metalurgia ferrosa

Hacia el año 1500 a. C., aparecieron en Mesopotamia , Anatolia y Egipto un número creciente de objetos de hierro fundido no meteóricos . ^{[ 2 ]} En la tumba del gobernante egipcio Tutankamón , fallecido en el 1323 a. C., se encontraron diecinueve objetos de hierro meteórico , entre ellos una daga de hierro con empuñadura de oro, un Ojo de Horus , el soporte para la cabeza de la momia y dieciséis modelos de herramientas de artesano. ^{[ 20 ]} En la excavación de Ugarit se hallaron una espada del Antiguo Egipto con el nombre del faraón Merneptah , así como un hacha de guerra con hoja de hierro y mango de bronce decorado con oro . ^{[ 21 ]}

Aunque se han encontrado objetos de hierro de la Edad del Bronce en todo el Mediterráneo oriental, parece que la metalurgia del bronce predominó durante este período. ^{[ 22 ]} A medida que la tecnología se extendió, el hierro pasó a reemplazar al bronce como el metal dominante utilizado para herramientas y armas en todo el Mediterráneo oriental (el Levante , Chipre , Grecia , Creta , Anatolia y Egipto). ^{[ 14 ]}

El hierro se fundía originalmente en hornos de reinfusión , donde se utilizaban fuelles para forzar el paso del aire a través de una pila de mineral de hierro y carbón vegetal en combustión . El monóxido de carbono producido por el carbón reducía el óxido de hierro del mineral a hierro metálico. Sin embargo, el horno de reinfusión no alcanzaba la temperatura suficiente para fundir el hierro, por lo que el metal se acumulaba en el fondo como una masa esponjosa, o herradura . Los trabajadores la golpeaban y doblaban repetidamente para extraer la escoria fundida . Este laborioso y lento proceso producía hierro forjado , una aleación maleable pero bastante blanda. ^{[ 23 ]}

Paralelamente a la transición del bronce al hierro, se descubrió la carburación , el proceso de añadir carbono al hierro forjado. Si bien la masa de hierro contenía algo de carbono, el posterior trabajo en caliente oxidaba la mayor parte. Los herreros de Oriente Medio descubrieron que el hierro forjado podía convertirse en un material mucho más duro calentando la pieza terminada en un lecho de carbón vegetal y luego enfriándola en agua o aceite. Este procedimiento transformaba las capas exteriores de la pieza en acero , una aleación de hierro y carburos de hierro , con un núcleo interno de hierro menos quebradizo.

La historia de la metalurgia ferrosa en el subcontinente indio comenzó en el segundo milenio a. C. Yacimientos arqueológicos en las llanuras del Ganges han proporcionado herramientas de hierro datadas entre 1800 y 1200 a. C. ^{[ 26 ]} A principios del siglo XIII a. C., la fundición de hierro se practicaba a gran escala en la India. ^{[ 26 ]} En el sur de la India (actual Mysore ) el hierro se utilizó entre los siglos XII y XI a. C. ^{[ 4 ]} La tecnología de la metalurgia del hierro avanzó durante el período políticamente estable de Maurya ^{[ 27 ]} y durante un período de asentamientos pacíficos en el primer milenio a. C. ^{[ 4 ]}

Se han descubierto artefactos de hierro como púas , cuchillos , dagas , puntas de flecha , cuencos , cucharas , cacerolas , hachas , cinceles , tenazas , herrajes para puertas, etc., datados entre el 600 y el 200 a. C., en varios yacimientos arqueológicos de la India. ^{[ 15 ]} El historiador griego Heródoto escribió el primer relato occidental sobre el uso del hierro en la India. ^{[ 15 ]} Los textos mitológicos indios, los Upanishads , también mencionan el tejido, la cerámica y la metalurgia. ^{[ 28 ]} Los romanos tenían en alta estima la excelencia del acero de la India en la época del Imperio Gupta . ^{[ 29 ]}

Quizás ya en el año 500 a. C., aunque sin duda hacia el año 200 d. C., se producía acero de alta calidad en el sur de la India mediante la técnica del crisol . En este sistema, se mezclaban hierro forjado de alta pureza, carbón vegetal y vidrio en un crisol y se calentaban hasta que el hierro se fundía y absorbía el carbono. ^{[ 30 ]} Las cadenas de hierro se utilizaban en los puentes colgantes de la India ya en el siglo IV. ^{[ 31 ]}

