steel – сталь, огниво, меч; закалять

steel (n.) (современная форма железа с добавлением углерода, известное в древности); староанглийское «style»; из протогерманского *stakhlijan – сделанный из стали; родственно *stakhla – быстро застывающий; из PIE *stek-lo-, из корня *stak- стоять, быть твердым
modified form of iron with a small portion of carbon, not found in nature but known in ancient times, Old English style "steel," from noun use of Proto-Germanic adjective *stakhlijan "made of steel" (cognates: Old Saxon stehli, Old Norse, Middle Low German stal, Danish staal, Swedish stål, Middle Dutch stael, Dutch staal, Old High German stahal, German Stahl), related to *stakhla "standing fast," from PIE *stek-lo-, from root *stak- "to stand, place, be firm"

1675;
STEEL (staal, Dan., stael, Du., stahl, Teut. στόμα – острие копья, лезвие меча (в издании 1731 – στόμωμα – закалка железа, крепость, сила) – разновидность очищенного и твердого железа, т.е. греческое слово – томить, т.е. технология сыродувной печи с получением «кричного» железа. О слове «στόμα» - ниже, см. «stomack», «stomatology».

1783:
STEEL, στερεός – твердый, крепкий, суровый, жестокий, упорный; в математике – кубический (Вейсман), solidus, durus, firmus; очищенное железо

Вейсман: στερεόω – делать твердым, крепким, укреплять; στερίφος = στερεός, делать крепким, твердым, в пер. – бесплодный, ж.р. στείρα – бесплодная, неплодная; лат. «sterilis»

1826:
STEEL, s. – очищенное и твердое железо; стальное оружие; доспехи; G. “stal”; Swed. “stal”; D. “staal”; S. “steal”; T. “stahl”; B. “stael”; I. “stalin”

Т.е. это «стал, стылый», кстати, и «старый»; так же «острый», если учитывать факт холодного оружия. Вполне вероятно, что все эти слова задействованны. Возможно, что и «закалю», ср. со «стекло» ниже.
Например, слово «sword» - меч, от слова «рыть, орудие». S. “ort”; G. “ord”.

Стылый – СТЛ – STL. Острый – СТР – STR - STL

Горяев: зенд. staxra = stark, fest = застывший; прус. panustaclan – огниво; вероятно, сюда и «стекло», ср. нем. «stahl»

Даль:
сталь; ж. немецк. уклад, углеродистое железо, получающее, при закалке, большую упругость и твердость. Выжигая из чугуна лишний углерод, получают сырую сталь, уклад; а перекаливая железо, наглухо укупоренное с углем, цементную сталь; ныне отливают также сталь прямо, из сплавляемой смеси чугуна, железа и различных руд, литая сталь. Цветистая, узорочная сталь, дамаск; индейская, вуц. Сталь отпускают, давая ей остывать исподволь, а закаливают, охлаждая, в разных степенях накалки, внезапно.

Интересно, что русское слово «уклад» - видимо к калить.

Уклад `Большая Советская энциклопедия`
Уклад
сырцовая сталь, которую получали из железной крицы (См. Крица). В русских летописях 16 в. упоминается У. новгородский, тихвинский, карельский и др. При нагреве крицы в раскалённом древесном угле происходило поверхностное науглероживание металла; в процессе охлаждения металла водой или снегом сталистый слой закаливался, становился хрупким и при ударе легко отделялся. Операцию повторяли до полного превращения крицы в листки. Наиболее крупные листки укладывали в раскалённые угли (отсюда название) и нагревали до сварки; раскалённая масса приобретала плотное строение. Из У. изготовляли холодное оружие, шлемы, серпы и т.д. С появлением пудлингования (конец 18 в.) и разработкой массовых способов получения литой стали (2-я половина 19 в.) У. потерял значение.

