fbpx
Jenny Ahlin

Jenny Ahlin

Järn och stål

Dela på facebook
Dela på google
Dela på twitter
Dela på linkedin

Järn är ett av de vanligaste grundämnena på jorden men förekommer sällan i ren form. Järnet har en förmåga att lätt förena sig med andra ämnen såsom syre och svavel. I jordskorpan förekommer järn i olika järnrika mineraler. Dessa mineraler är byggstenar i olika malmer. Mineralen magnetit bildar svartmalm, hematit bildar blodstensmalm och limonit bildar myrmalm.

Myrmalm

Myrmalm bildas på bottnar av myrar och sjöar. Det var från myrmalm som man framställde det första svenska järnet runt 400 f. Kr. Vid den här tiden använde man järn till smycken vilket visar på dess exklusivitet. Några hundra år senare ser vi de första tecknen på att man använder järnet till vapen och redskap. Exporten av järn började troligtvis under sen järnålder.

Brytning av järnmalm

I Sverige började man bryta malm på 1100-talet. I Bergslagen och på Utö skapade man de första järngruvorna. Till en början framställde man järnet direkt från malmen genom upphettning i en vedeldad grop. Sedermera byggde man ugnar av sten och veden ersatte man med träkol. Blästrar infördes för att att öka lufttillförseln och därmed kunde temperaturen höjas. Blästrarna var till en början drivna för hand eller med trampor men blev längre fram drivna av vattenenergi. Det järn som man fick fram innehöll mycket slagg och man behövde upphetta och hamra det upprepade gånger för att det skulle vara brukbart.

Masugnarna

Genom att både ugnarna och inblåsningen blev effektivare med tiden kunde man smälta järnet; järnets smältpunkt är 1535 ºC. Vid denna temperatur kunde man avskilja föroreningar och järnet gick att gjuta. I början på 1200-talet antar man att de första masugnarna var i drift i Norberg. Det järn som man framställde med masugnen kallar man tackjärn. Dock innehåller tackjärnet för mycket kol för att det ska vara smidesbart. Genom ytterligare uppvärmning och förädling kunde tackjärnet få de önskade egenskaperna. Denna förädlingsprocess har sett olika ut och varierat med tiden. Under medeltiden använde man osmundsmidet, på 1500-talet tysksmidet, på 1600-talet vallonsmidet och under 1800-talet lancashiresmidet.

Den svenska järnframställningen

I Sverige hade tillgången på järnmalm, skog och vattenkraft gjort landet världsledande inom järnframställning. I början av 1700-talet kom en tredjedel av allt järn som Europa konsumerade från Sverige. När man började ersätta träkolet med stenkol eller koks under mitten av 1700-talet i Europa hamnade den svenska produktionen på efterkälken. Inte förrän i början av 1900-talet började stenkol ersätta träkol i Sverige.

Legeringsämnen

Det går att påverka järnets egenskaper genom att tillsätta så kallade legeringsämnen. Kol är det vanligaste ämnet och gör att järnet blir hårdare. Om kolhalten understiger 0,3 % härdar inte järnet. Om kolhalten är mer än 1,7% kan järnet smälta och gjutas. Järnet benämner man därmed för gjutjärn, tackjärn eller råjärn. Är kolhalten under 1,7 % kallar man järnet för stål. Inom smide är det stål som man använder.

Eftersom järn rostar vid kontakt med vatten legerar man järnet med krom, nickel eller mangan. Då får man rostfritt stål.

Smide

Smide innebär att man formger stål i varm tillstånd. Vid upphettning blir det spröda och hårda järnet formbart och smidigt. För att smida järnet krävs uppåt 1100-1200 ºC. Vid formgivning smalnar man av, förtjockar, breddar, klyver eller slår hål i stålet. 

Härdning

Härdning innebär att man gör en snabb nedkylning vilket ger ett hårdare stål. Det krävs stor skicklighet för att få härdningen jämn och lagom hård.

Vällning

Vid en viss temperatur går det att sammanfoga, hamra samman, två järnbitar.  Det kallar man vällning. Yxan består vanligtvis av en hård egg som man väller in i ett mjukare stål. Kanten mellan de två materialen går att se som en svag linje. Den hårda eggen ger en mer långvarig skärpa och det mjukare omkringliggande stålet gör slipningen enklare.

Den svåraste formen av vällning heter demaskering. Då väller man samman järn och stål. När sedan ytan etsas med syra framträder ett mönster på grund av att syran verkar olika på järnet respektive stålet.

Senaste kommentarer

Lämna ett svar

E-postadressen publiceras inte. Obligatoriska fält är märkta *

Läs även:

Hampa till rep och tyg

Hampa är en gammal och härdig kulturväxt. Den har varit en av jordens viktigaste grödor och det är få fibrer som har

Lin och linne

Lin är växten man odlar och linne är tyget som vävs av linfibrerna. Linne har spelat en viktigt roll historiskt sett och