El acero Wootz se producía en India y Sri Lanka desde alrededor del año 300 a. C. ^{[ 30 ]} El acero Wootz es famoso desde la Antigüedad Clásica por su durabilidad y capacidad para mantener el filo. Cuando el rey Porus le pidió que eligiera un regalo, se dice que Alejandro escogió, en lugar de oro o plata , treinta libras de acero. ^{[ 29 ]} El acero Wootz era originalmente una aleación compleja con hierro como componente principal junto con varios oligoelementos . Estudios recientes han sugerido que sus cualidades pueden deberse a la formación de nanotubos de carbono en el metal. ^{[ 32 ]} Según Will Durant , la tecnología pasó a los persas y de ellos a los árabes , quienes la difundieron por Oriente Medio. ^{[ 29 ]} En el siglo XVI, los holandeses llevaron la tecnología del sur de la India a Europa, donde se produjo en masa. ^{[ 33 ]}

El acero se producía en Sri Lanka desde el año 300 a. C. ^{[ 30 ]} mediante hornos impulsados ​​por los vientos monzónicos . Los hornos se excavaban en las cimas de las colinas y el viento se desviaba hacia las aberturas de ventilación mediante largas zanjas. Esta disposición creaba una zona de alta presión en la entrada y una zona de baja presión en la parte superior del horno. Se cree que este flujo permitía alcanzar temperaturas más altas que las que podían producir los hornos accionados por fuelles, lo que resultaba en un hierro de mejor calidad. ^{[ 34 ] [ 35 ] [ 36 ]} El acero producido en Sri Lanka se comercializaba extensamente dentro de la región y en el mundo islámico .

Una de las curiosidades metalúrgicas más destacadas del mundo es un pilar de hierro ubicado en el complejo Qutb en Delhi . El pilar está hecho de hierro forjado (98% Fe ), mide casi siete metros de altura y pesa más de seis toneladas. ^{[ 37 ]} El pilar fue erigido por Chandragupta II Vikramaditya y ha resistido 1600 años de exposición a fuertes lluvias con relativamente poca corrosión .

Numerosos estudiosos han sugerido que la cultura Afanasievo pudo haber sido responsable de la introducción de la metalurgia en China . ^{[ 38 ] [ 39 ]} En particular, se considera que el contacto entre la cultura Afanasievo, la cultura Majiayao y la cultura Qijia fue clave para la transmisión de la tecnología del bronce. ^{[ 40 ]}

En 2008, se excavaron dos fragmentos de hierro en el yacimiento de Mogou , en Gansu . Se dataron en el siglo XIV a. C., pertenecientes al período de la cultura Siwa . Uno de los fragmentos estaba hecho de hierro de forja en lugar de hierro meteórico. ^{[ 41 ] [ 42 ]}

Aparte de esta única excepción, los artefactos de hierro más antiguos conocidos hechos de hornos de fundición en China datan de finales del siglo IX a. C. ^{[ 43 ]} El hierro fundido se usaba en la antigua China para la guerra, la agricultura y la arquitectura. ^{[ 9 ]} Alrededor del año 500 a. C., los metalúrgicos del estado sureño de Wu alcanzaron una temperatura de 1130  °C. A esta temperatura, el hierro se combina con un 4,3 % de carbono y se funde. El hierro líquido se puede verter en moldes , un método mucho menos laborioso que forjar individualmente cada pieza de hierro a partir de un lingote.

El hierro fundido es bastante quebradizo e inadecuado para herramientas de impacto. Se puede descarburar para convertirlo en acero o hierro forjado calentándolo al aire durante varios días. En China, estos métodos de trabajo del hierro se extendieron hacia el norte, y hacia el año 300 a. C., el hierro era el material preferido en toda China para la mayoría de las herramientas y armas. ^{[ 9 ]} Una fosa común en la provincia de Hebei , datada a principios del siglo III a. C., contiene varios soldados enterrados con sus armas y otros equipos. Los artefactos recuperados de esta fosa están hechos de diversos materiales: hierro forjado, hierro fundido, hierro fundido maleable y acero templado, con solo unas pocas armas de bronce, probablemente ornamentales.

