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1 Breve storia dell’acciaio Uno degli aspetti caratteristici dell’economia e della tecnologia della seconda metà del XIX secolo è costituito dall’enorme consumo di acciaio; in virtù di ciò, alcuni storici hanno definito tale epoca proprio «età dell’acciaio», a sottolineare quanto la produzione e l’impiego di questo materiale siano stati determinanti nell’incentivare lo sviluppo dell’industria e nel favorire le in- novazioni che sono alla base della seconda Rivoluzione industriale. L’acciaio, come sappiamo, è una varietà pregiata del ferro, più esattamente è una lega di ferro e carbonio; rispetto alla ghisa, esso contiene meno carbonio e impurità, e queste sue caratteristiche chimiche contribuiscono a renderlo più resistente allo sforzo e alla compressione e, soprattutto, maggiormente elastico: pertanto può essere lavorato senza che si spezzi. Il «nuovo» materiale si dimostrò dunque in grado di sopportare gli sforzi dovuti all’aumentata velocità delle macchine e alle lavorazioni più pesanti dell’industria meccanica, oltre a risultare particolarmente adatto a svariate applicazioni. Il suo utilizzo su vasta scala fu reso possibile da una serie di novità tecnologiche intervenute nell’indu- stria siderurgica. Attorno alla metà dell’Ottocento — quando ormai lo sviluppo delle ferrovie era av- viato da tempo e cominciava la costruzione degli scafi metallici delle navi a vapore — l’acciaio veniva ancora fabbricato in quantità ridotte e a costi piutto- sto elevati, tanto che il suo uso era limitato a oggetti di alta qualità e di piccola dimensione, come lime, molle d’orologio, lame di spada o strumenti chirur- gici. Per la sua produzione era adottato un sistema elaborato nel secolo precedente, che prevedeva pri- ma la fabbricazione del ferro saldato e poi l’immis- sione in esso, con un metodo decisamente dispen- dioso, del carbonio nelle quantità richieste. Gli enormi sforzi profusi da chimici e industriali si- derurgici per ottenere acciaio a prezzi contenuti co- minciarono ad avere successo all’inizio degli anni Cinquanta del XIX secolo, quando un fabbro ameri- cano mise a punto una tecnica per la trasformazione della ghisa in ferro saldato. Pochissimi anni dopo l’ingegnere inglese Henry Bessemer brevettò un ge- niale procedimento di preparazione dell’acciaio, ide- ando un congegno, chiamato appunto «convertitore Bessemer», nel quale il carbonio e le altre impurità presenti nella ghisa venivano bruciate tramite l’insufflazione di un potentissimo getto d’aria sul metallo fuso. Grazie alle alte temperature rag- giunte all’interno del dispositivo, l’acciaio che via via si formava dalla ghisa veniva mantenuto allo stato liquido, mentre l’aria insufflata favoriva una distribuzione uniforme di ferro e carbonio nella lega. Figura 1 La Torre Eiffel, monumento simbolo di Parigi. Alta 307 m e suddivisa in tre piani, la torre fu fatta costruire da Gustave-Alexandre Eiffel, in occasione dell’Esposizione Universale parigi- na del 1889. I pezzi metallici che la compongo- no vennero fabbricati nelle officine Eiffel, fon- date dallo stesso ingegnere venti anni prima: sono all’incirca 15.000 travi d’acciaio e 2 milio- ni e mezzo di bulloni
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Breve storia dell’acciaioUno degli aspetti caratteristici dell’economia e della tecnologia della seconda metà del XIX secolo è costituito dall’enorme consumo di acciaio; in virtù di ciò, alcuni storici hanno definito tale epoca proprio «età dell’acciaio», a sottolineare quanto la produzione e l’impiego di questo materiale siano stati determinanti nell’incentivare lo sviluppo dell’industria e nel favorire le in-novazioni che sono alla base della seconda Rivoluzione industriale. L’acciaio, come sappiamo, è una varietà pregiata del ferro, più esattamente è una lega di ferro e carbonio; rispetto alla ghisa, esso contiene meno carbonio e impurità, e queste sue caratteristiche chimiche contribuiscono a renderlo più resistente allo sforzo e alla compressione e, soprattutto, maggiormente elastico: pertanto può essere lavorato senza che si spezzi. Il «nuovo» materiale si dimostrò dunque in grado di sopportare gli sforzi dovuti all’aumentata velocità delle macchine e alle lavorazioni più pesanti dell’industria meccanica, oltre a risultare particolarmente adatto a svariate applicazioni.
