Люди начали обрабатывать металлы очень давно, история металлургии начинается в далеком 4 веке до нашей эры. Примерно в это время в городе Шумер, наблюдательные люди заметили, что некоторые камни при попадании в костер, превращаются в вязкую жидкость, а потом при остывании остаются в растекшейся форме. Этими камнями была медная руда, а первый металл, с которым познакомился человек – медь.
Из меди начали изготавливать украшения, орудия труда, оружие, но поскольку медь – это очень мягкий металл, предметы изготовленные из чистой меди, быстро выходили из строя. Но на помощь древним металлургам пришло олово. Смешав олово и медь, люди получили первый сплав металлов – бронзу. Открытие этого сплава породило целую эпоху – бронзовый век.
Но бронза, также недолго удерживала позиции, самого нужного и наиболее потребляемого человечеством металла. Ей на смену пришло железо. Железная руда встречается повсеместно, но обрабатывать ее значительно сложнее, чем медную и поэтому долгое время изделия из железа ценились как золотые. И лишь с усовершенствованием сыродутного процесса, железо полностью вытеснило бронзу из повседневного обихода.
Сыродутный процесс представляет собой плавление железной руды в небольшом горне, в качестве которого выступала обычное углубление в земле. Обычно такие горны располагали на холмах, чтобы повысить естественную тягу воздуха. Но железо, получаемое таким способом, было не очень прочным и содержало много шлаков, поэтому выплавленные заготовки приходилось подвергать цементации (насыщать металл углеродом), закалке (охлаждать раскаленную заготовку в воде) и отпуска (термическая обработка металла с целью повышения его пластичности).
Следующим прорывом в металлургии стало изобретение штукофена. Это была большая печь с высокой трубой доходящей до 4 м., а кроме естественной тяги печи оборудовались мехами, которые приводились в движение несколькими людьми или водяным двигателем. Железо выплавленное в штукофене обладало всеми необходимыми свойствами, а около 10% приходилось на чугун, который в то время просто выбрасывали. Пока не была изобретена доменная печь.
В доменной печи, которая работала непрерывно, чугун несколько раз выпускался наружу, а после этого проходил обработку в горнах. Из заготовок удаляли примеси и получали качественный продукт. Позже стали применять процесс пудлингования – очистку чугуна прямо в плавильной печи.
Изобретение бессемеровского, томасовского и мартеновского процессов сделало выпуск стали еще более эффективным. Долгое время мартеновский способ считался самым передовым, пока его не вытеснили кислородно-конверторный способ и электроплавка. Эти способы получения стали используются и сейчас, на долю кислородно-конверторной технологии приходится 63% мирового производства стали, электроплавка занимает 30%, а мартеновский метод – около 7%.