Durante la dinastía Han (202 a. C.–220 d. C.), el gobierno estableció la metalurgia del hierro como monopolio estatal, lo cual fue derogado durante la segunda mitad de la dinastía y devuelto a la iniciativa privada . Se construyó una serie de grandes altos hornos en la provincia de Henan , cada uno capaz de producir varias toneladas de hierro por día. Para entonces, los metalúrgicos chinos habían descubierto cómo refinar el arrabio fundido, revolviéndolo al aire libre hasta que perdía su carbono y podía ser forjado. En chino mandarín moderno , este proceso se llama chao , que literalmente significa " saltear ". El arrabio se conoce como "hierro crudo", mientras que el hierro forjado se conoce como "hierro cocido". En el siglo I a. C., los metalúrgicos chinos descubrieron que el hierro forjado y el hierro fundido podían fundirse juntos para producir una aleación con un contenido de carbono intermedio, es decir, acero. ^{[ 44 ] [ 45 ] [ 46 ]}

Según la leyenda, la espada de Liu Bang , el primer emperador Han, fue hecha de esta manera. Algunos textos de la época mencionan la "armonización de lo duro y lo blando" en el contexto de la metalurgia del hierro; la frase podría referirse a este proceso. La antigua ciudad de Wan ( Nanyang ), desde el período Han en adelante, fue un importante centro de la industria del hierro y el acero. ^{[ 47 ]} Junto con sus métodos originales de forjado de acero, los chinos también habían adoptado los métodos de producción del acero Wootz, una idea importada de la India a China en el siglo V d. C. ^{[ 48 ]}

Durante la dinastía Han, los chinos también fueron los primeros en aplicar energía hidráulica (es decir, una rueda hidráulica ) para accionar los fuelles del alto horno. Esto se registró en el año 31 d. C. como una innovación del ingeniero mecánico y político chino Du Shi , prefecto de Nanyang. ^{[ 49 ]} Aunque Du Shi fue el primero en aplicar energía hidráulica a los fuelles en metalurgia, la primera ilustración dibujada e impresa de su funcionamiento con energía hidráulica apareció en 1313 d. C., en el texto de la dinastía Yuan llamado Nong Shu . ^{[ 50 ]}

En el siglo XI, hay evidencia de la producción de acero en la China Song utilizando dos técnicas: un método "berganesco" que producía acero heterogéneo e inferior, y un precursor del moderno proceso Bessemer que utilizaba la descarbonización parcial mediante forjado repetido bajo un aire frío. ^{[ 51 ]} Para el siglo XI, había una gran cantidad de deforestación en China debido a la demanda de carbón vegetal por parte de la industria siderúrgica. ^{[ 52 ]} Sin embargo, para entonces, los chinos habían aprendido a usar coque bituminoso para reemplazar el carbón vegetal, y con este cambio de recursos se salvaron muchas hectáreas de tierras forestales de primera calidad en China. ^{[ 52 ]}

Los objetos de hierro más antiguos encontrados en Europa datan del tercer milenio a. C. y se asignan a la cultura Yamnaya y a la cultura de las Catacumbas . ^{[ 53 ] [ 54 ]} Europa del Este, especialmente la región cisuraliana, muestra la mayor concentración de objetos de hierro de la Edad del Bronce temprana y media en Eurasia occidental, ^{[ 53 ]} aunque se cree que la mayoría de estos consisten en hierro meteórico. ^{[ 55 ]} Se cree que una hoja de cuchillo de la cultura de las Catacumbas, datada en c. 2300 a. C., fue hecha de hierro fundido. ^{[ 54 ] [ 55 ]} Durante la mayor parte de la Edad del Bronce Media y Tardía en Europa Central, el hierro estaba presente, aunque escaso. Se usaba para adornos personales y cuchillos pequeños, para reparaciones en bronces y para objetos bimetálicos. ^{[ 56 ]} Los primeros hallazgos de hierro fundido de Europa central incluyen un cuchillo o hoz de hierro de Ganovce en Eslovaquia, posiblemente datado entre los siglos XVIII y XV a. C., ^{[ 57 ] [ 58 ]} un anillo de hierro de Vorwohlde en Alemania que data de alrededor del siglo XV a. C., ^{[ 59 ]} y un cincel de hierro de Heegermühle en Alemania que data de alrededor del 1000 a. C. ^{[ 60 ] [ 61 ]} Se conocen objetos de hierro fundido de Europa del Este que datan de después del 1200 a. C. ^{[ 55 ]}