Il suo utilizzo su vasta scala fu reso possibile da una serie di novità tecnologiche intervenute nell’indu-stria siderurgica. Attorno alla metà dell’Ottocento — quando ormai lo sviluppo delle ferrovie era av-viato da tempo e cominciava la costruzione degli scafi metallici delle navi a vapore — l’acciaio veniva ancora fabbricato in quantità ridotte e a costi piutto-sto elevati, tanto che il suo uso era limitato a oggetti di alta qualità e di piccola dimensione, come lime, molle d’orologio, lame di spada o strumenti chirur-gici. Per la sua produzione era adottato un sistema elaborato nel secolo precedente, che prevedeva pri-ma la fabbricazione del ferro saldato e poi l’immis-sione in esso, con un metodo decisamente dispen-dioso, del carbonio nelle quantità richieste. Gli enormi sforzi profusi da chimici e industriali si-derurgici per ottenere acciaio a prezzi contenuti co-minciarono ad avere successo all’inizio degli anni Cinquanta del XIX secolo, quando un fabbro ameri-cano mise a punto una tecnica per la trasformazione della ghisa in ferro saldato. Pochissimi anni dopo l’ingegnere inglese Henry Bessemer brevettò un ge-niale procedimento di preparazione dell’acciaio, ide-ando un congegno, chiamato appunto «convertitore
Bessemer», nel quale il carbonio e le altre impurità presenti nella ghisa venivano bruciate tramite l’insufflazione di un potentissimo getto d’aria sul metallo fuso. Grazie alle alte temperature rag-giunte all’interno del dispositivo, l’acciaio che via via si formava dalla ghisa veniva mantenuto allo stato liquido, mentre l’aria insufflata favoriva una distribuzione uniforme di ferro e carbonio nella lega.
Figura 1 La Torre Eiffel, monumento simbolo di Parigi. Alta 307 m e suddivisa in tre piani, la torre fu fatta costruire da Gustave-Alexandre Eiffel, in occasione dell’Esposizione Universale parigi-na del 1889. I pezzi metallici che la compongo-no vennero fabbricati nelle officine Eiffel, fon-date dallo stesso ingegnere venti anni prima: sono all’incirca 15.000 travi d’acciaio e 2 milio-ni e mezzo di bulloni
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Breve storia dell’acciaio
Tale procedimento, tuttavia, non sempre garantiva la produzione di un acciaio di qualità elevata; per ovviare a quest’inconveniente, negli anni immediatamente successivi, il francese Pierre-Émile Martin e i tedeschi Friedrich e Wilhelm von Siemens misero a punto una nuova tecnica di pro-duzione: il metallo fuso veniva versato in un contenitore poco profondo, il forno a suola, sul quale agiva, poi, una miscela di gas e di aria per bruciare il carbonio. Il procedimento Martin-Siemens era più lento e costoso del metodo Bessemer, ma consentiva il trattamento di una più ampia gamma di minerali ferrosi e garantiva una migliore qualità del prodotto finale. Questi cambiamenti tecnologici influirono enormemente sullo sviluppo dell’economia e, prima di tutto, consentirono una forte diminuzione del prezzo dell’acciaio (circa del 50%), rendendolo dispo-nibile per tutte quelle applicazioni per le quali il ferro era ormai inidoneo: le rotaie d’acciaio, ad esempio, duravano più a lungo ed erano indubbiamente più sicure di quelle costruite con il ferro; le lastre d’acciaio per la realizzazione degli scafi metallici delle imbarcazioni a vapore permettevano di ottenere mezzi più grandi, leggeri, veloci, e davano la possibilità di corazzare le navi da guerra; l’impiego di travi d’acciaio rese possibile la costruzione di grattacieli, grandi complessi architettonici e ponti; infine l’acciaio sostituì il ferro e il legno in tantissimi utensili di uso quotidiano, nelle componenti meccaniche (quali alberi motore e cerchioni delle ruote) e nei macchinari industriali.
