Inleiding Dit verslag gaat over de materie ijzer. Eerst wordt de historische ontwikkeling van ijzer besproken. Na deze ‘algemene’ inleiding worden verschillende materialen gebaseerd op ijzer uitgediept. Hierin wordt de hedendaagse stand van zaken en de verdere ontwikkeling nader bekeken.
De geschiedenis van ijzer en zijn ontwikkeling
Het eerste ijzer, gebruikt in gereedschap en wapens, was afkomstig van meteoorstenen afkomstig uit de ruimte. Dit was rond 4000 voor Christus. Dit ijzer was helemaal zuiver en was dus makkelijk te gebruiken.
Rond 1500 voor Christus ontdekten de Hittieten uit het midden oosten hoe ze ijzer uit ijzererts moesten halen. Dit deden ze door middel van een laagoven. Laagovens zijn ovens die in de grond zijn gegraven. Daar werd een vuur in gemaakt. Dit vuur werd opgestookt tot dat het heet genoeg was om het ijzererts te laten smelten, ongeveer 1200 graden Celsius. Dit opstoken werd gedaan door middel van een blaaspijp en/of een blaasbalg. Als het vuur warm genoeg was, werd het fijngestampte ijzererts erbij gedaan. Na een tijdje valt het ijzer op de bodem en het afval vloeit naar buiten.
Rond 100 voor Christus begint de ijzertijd in het Midden-Oosten en in Griekenland. Ook word er nu in India ijzer gesmeed.
Rond 800 voor Christus begint de ijzertijd in Europa. De Europeanen gingen ook ijzer smelten en het gebruiken om er wapens en andere gebruiksvoorwerpen van te maken. Rond deze tijd was pas de informatie en de techniek van de Hitttieten over gekomen. IJzer vervangt aan het begin van de ijzertijd snel het brons. Dit komt doordat het ijzer veel lichter en makkelijker te bewerken is. De punten van wapens waren bijvoorbeeld veel scherper. IJzer is veel sterker en de grondstoffen zijn in tegenstelling tot brons wel lokaal aanwezig. In Nederland werd bijvoorbeeld veel moerasijzererts gebruikt. Moerasijzererts wordt gevormd in beekdalen en moerassen. Op de Veluwe was ook veel ijzer aanwezig, in de vorm van ijzerertsknollen ook wel klapperstenen genoemd. In de prehistorie was er meer dan genoeg om ijzer van te kunnen maken, maar het was niet echt van heel goede kwaliteit. In Europa waren de kelten zeer goede ijzersmeden.
Rond 400 voor Christus maakten de Chinezen gietijzer door ijzererts te smelten en dit in vormen te gieten. Tot het begin van de dertiende eeuw bleef de manier waarop ijzer uit erts werd gewonnen zoals dit in de drieduizend jaar daarvoor was geweest. Haarden of kleine laagovens werden van boven gevuld met een mengsel van houtskool en ijzererts. Vanonder werden ze aangeblazen met lucht uit de blaasbalgen. Dit proces leverde een ijzeren spons, die uiteindelijk kon worden gesmeed tot blokijzer. Maar in de 13 eeuw kwam daar verandering in met de eigenlijk herontdekte manier van de chinezen. In 1311 werd in de Harz (Duitsland) een zo geheten Stückofen ontwikkeld, de voorloper van de hoogoven die we nu kennen. De Stückofen werd nog met hand- of voetbediende blaasbalgen gevoed. In de tweede helft van de 14e eeuw werden de blaasbalgen door waterkracht bediend. Het resultaat was in het begin nog dezelfde sponsachtige massa. Maar met de groter wordende ovens en de sterkere wordende blaasbalgen steeg de oventemperatuur geleidelijk tot ver boven het smeltpunt van ijzer (1150 graden). De oven hoefde niet meer stilgelegd te worden om de spons uit de oven te halen. Vloeibaar ijzer kon vanonder afgetapt worden, waarbij de slak (dat zij de resten van het ijzererts) achterbleef. Het pig iron, ruwijzer of piekijzer was geboren. Sommige onderzoekers gaven het ijzer de naam pig iron door de manier waarop het vloeibare ijzer werd uitgegoten in bedden: als biggen, via kanalen verbonden met een zeug. Anderen zeggen dat het verkregen ruwijzer minder slakken bevatte dan de vroegere spons, maar dat het na het uitbranden van de koolstof in haarden toch nog steeds te veel verontreinigingen bevatte om het te kunnen uitsmeden: een zwijnen troep. Door deze verbeterde techniek steeg niet alleen de kwaliteit, maar er konden nu ook veel producten worden gemaakt. Vanaf de 15de eeuw werden er haardplaten, kookpotten, kannonen, kogels, enz. gegoten. In de 18e eeuw begon, met de opkomst van de industriële revolutie, Engeland de leiding in de Europese ijzerindustrie over te nemen. De 1e belangrijke ontwikkeling van gietijzer(in die tijd) was: in 1708 toen deed de Engelsman Abraham Darby een ‘ontdekking’. Hij ontdekt hoe met cokes ijzer kan worden gesmolten. Cokes zijn een soort steenkool waaruit de gassen zijn verwijderd. Hierdoor kon men in de hoogovens een hogere temperatuur bereiken, waardoor uit dezelfde hoeveelheid erts dubbel zo veel ijzer kon worden gewonnen.( dit was al deels eerder ontdekt, want in 1620 had de Engelsman Dudley al de eerste cokes geproduceerd maar de toepassing hier van mislukte). De 2e belangrijke ontwikkeling van gietijzer(in die tijd) was: de bouw van ovens voor het hersmelten van ruwijzer. Tot het eind van de 17e eeuw was gietijzer bijna altijd rechtstreeks uit de Stückofen gegoten. Vanaf dat moment kwamen echter verschillende oventypen tot ontwikkeling die het hersmelten van ruwijzer mogelijk maakten. Uiteindelijk leidde dat tot de koepeloven, zoals we die tegenwoordig nog kennen. Door de nieuwe technieken, samen met de komst van de stoommachine en de nieuwe manieren van transport, werd de 19e eeuw de glorietijd voor het gietijzer. Gietijzer groeide uit tot een materiaal waar iedereen van wist, iedereen had er wel wat van, kortom gietijzer werd een universeel materiaal. Gietijzer werd gebruikt als constructie materiaal, in gereedschap, in keukengerei, enz. Aan het einde van de 19e eeuw werd gietijzer minder populair door de opkomst van staal.
Het eerste staal is waarschijnlijk per ongeluk geproduceerd toen ijzeren zwaarden in kolenvuren werden verhit. In die jaren ontdekte men wel hoe staal gemaakt moest worden, maar dat was nog heel duur. Henry Bassemer vond een goedkopere manier om uit ijzer staal te maken. Staal bestaat uit ijzer en uit een beetje koolstof. Dit mengsel is heel sterk en daarom verdreef staal ook het ijzer. Maar alleen staal met koolstof was niet ideaal, omdat het snel ging roesten. In 1938 werd roestvrij staal uitgevonden. Roestvrij staal bestaat uit ijzer, koolstof, chroom en nikkel. Dit staal roest bijna niet.
Het opstel gaat verder na deze boodschap.
Verder lezen
REACTIES
:name
:name
:comment
1 seconde geleden