En el siglo XI a. C., las espadas de hierro reemplazaron a las de bronce en el sur de Europa, especialmente en Grecia, y en el siglo X a. C. el hierro se convirtió en el metal predominante. ^{[ 62 ]} En la cuenca de los Cárpatos hay un aumento significativo en los hallazgos de hierro que datan del siglo X a. C. en adelante, con algunos hallazgos que posiblemente datan del siglo XII a. C. ^{[ 63 ]} Se han encontrado espadas de hierro en Europa central que datan del siglo X a. C.; sin embargo, la Edad del Hierro comenzó en serio con la cultura de Hallstatt desde el 800 a. C. ^{[ 64 ]} El acero se produjo desde aproximadamente el 800 a. C. como parte de la producción de espadas, ^{[ 65 ]} y se conocen espadas hechas completamente de acero con alto contenido de carbono del período prerromano. ^{[ 66 ]} La evidencia de metalurgia del hierro en Gran Bretaña data del siglo X a. C., ^{[ 67 ]} con el comienzo de la Edad del Hierro datado en el siglo VIII a. C. ^{[ 68 ]} La producción de acero con alto contenido de carbono está documentada en Gran Bretaña desde aproximadamente el 490 a. C. ^{[ 69 ]} La metalurgia del hierro comenzó a practicarse en Escandinavia durante la última Edad del Bronce desde al menos el siglo IX a. C., ^{[ 70 ]} con evidencia de producción de acero desde el 800–700 a. C. ^{[ 71 ]} Se fabricaron artefactos de hierro y acero, incluido acero con alto contenido de carbono, en el norte de Suecia, Finlandia y Noruega (en el Cabo del Norte ) desde c. 200–50 a. C. ^{[ 71 ]} La evidencia de metalurgia del hierro en Italia y Cerdeña data de la Edad del Bronce Tardía (c. 1350-950 a. C.). ^{[ 72 ] [ 73 ]} Se produjeron herramientas de acero con alto contenido de carbono en Iberia (Portugal) desde c. 900 a. C. ^{[ 74 ] [ 75 ]}

A partir del año 500 a. C., la cultura de La Tène experimentó un aumento significativo en la producción de hierro, y la metalurgia del hierro también se generalizó en el sur de Escandinavia. La expansión de la metalurgia del hierro en Europa Central y Occidental está asociada con la expansión celta . ^{[ 65 ]} En el siglo I a. C., el acero nórico era famoso por su calidad y muy apreciado por el ejército romano . ^{[ 76 ]} La producción anual de hierro en el Imperio Romano se estima en 84 750 toneladas . ^{[ 77 ]}

La producción de acero de ultra alto contenido de carbono está documentada en el yacimiento germánico de Heeten , en los Países Bajos, desde el siglo II hasta el IV/V d. C., en la Edad del Hierro romana tardía . ^{[ 78 ]}

El conocimiento científico y el desarrollo tecnológico arqueometalúrgico se originaron en numerosos centros de África; estos centros de origen se ubicaron en África Occidental , África Central y África Oriental ; por consiguiente, dado que estos centros de origen se encuentran dentro del África interior, estos desarrollos arqueometalúrgicos son, por lo tanto, tecnologías africanas nativas. ^{[ 79 ]} El desarrollo metalúrgico del hierro tuvo lugar entre el 2631 a. C. y el 2458 a. C. en Lejja, Nigeria; entre el 2136 a. C. y el 1921 a. C. en Obui, República Centroafricana; entre el 1895 a. C. y el 1370 a. C. en Tchire Ouma 147, Níger; y entre el 1297 a. C. y el 1051 a. C. en Dekpassanware, Togo. ^{[ 79 ]}

