Âge de fer de la civilisation : le métal change le monde

Grâce au fer, le système tribal primitif a été remplacé par l’émergence d’une société de classes, la formation d’États et l’établissement de nouvelles relations commerciales. Au début de l’âge du fer, la fameuse grande route commerciale de la soie a été établie.

Pour irréel que cela puisse paraître, tout a commencé avec du fer d’origine extra-terrestre… Oui, le fer a d’abord été fabriqué à partir de météorites. Ces articles en fer avaient une forte teneur en nickel. Plus tard, le fer terrestre a été utilisé pour fabriquer des biens.

Malgré la plus grande complexité technologique et l’intensité de travail nécessaire pour fabriquer du fer que du bronze, l’âge du fer a dépassé avec confiance l’âge du bronze car le fer est plus fréquent dans la nature que le bronze. Pendant l’âge du bronze, de nombreuses marchandises métalliques ont été retravaillées en armes. La pénurie d’étain pour la fonte du bronze a contraint les sidérurgistes de l’Antiquité à chercher une alternative. L’utilisation généralisée du minerai de fer a permis d’améliorer la technologie de production des métaux. Au moment où l’étain est redevenu disponible, le fer était moins cher, plus solide et plus léger, et le fer forgé a remplacé pour toujours les outils en bronze.

Comment le fer était fabriqué à l’aube de l’âge du fer

La technologie de fabrication du fer comprenait une série d’opérations pour le réduire à partir des minerais et, selon les experts, a été découverte au deuxième millénaire avant Jésus-Christ en Asie Mineure.

Les fours Bloomery étaient utilisés à cet effet. L’air était pompé dans les fours à l’aide de soufflets. Les premiers fours avaient une forme conique et une hauteur d’environ un mètre. La partie inférieure du four était dotée de buses d’air par lesquelles l’air était amené pour brûler le charbon. Cela créait une température très élevée dans le four, ce qui permettait de faire fondre le mélange chargé d’oxydes de fer et de gangue. À la suite de réactions chimiques, une partie des oxydes fusionnait avec la gangue pour former des scories fusibles, tandis qu’une autre partie était réduite en fer et fondue en un matériau poreux mou appelé bloom. Ensuite, les sidérurgistes de l’Antiquité défonçaient la paroi avant du fourneau pour en extraire le bloom de fer. Toutefois, contrairement au bronze, le métal sous cette forme ne se prêtait pas à la coulée dans des moules. Un bloom ressemblait à une éponge de fer frittée sous forme de grains de métal. À chaud, le bloom était forgé, ce qui rendait le métal plus rigide et homogène. Ce métal était ensuite utilisé pour fabriquer différents ouvrages en métal dans une forge. Un forgeron chauffait le bloom à la flamme nue et, à l’aide d’un marteau et d’une enclume, créait des ouvrages en métal forgé.

Comment l’âge du fer a influencé le développement de la civilisation

Bien avant la révolution industrielle, la plupart des gens du début de l’âge du fer élevaient du bétail et travaillaient dans l’agriculture. La vie était centrée sur le village, où les communautés cultivaient la terre et fabriquaient à la main les objets essentiels à leur vie.

La fabrication d’outils en fer a contribué à rendre le travail agricole plus facile et plus efficace. Les paysans ont pu cultiver des sols plus durs, ce qui a permis de cultiver et de faire pousser de nouveaux types de plantes. Il en allait de même pour l’élevage du bétail. Des méthodes de travail plus efficaces ont permis de libérer du temps.

Avoir plus de temps signifiait que les gens pouvaient désormais s’adonner à d’autres occupations que l’agriculture, comme la vente ou le commerce de ce qu’ils ont cultivé. Certaines familles ont commencé à ouvrir des boulangeries ou des ateliers de couture et de forge. Le développement de la forge, à son tour, a favorisé le développement de métiers tels que le traitement du cuir, du bois et des os. Le commerce était florissant durant cette période.

Développement des technologies de transformation du fer

La technologie de transformation des métaux se développait régulièrement et rapidement. À cette époque, les armes soudées et l’acier de Damas ont vu le jour, tandis que les fours à bloomery ont été remplacés par des fours Stuckofen plus hauts. À la fin du 13e siècle, ces fours de quatre mètres de haut ont commencé à être utilisés dans l’Europe moderne. De tels fours pouvaient produire jusqu’à 250 kg de fer par jour.

Au milieu du 15e siècle, les fours Stuckofen ont été remplacés par des fours Blauofen encore plus hauts, équipés d’un préchauffage à l’air. Cependant, ces fours présentaient un gros inconvénient : les températures plus élevées des fours de Blauofen augmentaient non seulement le rendement en fer du minerai, mais augmentaient également de 10 à 30 % (par rapport au four de Stuckofen) la formation de  » fonte brute  » carburée, c’est-à-dire le fer qu’on ne savait pas manipuler à l’époque. Cela a été une motivation pour améliorer la technologie.

L’étape suivante dans le développement des méthodes de traitement du fer a été l’invention du haut fourneau. Sa plus grande taille, ainsi que le préchauffage et l’alimentation mécanique en air du haut fourneau, assuraient que tout le fer pouvait être transformé en métal chaud. Les fours fonctionnaient en continu et pouvaient produire jusqu’à une tonne et demie de métal chaud par jour.

Au 16e siècle, un procédé métallurgique est devenu populaire en Europe pour transformer le fer en métal chaud et en retirer le carbone alors qu’il est encore sous forme liquide, transformant ainsi le fer en acier.

Plus tard, les technologies basées sur le charbon, la cokéfaction, le puddlage et le dynamitage à chaud ont commencé à être activement utilisées en métallurgie. En 1856, l’inventeur anglais Henry Bessemer a conçu un convertisseur et a breveté sa technologie de production d’acier, qui a été connue sous le nom de procédé Bessemer. .

Au XXe siècle, les fours à ciel ouvert ont commencé à remplacer activement les convertisseurs Bessemer. Mais même ces fours sont devenus obsolètes à la fin du siècle, lorsqu’ils ont été remplacés par le procédé de base du four à oxygène. Avec l’avènement de centrales électriques puissantes comme sources d’énergie, la technologie de l’aciérie électrique s’est répandue dans l’industrie pour la production de métaux non ferreux et ferreux.

Le XXIe siècle a vu ses propres ajustements au traitement du fer, nous obligeant à réfléchir non seulement aux avantages, mais aussi aux dommages que la métallurgie cause à l’environnement. Aujourd’hui, le procédé consistant à utiliser l’hydrogène pour la réduction directe du fer à partir du minerai semble être le plus prometteur d’un point de vue environnemental. Au stade suivant du processus, l’acier est obtenu par la fusion de particules de fer dans des fours électriques, suivie de l’ajout de carbone.

Les procédés modernes innovants deviennent un facteur déterminant pour que la métallurgie maintienne sa compétitivité sur le marché mondial.

Au cours des derniers siècles, le fer a amélioré la qualité de vie. Le monde a connu la croissance la plus rapide aux moments où des technologies de transformation plus avancées ont été découvertes. Les réalisations de l’industrie métallurgique au milieu du 18e siècle ont conduit au développement rapide du génie mécanique et à une véritable révolution dans le domaine des machines.

De même que l’âge du fer a changé le mode de vie de l’humanité il y a plusieurs siècles, il est tout à fait possible que la quatrième révolution industrielle en plein essor soit le début d’un nouvel âge dans le développement de notre civilisation.