IDADE DO FERRO

Os mais antigos objetos feitos de ferro datam de cerca de 5000 a.C. e foram encontrados na região dos atuais Irã e Iraque. Acredita-se que estes primeiros objetos de ferro tenham sido produzidos a partir ferro nativo ou mesmo de meteoritos (interessante notar que o ferro nativo é muito raro, inclusive mais raro que o ferro meteorítico), não implicando em domínio de técnicas de redução do
minério. 

A utilização massiva de cobre e ouro é muito mais antiga, provavelmente devido à facilidade para ser usado como matéria prima, uma vez que o cobre nativo e ouro eram mais comuns e podiam ser usados sem necessidade de processos de redução. 

Além disso, mesmo após reduzido, é provável que o ferro fosse de pouca utilidade para a fabricação de armas ou ferramentas já que o ferro quase puro, produto da redução direta, é excessivamente dúctil. As primeiras
evidências confiáveis de domínio das técnicas de redução do minério começam a mais de um milênio a.C. no Oriente Médio e Turquia. 

As técnicas de redução do ferro teriam começado no Oriente Médio e se espalhado pelo Mediterrâneo devido às abundantes jazidas de minérios. Apenas após 1200 a.C. descobriu-se que o carbono melhora suas propriedades enormemente, tendo sido ampliadas a partir daí sua produção e utilização.

A TECNOLOGIA DO FERRO
Os primeiros métodos de produção de ferro utilizavam fornos bastante
rudimentares que não eram muito mais sofisticados que simples buracos na terra. A técnica consistia basicamente em lavar e moer o minério e aquecê-lo no forno em presença de carvão vegetal. O resultado era o ferro esponja, praticamente puro e com grande quantidade de inclusões de escória que podiam sere liminadas por martelamento ou forja. 

Sendo ferro praticamente puro, este produto era extremamente maleável, razão pela qual não deve ter sido de grande utilidade na antiguidade. A atividade só seria expandida a uma produção em larga escalaa pós a descoberta das primeiras formas de melhorar suas propriedades mecânicas. 

O ferro quase puro e extremante dútil era colocado juntamente com carvão vegetal em fornos a altas temperaturas. Este procedimento permitia que o carbono difundisse para o interior do ferro aumentando sua resistência (dureza), em um processo hoje conhecido como cementação.

TÊMPERA
Ferro resfriado rapidamente sofre uma transformação em sua microestrutura convertendo-se em martensita. Esta estrutura caracteriza-se pela sua alta dureza.
Objetos datando do séc. XIII e XII a.C. no Oriente Médio revelam claramente o conhecimento da técnica.
A DISSEMINAÇÃO DAS TÉCNICAS DE PRODUÇÃO DE FERRO

A primeira região a produzir sistematicamente ferro por redução no estado sólido foi o norte da atual Turquia, por volta de 1500 a.C.

Por volta de  1400/1200 a.C. Os Hititas dominaram a técnica e fizeram uso extensivo de ferramentas e armas de ferro, entretanto, seu uso, no começo deste período era bem menor que o bronze, tornando-se o ferro, mais utilizado apenas no fim deste período. 

Por volta do ano 1100 a.C. a produção de ferro se espalha por todo o Oriente Médio e sul da Europa, em particular na Grécia e Chipre. Finalmente, por volta do ano 900 a.C. as técnicas atingem a Europa central, cujos principais centros são Hallstat, na Àustria e La tene, na Suíça (este último habitado na época por povos celtas). Por volta do ano 600 a.C. o ferro alcança a Itália habitada pelos Etruscos e norte da Espanha.

Entre os anos 500 e 300 a.C. as técnicas se espalham pelo resto da
Europa. Por volta do ano 100 a.C. os ferreiros celtas desenvolvem a técnica de sobrepor lâminas de ferro maleável e ferro carburado alternados. Esta técnica se desenvolve e durante a Idade Média é responsável pela produção de imitações das espadas de Damasco genuínas.

WOOTZ STEEL
Por volta do ano 500 a.C. começou a produção de um tipo de aço conhecido como wootz, produzido na Índia e de qualidade inigualável na época. 