Aunque existe cierta incertidumbre, algunos arqueólogos creen que la metalurgia del hierro se desarrolló de forma independiente en el África subsahariana (posiblemente en África occidental). ^{[ 80 ] [ 81 ]}

Los habitantes de Termit, en el este de Níger , fundían hierro alrededor del año 1500 a. C. ^{[ 82 ]}

En la región de las montañas Aïr, en Níger , también se han encontrado indicios de fundición independiente de cobre entre el 2500 y el 1500 a. C. El proceso no estaba muy desarrollado, lo que indica que la fundición no era una práctica ajena a la región. Alcanzó su madurez alrededor del 1500 a. C. ^{[ 83 ]}

También se han excavado yacimientos arqueológicos que contienen hornos de fundición de hierro y escoria en sitios de la región de Nsukka , en el sureste de Nigeria , en lo que hoy es Igboland : datan de 2000 a. C. en el sitio de Lejja (Eze-Uzomaka 2009) ^{[ 84 ] [ 81 ]} y de 750 a. C. en el sitio de Opi (Holl 2009). ^{[ 81 ]} El sitio de Gbabiri (en la República Centroafricana) ha proporcionado evidencia de metalurgia del hierro, a partir de un horno de reducción y un taller de herrería; con fechas más antiguas de 896-773 a. C. y 907-796 a. C. respectivamente. ^{[ 85 ]} De manera similar, la fundición en hornos de tipo refinación aparece en la cultura Nok del centro de Nigeria alrededor del 550 a. C. y posiblemente algunos siglos antes. ^{[ 6 ] [ 7 ] [ 86 ] [ 80 ] [ 85 ]}

También hay evidencia de que el acero al carbono fue fabricado en el oeste de Tanzania por los ancestros del pueblo Haya hace entre 2300 y 2000 años (alrededor del 300 a. C. o poco después) mediante un complejo proceso de "precalentamiento" que permitía que las temperaturas dentro de un horno alcanzaran entre 1300 y 1400  °C. ^{[ 87 ] [ 88 ] [ 89 ] [ 90 ] [ 91 ] [ 92 ]}

La metalurgia del hierro y el cobre se extendió hacia el sur del continente, llegando al Cabo alrededor del año 200 d. C. ^{[ 6 ] [ 7 ]} El uso generalizado del hierro revolucionó a las comunidades agrícolas de habla bantú que lo adoptaron, desplazando y absorbiendo la herramienta de piedra de las sociedades de cazadores-recolectores con las que se encontraron al expandirse para cultivar áreas más extensas de la sabana . Los hablantes bantúes, tecnológicamente superiores, se extendieron por el sur de África y se volvieron ricos y poderosos, produciendo hierro para herramientas y armas en grandes cantidades industriales. ^{[ 6 ] [ 7 ]}

Los primeros registros de hornos de tipo fragua en África Oriental son descubrimientos de hierro fundido y carbono en Nubia que datan de entre los siglos VII y VI a. C., ^{[ 93 ] [ 94 ] [ 95 ]} particularmente en Meroe donde se sabe que hubo antiguas fraguas que producían herramientas de metal para los nubios y kushitas y producían excedentes para su economía.

La tecnología del hierro se perfeccionó aún más gracias a varios inventos del Islam medieval , durante la Edad de Oro islámica . En el siglo XI, todas las provincias del mundo musulmán contaban con molinos industriales en funcionamiento, desde la España islámica y el norte de África en el oeste hasta Oriente Medio y Asia Central en el este. ^{[ 96 ]} También existen referencias al hierro fundido del siglo X , así como evidencia arqueológica del uso de altos hornos en los imperios ayubí y mameluco desde el siglo XI, lo que sugiere una difusión de la tecnología metalúrgica china al mundo islámico. ^{[ 97 ]}

