es.wedoany.com Noticia: Un estudio sobre la antigua técnica de fabricación de hierro en la India ha revelado el complejo mecanismo detrás de la excepcional resistencia a la corrosión del hierro producido mediante métodos tradicionales. La investigación analizó muestras de hierro fabricadas por la tribu Agaria en el estado de Chhattisgarh, en el centro de la India, y descubrió que su resistencia a la corrosión se debe a la acción combinada de múltiples factores, como el mineral, la escoria, las fases minerales superficiales, el proceso de oxidación y el martilleo en caliente, y no a una sola causa.
Las muestras analizadas provienen de Aamadandh, en el distrito de Korba, Chhattisgarh, y fueron proporcionadas por miembros de la tribu Agaria. El equipo de investigación también recolectó mineral y escoria de la misma región para comparar el producto final de hierro con las materias primas utilizadas en su proceso de producción. La técnica de los Agaria para producir hierro mediante hornos de bloomería podría haber existido antes del año 1200 d.C. A diferencia de los altos hornos, este tipo de horno produce hierro esponjoso mezclado con escoria, que requiere un procesamiento manual posterior. El horno tradicional tiene forma de cuenco, generalmente construido bajo tierra, con un pozo de horno de unos 800 mm de altura y unos 200 mm de diámetro, cuyo eje se encuentra por debajo de la marca de 600 mm, y una cámara de combustión en forma de cuenco de unos 240 mm de diámetro y 100 mm de profundidad. Durante la producción, se mantiene una temperatura de aproximadamente 1150 °C mediante soplado, y se necesitan de 5 a 6 horas para producir un kilogramo de hierro.
Después de la producción inicial, el hierro esponjoso debe ser forjado. El martilleo en caliente ayuda a compactar el bloque de metal, reducir la porosidad y eliminar parte de la escoria. Las comparaciones mediante tomografía de neutrones muestran que, después del martilleo, los poros internos del hierro se consolidan, las inclusiones disminuyen y se forma una película de corrosión pasivante más gruesa. El estudio sugiere que esta capa protectora más gruesa es uno de los factores clave para explicar su superior resistencia a la corrosión.
Uno de los hallazgos centrales del estudio es la presencia de una gruesa capa de productos de corrosión en la superficie del hierro. Esta capa no solo representa degradación, sino que también actúa como una barrera protectora que impide que la corrosión avance hacia el interior. El análisis microscópico revela grietas de aproximadamente 4 a 5 micrómetros de ancho en la película superficial, pero estas grietas son menos frecuentes en las zonas donde la capa es más gruesa. Las láminas formadas en la superficie están relacionadas con la corrosión atmosférica. Mediante análisis de difracción de rayos X con incidencia rasante, se determinó que los componentes principales de la capa de corrosión son hematita (Fe2O3), cuarzo (SiO2) y calcita (CaCO3), con fracciones de masa del 70 %, 19 % y 11 %, respectivamente. La hematita es la fase más estable de los óxidos de hierro observados, con una energía libre de formación de -744,4 ± 1,3 kJ mol⁻¹; la maghemita también fue identificada como una fase inestable, con una energía libre de formación de -731,4 ± 2,0 kJ mol⁻¹ (298 K, 1 bar de presión). El análisis de difracción de neutrones también detectó en el interior de la muestra aproximadamente un 92 % de hierro, un 1,1 % de Fe3O4 y un 1,7 % de Fe3C, además de fases aún no completamente identificadas, correspondientes a picos no clasificados en ángulos de 40,62°, 42,38°, 64,49°, 76,86°, 96,73° y 115,34°.
En cuanto al mecanismo de resistencia a la corrosión, el estudio descartó el papel del fósforo. En muchas discusiones sobre antiguos objetos de hierro indios, como la famosa Columna de Delhi, el fósforo se considera uno de los factores anticorrosivos. Sin embargo, en las muestras de Agaria analizadas, no se encontró fósforo ni en el hierro ni en la capa de corrosión, dentro de los límites de detección de la técnica empleada. Esto indica que los mecanismos de resistencia a la corrosión de diferentes objetos de hierro antiguos varían, y que la protección de esta muestra se debe principalmente a la capa protectora formada por óxidos y compuestos minerales, al proceso de martilleo en caliente y a la estructura consolidada del material.
También se rastreó el origen del calcio. El análisis reveló que el mineral no contenía calcio, por lo que los investigadores especulan que el calcio podría provenir de la arcilla utilizada en el horno, del polvo de carbón o de la plataforma de bambú recubierta de arcilla empleada para deslizar la carga dentro del horno. Esto sugiere que la resistencia del hierro no solo depende del mineral, sino también del entorno del proceso de producción y de los materiales auxiliares.
La conclusión del estudio enfatiza que no todo el hierro antiguo es superior al acero moderno. El hierro producido mediante técnicas tradicionales puede formar una capa protectora eficaz contra la corrosión, pero no debe confundirse con el acero inoxidable que contiene cromo. La principal contribución de esta investigación es revelar que la metalurgia antigua, sin depender de herramientas de control industrial modernas, podía fabricar materiales con propiedades excepcionales mediante una combinación compleja de procesos (mineral rico en óxido de hierro, escoria, martilleo en caliente, reducción de porosidad y formación de una película protectora).
Los resultados de la investigación se han publicado en la revista Scientific Reports, con el título Uncovering the superior corrosion resistance of iron made via ancient Indian iron-making practice.
Este artículo es compilado por Wedoany, las citas de la IA deben indicar la fuente «Wedoany»; si hay alguna infracción u otro problema, por favor notifícanos a tiempo, este sitio lo modificará o eliminará. Correo electrónico: news@wedoany.com