Foi matériap prima da  famosa espada de Damasco. O minério de ferro, magnetita, era preparado e misturado a carvão de bambu e folhas de plantas sagradas e então fechados hermeticamente em cadinhos de argila.

Eram aquecidos em fornos a carvão em bateladas de até 20 cadinhos. Os cadinhos ficavam no forno, que atingia cerca de 1200°C e permitia que o conteúdo de carbono no ferro reduzido aumentasse. 

O ferroe sponja produzido era então fundido e constituía o fundo do cadinho pesando finalmente, cerca de 2 kg. Seu conteúdo final de carbono era de cerca de 1,5%. É provável que tivesse pequenas quantidades de titânio e vanádio provenientes do carvão de bambu e de outras plantas, o que melhorava ainda mais suaspropriedades mecânicas Devido às suas excepcionais propriedades.Era muito apreciado, sendo exportado primeiramente, para Ásia, depois Oriente médio, Iran, Turquia e Rússia.

CHINA
Por volta do ano 1000 a.C. as técnicas de obtenção do ferro por redução alcançaram a China. Entretanto, por volta do ano 500 a.C. lá surgiu o ferro fundido, conduzindo a técnicas metalúrgicas diferentes daquelas desenvolvidas em outras regiões do mundo. Algumas linhas de pesquisa sugerem que o minério da região possuía altos teores de fósforo, o que diminui o ponto de fusão do ferro.

Nesse ambiente, diversos avanços foram desenvolvidos na China tais como a utilização de carvão mineral com maior poder calorífico em vez de carvão vegetal.
PRODUÇÃO DE FERRO NA ÁFRICA
Uma série de indícios indicam que na África Equatorial a idade do ferro
sucedeu imediatamente às práticas neolíticas, sem idade do cobre ou bronze. Pequenos objetos de ferro indicam que a metalurgia do ferro na região teria começado por volta do 3° milênio a.C. 

O minério da região é muito rico em fósforo, assim como diversas plantas encontradas nesse ambiente, facilitando enormemente
a fusão do ferro por diminuição de seu ponto de fusão. Na África antigas práticas metalúrgicas e estrutura social a elas relacionada
são encontradas ainda hoje. 

O ferreiro era uma pessoa importante na sociedade, considerado um artesão e ao mesmo tempo um feiticeiro que comandava os rituais e dominava as técnicas para fazer “nascer” o ferro a partir do minério e do fogo

ESPADAS

As espadas têm, historicamente, estado na vanguarda da tecnologia por estarem diretamente ligadas à sobrevivência dos povos. Eram consideradas objetos sagrados em diversas sociedades. 

Os mestres ferreiros tinham o reconhecimento das civilizações a que pertenciam na antiguidade. Vários rituais e lendas relacionadas com a produção das espadas se desenvolveram ao longo do tempo, entre outras, a crença de que o ferreiro e o ambiente em que a espada era forjada transferiam uma “força” de natureza mística para a arma. 

O design das espadas tem variado enormemente em função das técnicas de combate e o ambiente em que se desenrolavam e da tecnologia disponível em cada época e região. Em sociedades muçulmanas fica claro o aspecto simbólico/religioso da espada que é ricamente decorada com entalhes e versos do Alcorão em sua lâmina ou então o padrão conhecido como escada de Maomé. 

As espadas dos samurais japoneses, as katanas, por exemplo, eram freqüentemente decoradas com inscrições budistas e/ou xintoístas.

CELTAS - A MAIS ANTIGA TRADIÇÃO DE PRODUÇÃO DE ESPADAS DA EUROPA

Os Celtas produziram uma grande quantidade de espadas a partir do séc. VI a.C., conservando o costume de enterrar seus guerreiros com suas armas, assim como os inimigos de batalha. 

Os Celtas utilizavam uma série de técnicas na arte de produção de espadas, entretanto, é incerto se essas técnicas teriam sido
desenvolvidas por eles próprios ou levadas até eles pelo contato com outras civilizações. 

