeringene bronse og messing – vært brukt i 6000 år og er en av de sentrale råvarene, fordi allsidigheten er enorm. Denne kommer av krystalloppbygningen, som gjør at vi kan modifisere jern i det uendelige, og få akkurat det stålet vi ønsker.
Den eldste bruken kan ha vært hos sumererne og egypterne – rundt 4000 f.Kr. De har nok brukt jern (stål) fra meteoritter til pilspisser og dolker. Meteorjern inneholder litt nikkel, og dette ses metallurgisk. Noen av viking-sverdene var nærmest rustfrie og hardere og seigere enn andre, og kan ha vært nikkellegert meteorittjern, mens andre sverd ifølge forskere kan ha vært smidd av myrjern som inneholdt mangan. Manganstål brukes i dag f.eks. i sporskiftepenser.
Smelteovner
Jern blir stål når det inneholder inntil 1 – 1,5 prosent karbon. De første nyttegjenstander – til våpen – kom omkring 1500 f.Kr. På 1400-tallet f.Kr. hadde en stamme i Armenia lært å foredle jern med gløding i trekull, bearbeiding, gjenoppvarming og hamring.
Stål kan ha oppstått ved at jernet tok inn karbon fra trekull (karbon). Metoden ble kjent øst i middelhavet litt før 1200 f.Kr. – altså 2000 år før vikingenes smeder smidde …
Omkring år 1500 f.Kr kom de første brukbare smelteovnene, og etter 1000 f.Kr ble det mer vanlig med jern i våpen. En viktig grunn til at jern tok over fra bronsen var mangel på tinn, snarere enn at smelteovnene ble så bra (de ga for lav temperatur).
Bronse består av kobber og tinn, utviklet fordi redskaper og våpen da tålte mer juling enn de av rent kobber. Jernalderen kom og gikk, middelalderen kom, og sent på 1800-tallet e.Kr. kom de første mer moderne smelteovnene.
Kjappere og smartere
Viktige her var særlig engelske Henry Bessemer. Han levde til 1898 og var en ekstra ivrig oppfinner, og hans (og Robert Mushet, som bl.a. oppfant legering med wolfram og mangan!) metode bestemte stålproduksjonen i nesten hundre år.
Han etablerte stålbyen Sheffield, Steel City, som industrisenter. Bessemer startet karrieren med å senke stålkostnadene for militær ammunisjon, og utviklet et system for å blåse luft (oksygen) gjennom smeltet råjern i en beholder. Oksygen bandt seg til urenhetene (oksiderte dem) så de kunne skummes av som slagg. Dette gjorde stål renere, kjappere og smartere å lage, og revolusjonerte produksjon og bruk.
Ingen viktigere
Han ble en av den industrielle revolusjons viktigste, med over 100 oppfinnelser i fremstilling av støpejern, kvalitetsstål pluss glass. I motsetning til mange oppfinnere ble han mangemillionær … Og medlem av prestisjetunge Royal Society.
Det hører med at fagfolk i Kina under Songdynastiet på 1200-tallet også oksiderte smeltet jern ved å blåse inn luft, men ikke i industriell skala. Mange andre raffinerte senere stålproduksjonen, som tyske Siemens, men ingen fikk nok et så tidlig og dominerende gjennombrudd som Henry Bessemer.
Bildet viser en smeltedigel (konverter, en beholder som konverterer råjern til stål) basert på Bessemers og Mushets patenter. Da ble stålet – og våpen og verktøy og kjerrer – og senere biler, enormt mye bedre. (Foto: Sheffield Steel)