Горяев: стекло, стеклянный, стекольщик, склянка, ст. сл. стькло, серб. стакло, сткло, скло, чеш. stklo, sklo, пол. szklo, sklo, рум. stikle, stekle; с герм. гот. stiklis, др. в. нем. stёchal, stihhil от stechon (колоть); лат. stinguo, прусск. sticlo, лит. sticlas, sklenice, лот. stikls, зенд. tigra (остроконечный), staxra – твердый, сильный, ср. с превед. выше значением застывший, осет. tsirgh - острый

Фасмер:
стекло́ диал. скло, яросл., вологодск., нижегор., зап., южн. (Даль), сюда же склянка, укр. скло, блр. шкло, др.- русск. стькло, сербск.-цслав. стькло κρύσταλλος, ст.-слав. стьклѣница ἀλάβαστρος (Супр.), болг. стъкло́, цкло (Младенов 615), сербохорв. ста̀кло, скло̏, цкло̏, словен. stǝklọ̀, др.- чеш. stklo, чеш. sklo, слвц. sklo, польск. szkɫo, в.-луж., н.-луж. šklа "миска", в.-луж. škleńca "оконное стекло", н.- луж. šklanica. Праслав. *stьklo заимств. из гот. stikls "кубок", д.- в.- н. stесhаl "саliх"; см. Мi. ЕW 328; Траутман, ВSW 286; Хирт, РВВ 23, 336; Брюкнер, AfslPh 23, 536; Sɫown. 549; Стендер-Петерсен 397 и сл.; Кипарский 209 и сл. Лит. stìklas "стекло, склянка", лтш. stikls "стекло", а также др.-прусск. sticlo "стекло" могли быть равным образом заимств. из герм., но скорее всего, происходят из слав.

Вероятно, здесь «закалю», ср. д.- в.- н. stесhаl «саliх» (кубок, бокал); лат. «stinguo» - колоть, т.е. истыкаю, см. «steak», «sting», «tiger», но ведь «калить» и «колоть» очень близки. Кроме того, слово «бокал» ранее писалось, как «покал». А, может быть «стекло» потому, что «стекает»? Оно действительно течет.

Некоторые материалы о стали и железе.
Настоящее прочное железо возможно было только с использованием металла из железно-никелиевых метеоритов. Как утверждает автор приведенной ниже работы, в рудах Русской равнины втречался никель.
http://crustgroup.livejournal.com/38237.html
http://crustgroup.livejournal.com/38569.html
http://crustgroup.livejournal.com/38830.html
http://crustgroup.livejournal.com/39056.html



Сталь, как таковая = перлит, т.е. смесь ферлита и цементита
Чистое железо может иметь два состояния своей кристаллической решётки, ещё именуемых фазами.
Первая фаза называется α-железо (альфа-железо, феррит), которое устойчиво при температурах ниже 910°С и выше 1390°С и γ-железо (гамма-железо, аустенит), устойчивое в интервале температур 910°—1390°С. Кристаллическая решетка α-железа — объемно-центрированный куб, а γ-железа — гранецентрированный куб. Как мы увидели выше, при естественном ходе событий, существование чистого аустенита при комнатной температуре невозможно — он распадается на феррит (и ряд других фазовых состояний железа, которые мы опишем чуть позднее) при температуре ниже 898°С., Поэтому в древности, получая кричное железо, люди, по сути дела получали именно феррит. Способы легирования сталей, которые позволяли сохранить аустенитную фазу железа при низких температурах, были изобретены людьми гораздо позже — уже в ХХ веке. Однако фазовая диаграмма, нарисованная на первом рисунке, содержит ещё одну ось, кроме оси температур. Это ось показывает процент углерода в железе.
И вот эта деталь добавляет много оптимистических красок в наш скучный рассказ о мягком кричном железе.

Всё дело в том, что углерод может находиться внутри слитка железа в трёх основных состояниях: в виде твёрдого раствора в феррите или аустените, в виде химического соединения с железом (цементита, Fe3C — или карбида железа), или в виде включений чистого углерода (графита). И именно эти три формы нахождения углерода в железе и определяют всё многообразие качеств получаемых сплавов железа и углерода.