Uno de los aceros más famosos producidos en el Cercano Oriente medieval fue el acero de Damasco , utilizado para la fabricación de espadas y producido principalmente en Damasco , Siria , entre los años 900 y 1750. Este se producía mediante el método del crisol , basado en el acero wootz indio . Este proceso se adoptó en Oriente Medio utilizando aceros de producción local. El proceso exacto sigue siendo desconocido, pero permitía que los carburos precipitaran como micropartículas dispuestas en láminas o bandas dentro del cuerpo de la hoja. Los carburos son mucho más duros que el acero de bajo carbono circundante, por lo que los herreros podían producir un filo que cortara materiales duros con los carburos precipitados, mientras que las bandas de acero más blando permitían que la espada en su conjunto permaneciera resistente y flexible. Un equipo de investigadores de la Universidad Técnica de Dresde que utiliza rayos X y microscopía electrónica para examinar el acero de Damasco descubrió la presencia de nanocables de cementita ^{[ 98 ]} y nanotubos de carbono . ^{[ 99 ]} Peter Paufler, miembro del equipo de Dresde, afirma que estas nanoestructuras confieren al acero de Damasco sus propiedades distintivas ^{[ 100 ]} y son resultado del proceso de forjado . ^{[ 100 ] [ 32 ]}

En algún momento del período medieval, se aplicó la energía hidráulica al proceso de forja. Es posible que esto ocurriera en la abadía cisterciense de Clairvaux ya en 1135, pero ciertamente se utilizaba a principios del siglo XIII en Francia y Suecia. ^{[ 101 ]} En Inglaterra , la primera evidencia documental clara de esto son los registros de una fragua del obispo de Durham , cerca de Bedburn en 1408, ^{[ 102 ]} pero ciertamente no fue la primera de este tipo. En el distrito de Furness , en Inglaterra, las forjas motorizadas se utilizaron hasta principios del siglo XVIII, y cerca de Garstang hasta alrededor de 1770.

La fragua catalana era un tipo de horno de fundición motorizado. Los hornos de fundición con soplado de aire caliente se utilizaban en el norte del estado de Nueva York a mediados del siglo XIX.

El método preferido de producción de hierro en Europa hasta el desarrollo del proceso de pudelación en 1783-1784. El desarrollo del hierro fundido se retrasó en Europa porque el hierro forjado era el producto deseado y el paso intermedio de la producción de hierro fundido implicaba un costoso alto horno y un refinado adicional del arrabio para convertirlo en hierro fundido, lo que luego requería una conversión a hierro forjado que era intensiva en mano de obra y capital. ^{[ 11 ]}

Durante gran parte de la Edad Media, en Europa Occidental, el hierro aún se producía mediante el trabajo de lingotes para convertirlos en hierro forjado. Algunos de los primeros casos de fundición de hierro en Europa se registraron en Suecia, en dos yacimientos: Lapphyttan y Vinarhyttan, entre 1150 y 1350. Algunos estudiosos han especulado que esta práctica fue seguida por los mongoles a través de Rusia hasta estos yacimientos, pero no existe una prueba concluyente de esta hipótesis, y ciertamente no explicaría las dataciones premongolas de muchos de estos centros de producción de hierro. En cualquier caso, a finales del siglo XIV, comenzó a formarse un mercado para los productos de hierro fundido, debido a la creciente demanda de balas de cañón de este material.

Un método alternativo para descarburar el arrabio era la fragua de refinamiento , que parece haber sido ideada en la región de Namur en el siglo XV. A finales de ese siglo, este proceso valón se extendió al Pay de Bray, en la frontera oriental de Normandía , y luego a Inglaterra, donde se convirtió en el principal método de fabricación de hierro forjado hacia 1600. Fue introducido en Suecia por Louis de Geer a principios del siglo XVII y se utilizó para producir el hierro de molienda preferido por los fabricantes de acero ingleses.

Una variante de este método fue la fragua alemana . Este se convirtió en el principal método de producción de hierro en barra en Suecia.