A tradicional espada celta era feita com uma parte de ferro maleável em seu interior e outra de ferro carburado de maior dureza na parte do fio, caldeados por forjamento. Esta estrutura unia elasticidade com dureza, constituindo lâminas de moderada resistência. A maior parte das lâminas celtas encontradas possui estrutura de perlita e ferrita correspondendo a um açohipoeutetóide. 

É provável que os Celtas conhecessem a têmpera, mas a presença de martensita ou mesmo bainita é muito rara. Devido à alta taxa de resfriamento requerido para a formação de martensita, é possível que apenas a região do fio contivesse esta estrutura, região da lâmina normalmente encontrada já corroída pelos arqueólogos. 

 É importante notar que durante séculos, bronze e ferro
foram utilizados de forma concomitante na produção de espadas, dependendo da
região. Os romanos, por exemplo, continuaram a utilizar o bronze na produção de lâminas até as Guerras Púnicas contra Cartago no séc. III a.C. pois, ao conquistarem a região da atual Espanha, com ricas jazidas de minério de cobre, não viam vantagem em abandonar o bronze pelo ferro.
ESPADA DE DAMASCO
Descobertas pelo Ocidente durante as Cruzadas, as autênticas espadas de Damasco eram produzidas a partir de aço indiano wootz. Acredita-se que aprodução da espada de Damasco teria começado na Índia e se espalhado pela
China, Pérsia, Rússia e todo o Oriente Médio e mundo Islâmico. 

O nome Damasco decorre do fato de ser nesta cidade, onde pela primeira vez, europeus, durante as cruzadas, teriam visto exemplares da lâmina. Há uma série de lendas associadas às características dessa espada, entre elas, conta-se que a espada teria uma lâmina tão afiada que seria capaz de cortar em dois um lenço de seda lançado ao ar. 

O fato é que as espadas eram de excepcional qualidade, superiores a qualquer uma de suas contemporâneas. Era leve, resistente e combinava de forma incomum dureza e tenacidade. Sua superfície apresenta um desenho ondulado com diferentes tons de cinza, produto de sua particular microestrutura. As regiões claras do desenho de sua superfície correspondem à cementita pro-eutetóide alinhadas e a região da mais escura, corresponde à matriz ferrítica com partículas de cementita esparsa (frequentemente denominada esferoidita ou cementita globulizada). 

Durante muitos séculos, a Europa tentou sem sucesso reproduzir a espada de Damasco genuína devido à sua lendária qualidade. Entretanto, sua intrincada técnica de produção que envolvia uma série de procedimentos de forja em faixas de temperatura específicas, tornou a tarefa extremamente árdua.

 Diferente de suas imitações compostas de várias peças caldeadas e forjadas juntas, a espada de Damasco era produzida de um único lingote de aço wootz indiano com cerca de 1,5% de carbono. As sofisticadas técnicas de produção da lâmina damascena parecem ter se desenvolvido na Índia, difundindo-se ao longo do primeiro milênio d.C. para o Oriente Médio, China, Rússia e para o mundo árabe onde se tornou símbolo e parte integrante de sua cultura. 

Os últimos exemplares de espadas de Damasco foram produzidas no princípio do século XIX e, sua técnica de produção foi então perdida. Apenas no final do séc. XIX começou-se a desvendar a sofisticada metalurgia envolvida na confecção do aço de Damasco. 

Os primeiros estudos científicos ocidentais sobre o aço de Damasco começaram em 1795 na Inglaterra com Pearson. Em 1819, o famoso físico, Michael Faraday, também realizou estudos sobre o aço de Damasco, influenciado por seu pai que trabalhou com forja, antes mesmo de dedicar-se aos estudos da eletricidade. 

No começo do séc. XX descobriu-se que o padrão macroscópico damasceno era produto de um alinhamento cíclico de partículas de carboneto, a cementita. Apenas no século XX, estabeleceram procedimentos que conduzem à reprodução do padrão damasceno. 

Duas equipes americanas foram as responsáveis por tais estudos; Wadsworth/Sherby (Stanford University) and Verhoeven (University of Iowa).