Хуже всего приходится углероду в феррите. Наибольшее со¬держание углерода, которое может раствориться в фер¬рите — это всего 0,04%. Феррит буквально "выталкивает" из себя углерод, не позволяя ему внедриться в свою кубическую решётку α-железа. В силу этого, железо, получавшееся из болотных руд в первых, низкотемпературных сыродутных печах, было очень чистым и, как следствие — очень малоуглеродистым и очень мягким, что мы упомянули в предыдущей части нашего рассказа.

Аустенит же может растворить в себе гораздо больше углерода — около 2%. Поэтому, как только температура в сыродутной печи начинает подниматься выше 900°С — свойства получаемого железа начинают магическим образом улучшаться. Это связано с тем, что единожды растворившись в аустените, углерод потом не может "убежать" куда-либо из твёрдого куска металла — ему надо куда-то "спрятаться" при охлаждении железа и переходе из высокотемпературного аустенита в существующий при более низких температурах феррит.
Таким убежищем для углерода является перлит, который представляет из себя механическую смесь феррита и цементита. При этом "лишний" углерод из феррита "тупикуется" в цементит, в котором содержание углерода постоянно и определяется из соотношения массы атомов железа и атома углерода в формуле цементита: Fe3C. Этот процент углерода составляет в цементите постоянную величину в 6,67%.

В итоге перлит представляет из себя настоящий металлический композит. Он образуется из аустенита при его медленном охлаждении. Температура превращения аустенита в перлит равна 723°С. При весьма медленном пере¬ходе через эту температуру цементит образуется в виде зерен (глобулей), и тогда перлит называется зерни¬стым. При более быстром охлаждении цементит приоб¬ретает форму пластинок, и такой перлит называется пластинчатым.
При весьма быстром охлаждении в ре¬зультате значительного переохлаждения аустенита вме¬сто перлита получаются другие структуры, о которых будет идти речь чуть ниже.

Перлит магнитен, прочен и пластичен. Твердость его находится в пределах от 160 до 230 по Бринеллю и равна твёрдости качественного аустенита. Это связано с тем, что второй компонент перлита — цементит, в отличии от феррита, гораздо более твёрдый — его твёрдость по Бринеллю составляет 800—820.

В итоге складывается уникальная ситуация — пластичный, но мягкий феррит в перлите идеально дополняется твёрдым, но хрупким цементитом и в итоге получается она — красавица и умница.

Сталь.

Ведь перлит — это и есть сталь.

То есть, стоило древним металлургам перейти через критическую черту в 900°С — и магическим образом все свойства получаемого ими железа стали улучшаться. Всё больше и больше углерода попадало из аустенита в перлит, в перлите росло количество цементита по отношению к ферриту, а само железо становилось всё лучше и лучше, превращаясь, шаг за шагом в качественную углеродистую сталь.
Кроме того, дополнительные количества углерода позволяли радикально снижать температуру плавки и уходить от нужных раннее примесей-шлаков, которые использовались в кричном сыродутном процессе для снижения температуры плавки железа.
Это отчётливо можно увидеть на первой диаграмме — если чистое железо плавится при 1535°С, то железо, содержащее около 4% углерода — уже при 1100°С.
При этом, если древний сыродутный процесс неизбежно требовал громадных усилий кузнецов на "выдавливание" шлаков из полученной крицы, то добавление углерода в процесс позволяло и уйти от непроизводительного труда кузнецов, и улучшить качество кричной стали.

Поэтому рецепт, который нашли многие металлурги в разное время и в разных странах был прост и понятен:
"Нельзя гасить печь". Нельзя снижать температуру, нельзя упускать тепло из печи, надо карабкаться всё выше и выше по шкале температур, чего бы это не стоило.

Сама же кричная сыродутная печь тоже становилась всё выше и всё больше, чтобы максимально сохранить тепло плавки и обеспечить температуру внутри себя.

Далее – вопрос чистой хронологии и ресурсов, больше леса – лучше сталь. Имеется в виду использование берез и болотной руды. Там есть ссылки на Бируни, якобы 10 века, но есть и ссылки на Литву – 14 века. Вероятно, это ближе.