كوره‌های قوس الكتریكی و القائی

عامل مهم دراین جابجائی آغاز ناگهانی تكنولوژی های پیشرفته كار با آهن نبود، بلكه عامل اصلی، مختل شدن تامین قلع بود. این دوره جابجایی كه در زمانهای مختلف و درنقاط مختلفی از جهان رخ داد، دوره ای از تمدن به نام عصرآهن را به وجود آورد. همزمان با جایگزینی آهن به جای برنز، فرآیند كربوریزاسیون كشف شدكه به وسیله آن به آهن موجود درآن زمان كربن اضافه می كردند. آهن را بصورت اسفنجی كه مخلوطی از آهن و سرباره به همراه مقدار ی كربن یا كاربید است، بازیافت كردند. سپس سرباره آنرا با چكش كاری جدا نموده و محتوی كربن را اكسیده  می كردند تا بدین طریق آهن نرم تولید كنند.

مردم خاورمیانه دریافتند كه با حرارت دادن طولانی مدت آهن نرم درلایه ای از ذغال و آب دادن آن در آب یا روغن می توان محصولی بسیار محكم تر بدست آورد. محصول حاصله كه دارای سطح فولادی است، از برنزی كه قبلاً كاربرد داشت محكمتر و مقاوم تر بود. در چین نیز اولین بار آهن شهاب سنگی استفاده شد و اولین شواهد باستان شناسی برای اقلام ساخته شده با آهن نرم درشمال شرقی نزدیك xinjiang مربوط به قرن 8 قبل از میلاد به دست آمده است. این وسایل از آهن نرم و با همان روش خاورمیانه و اروپا ساخته شده بودند و گمان می رفت كه برای مردم غیر چینی هم ارسال می كردند.

درسالهای آخر پادشاهی سلسله ژو (حدود 550 قبل از میلاد) به سبب پیشرفت زیاد تكنولوژی كوره، قابلیت تولید آهن جدیدی بوجود آمد. ساخت كوره های بلندی كه توانایی حرارتهای بالای k 1300 را داشت، موجب تولید آهن خام یا چدن توسط چینی ها شد. اگر سنگ معدن آهن را با كربن k1470-1420  حرارت دهیم، مایع مذابی بدست می آید كه آلیاژی با 96.5% آهن و 53.5% كربن است. این محصول محكم را می توان به شكلهای ریز و ظریفی درآورد. اما برای استفاده، بسیار شكننده می باشند، مگر آنكه بیشتر كربن آنرا از بین ببرند.

از زمان سلسله ژو به بعد اكثر تولیدات آهن درچین به شكل چدن است. با این همه آهن بعنوان یك محصول عادی كه برای صدها سال مورد استفاده كشاورزان قرارگرفته است، باقی ماند و تا زمان سلسله شین (حدود 221 قبل از میلاد) عظمت چین را واقعاً تحت تأثیر قرار ندارد.

توسعه چدن در اروپا عقب افتاد، چون كوره های ذوب در اروپا فقط توانایی K1000 را داشت، دربخش زیادی از قرون وسطی دراروپای غربی آهن اسفنجی به آهن نرم بدست می آورند. تعدادی از قالب گیریهای آهن دراروپا بین سالهای 1150 و 1350 بعد از میلاد در دو منطقه درسوئد به نامهای Lappyttan و Vinarhyttan انجام شد.

دانشمندان می پندارند شاید این روش بعد از این دو مكان تا مغولستان آن سوی روسیه ادامه یافته باشد، اما دلیلی محكمی برای اثبات این قضیه وجود ندارد. تا اواخر قرن نوزدهم درهر رویدادی یك بازار برای كالاهای چدنی بوجود آمد، مانند درخواست برای گلوله های توپ چدنی .

درآغاز برای ذوب آهن از زغال چوب هم بعنوان منبع حرارتی و هم عامل كاهنده استفاده می شد. درقرن 18 در انگلستان تامین كنندگان چوب كم شدند و از زغال سنگ كه یك سوخت فسیلی است، بعنوان منبع جانشین استفاده شد. این نوآوری بوسیله abraham darby انرژی لازم برای انقلاب صنعتی را تامین نمود.

پیدایش :

آهن یكی از رایج ترین عناصر زمین است كه تقریباً 5% پوسته زمین را تشكیل میدهد. آهن از سنگ معند هماتیت كه عمدتاً fe₂o₃ می باشد. استخراج می گردد. این فلز را بوسیله روش كاهش یا كربن كه عنصری واكنش پذیرتر است جدا می كنند. این عمل دركوره بلند دردمای تقریباً 2000 درجه سانتی گراد انجام می پذیرد.

درسال 2000، تقریباً 1100 میلیون تن سنگ معدن آهن رشد ارزش تجاری تقریباً 25 میلیارد دلار آمریكا استخراج شد. درحالیكه استخراج سنگ معدن آهن در48 كشور صورت می گیرد، چین،برزیل، استرالیا، روسیه و هند با تولید 70% سنگ آهن جهان پنج كشور بزرگ تولید كنندگان آن به حساب می آیند. برای تولید تقریباً 573 میلیون تن آن خام 1100 میلیون تن سنگ آهن مورد نیاز است.