Mellotus

Mellotus tarkoittaa rautaseoksen hiilipitoisuuden alentamista, jolloin rautaseoksen muokkautumisominaisuudet paranevat. Arkikielessä mellotuksella tarkoitetaan teräksen valmistamista takkiraudasta. Terästä mellottamalla saadaan kankirautaa. Nimensä mukaisesti rautaseoksesta tulee tällöin meltoa, helpommin muokkautuvaa.

Hiilen ja raudan seokset

Hiili muodostaa raudan kanssa sekä seoksia että karbideja, jotka järjestäytyvät tilakeskeiseen hilaan. Mitä suurempi rautaseoksen hiilipitoisuus on, sitä kovempaa ja samalla hauraampaa rautaseos on. Eri rautaseokset voidaan asettaa hiilipitoisuutensa mukaisesti järjestykseen:

• yli 4,5 %: takkirauta
• yli 2,5 %: valurauta
• 0,5 %-1,5 %: teräs
• alle 0,5 %: kankirauta

Mellotusprosessi

Mellotus tehdään joko happikonvertterissa seostamalla sulaan rautaseokseen ilmaa tai happea niin, että ylimäärähiili palaa pois (Bessemer-prosessi, LD-prosessi) ja rauta pysyy sulana pelkästään hiilen palamisesta syntyvällä lämmöllä, tai ahjossa niin, että happipitoiset epäpuhtaudet polttavat ylijäämähiilen pois (putlaus, Siemens-Martin -prosessi).

Mellotuksen historia

Historiallisesti ensimmäinen merkittävä mellotusmenetelmä oli Henry Cortin vuonna 1780 kehittämä putlaus, jolla saatiin keittoterästä. Seuraava suuri edistysaskel oli Sir Henry Bessemerin 1855 keksimä Bessemer-prosessi, jolla kyettiin tuottamaan suuria määriä terästä halvalla, sekä Siemensin ja Martinin 1860 kehittämä Siemens-Martin -prosessi, joka oli putlauksesta kehittyneempi versio. Thomas-Gilchrist -prosessi oli manner-Euroopassa käytetty Bessemer-prosessin muunnelma.

Bessemer- sekä Siemens-Martin -prosessi jäivät lopulta 1960-luvulla pois käytössä Voest Alpine AG:n kehittmän LD-prosessin eli emäshappimellotuksen (basic oxygen steelmaking) myötä käytöstä. Emäshappimellotuksessa yhdistyvät sekä Bessemer-prosessin nopeus ja tehokkuus että Siemens-Martin -prosessin tasalaatuisuus.