A principios del siglo XVII, los trabajadores del hierro en Europa Occidental desarrollaron el proceso de cementación para carburizar el hierro forjado . Las barras de hierro forjado y el carbón vegetal se colocaban en cajas de piedra, luego se sellaban con arcilla para mantenerlas a un rojo vivo, manteniéndolas constantemente en un estado libre de oxígeno, sumergidas en carbono casi puro (carbón vegetal) durante hasta una semana. Durante este tiempo, el carbono se difundía en las capas superficiales del hierro, produciendo acero cementado o acero ampollado , también conocido como endurecido superficialmente, donde las partes envueltas en hierro (la hoja del pico o del hacha) se volvían más duras que, por ejemplo, la cabeza del martillo o el mango de un hacha, que podrían aislarse con arcilla para mantenerlas alejadas de la fuente de carbono. El primer lugar donde se utilizó este proceso en Inglaterra fue en Coalbrookdale desde 1619, donde Sir Basil Brooke tenía dos hornos de cementación (excavados recientemente entre 2001 y 2005 ^{[ 103 ]} ). Durante un tiempo en la década de 1610, fue propietario de una patente sobre el proceso, pero tuvo que renunciar a ella en 1619. Probablemente utilizó hierro de Forest of Dean como materia prima, pero pronto se descubrió que el hierro molido era más adecuado. La calidad del acero podía mejorarse mediante el proceso de laminado , produciendo el llamado acero de corte.

En la década de 1740, Benjamin Huntsman encontró un método para fundir acero blister, fabricado mediante el proceso de cementación, en crisoles. El acero de crisol resultante , generalmente fundido en lingotes, era más homogéneo que el acero blister. ^{[ 11 ] : 145}

En los inicios de la fundición de hierro se utilizaba carbón vegetal como fuente de calor y agente reductor. En el siglo XVIII, la disponibilidad de madera para la producción de carbón vegetal limitaba la expansión de la producción de hierro, por lo que Inglaterra se volvió cada vez más dependiente, para una parte considerable del hierro que requería su industria, de Suecia (desde mediados del siglo XVII) y, a partir de 1725 aproximadamente, también de Rusia. La fundición con carbón (o su derivado, el coque ) fue un objetivo largamente anhelado. La producción de arrabio con coque probablemente fue lograda por Dud Dudley alrededor de 1619, ^{[ 104 ]} y con un combustible mixto de carbón y madera nuevamente en la década de 1670. Sin embargo, esto probablemente fue solo un éxito tecnológico más que comercial. Shadrach Fox pudo haber fundido hierro con coque en Coalbrookdale, Shropshire , en la década de 1690, pero solo para fabricar balas de cañón y otros productos de hierro fundido, como proyectiles. Sin embargo, en la paz posterior a la Guerra de los Nueve Años , no había demanda para estos productos. ^{[ 105 ] [ 106 ]}

En 1707, Abraham Darby I patentó un método para fabricar ollas de hierro fundido. Sus ollas eran más delgadas y, por lo tanto, más baratas que las de sus rivales. Necesitando un mayor suministro de arrabio, arrendó el alto horno de Coalbrookdale en 1709. Allí, fabricó hierro utilizando coque, estableciendo así el primer negocio exitoso en Europa en hacerlo. Todos sus productos eran de hierro fundido, aunque sus sucesores inmediatos intentaron (con escaso éxito comercial) refinarlo para convertirlo en lingotes. ^{[ 107 ]}

Así pues, el hierro en barra se siguió fabricando normalmente con arrabio de carbón vegetal hasta mediados de la década de 1750. En 1755, Abraham Darby II (junto con socios) inauguró un nuevo horno de coque en Horsehay , Shropshire, al que siguieron otros. Estos suministraban arrabio de coque a las forjas de afinamiento tradicionales para la producción de hierro en barra . El motivo de la demora sigue siendo objeto de controversia. ^{[ 108 ]}

Fue solo después de esto que comenzaron a idearse métodos económicamente viables para convertir el arrabio en hierro en barra. Un proceso conocido como pudelación y estampado se ideó en la década de 1760 y se mejoró en la de 1770, y parece haber sido ampliamente adoptado en West Midlands a partir de 1785 aproximadamente. Sin embargo, este fue reemplazado en gran medida por el proceso de pudelación de Henry Cort , patentado en 1784, pero probablemente solo se adaptó para trabajar con arrabio gris alrededor de 1790. Estos procesos permitieron la gran expansión en la producción de hierro que constituye la Revolución Industrial para la industria siderúrgica. ^{[ 109 ]}

A principios del siglo XIX, Hall descubrió que la adición de óxido de hierro a la carga del horno de pudelación provocaba una reacción violenta en la que el arrabio se descarburaba ; este proceso se conoció como "pudling húmedo". También se descubrió que era posible producir acero interrumpiendo el proceso de pudelación antes de que la descarburación se completara.