Sziklavári János: A forrasztott vasgyártás korszaka Diósgyőrben 1770-1880 - Tanulmányok Diósgyőr történetéhez 16. (Miskolc, 2005)
Első rész. Forrasztott acél gyártása a hámori vasműben
Redukció, karbonizáció, frissítés Az emberiség a természettől vasérc alakjában kapja a vasat. A vasércben a vas (Fe, ferrum) vas-oxid vegyületekben (Fe 2 0 3> Fe 3 0 4 , FeO) van, más fémek és nemfémek, például mangán (Mn), szilícium (Si), foszfor (P) oxidjainak kíséretében. A vas-oxidokból a vasat - ősidők óta - magas hőmérsékleten, szén (C, karbon) hozzáadásával vonják ki. Évezredeken át a faszéntűz adta a magas (1000-1300 °C) hőmérsékletet, és a faszén karbonja, valamint a faszénből fejlődő CO-gáz vonta el az oxigént a vastól. A folyamatot - az FeO redukciójára leegyszerűsítve - így írhatjuk le: FeO + C = Fe + CO ill. FeO + CO = Fe + C0 2 . A karbon, ill. a CO tehát képes elvonni a vas-oxidtól az oxigént, és felszabadul a fémes vas, miközben szén-monoxid (CO) és szén-dioxid (C0 2 ) gáz, továbbá a kísérő oxidokból salak keletkezik. Az oxigénelvonást, mint kémiai folyamatot, redukciónak nevezzük. A redukált vas azonban könnyen vegyül a jelenlevő karbonnal: vaskarbid (Fe 3 C) vegyület alakjában; a kémiai reakció - egyszerűsítve: 3 Fe + C = Fe 3 C 3 Fe + 2 CO = Fe 3 C + C0 2 . Az Fe 3 C fémtani neve cementit (vas-karbid). E folyamat annál intenzívebb, azaz annál több Fe 3 C keletkezik, minél magasabb a hőmérséklet. Az Fe 3 C bizonyos arányban oldódik magában a vasban. Ez a folyamat így írható fel: Fe 3 C [C] + 3 Fe, ahol [C] a vasban oldott karbon jele. A karbon vasban való oldódása a karbonizáció. Ennek mértéke a vasban oldott karbon tömeg%-ban kifejezett arányával mérhető. Az arány a hőmérséklet függvénye.
