O termo aço vem do latim "aciarius", e este da palavra "acies", que é como se chama o fio de uma faca nesta língua. "Aciarius" seria portanto o metal adequado, pela sua dureza e resistência, para ser utilizado na parte cortante de armas e ferramentas.
Não se sabe a data exata em que foi descoberta a técnica de obtenção de ferro a partir da fusão de minerais. No entanto, os primeiros vestígios arqueológicos de utensílios de ferro datam de 3.000 aC. C. e foram descobertos no Egito, embora existam vestígios de ornamentos anteriores. Quintus Horacio Flaco destaca que armas de aço como a falcata eram utilizadas na Península Ibérica já no século AC. C., enquanto o aço nórdico (em latim: chalybs noricus) era usado pelas tropas romanas.[5] Durante a dinastia Han da China, o aço foi produzido pela fusão do ferro forjado com ferro fundido, por volta do século AC. C.[6][7] Eles também adotaram métodos de produção para a criação do aço wootz, um processo que surgiu na Índia e no Sri Lanka a partir de aproximadamente 300 aC. C. e exportado para a China por volta do século I. Este método inicial usava uma fornalha eólica, soprada pelas monções.[8][9] Também conhecido como aço de Damasco, era uma liga de ferro com um grande número de materiais diferentes, incluindo vestígios de outros elementos em concentrações inferiores a 1000 partes por milhão ou 0,1% da composição da rocha. Estudos realizados por Peter Paufler sugeriram que a sua estrutura incluía nanotubos de carbono, o que poderia explicar algumas das qualidades deste aço - como a sua durabilidade e capacidade de manter uma aresta - embora devido à tecnologia da época seja possível que tenham sido obtidos por acaso e não por um design premeditado.
Entre os séculos e o aço cadinho foi produzido em Merv, no qual o aço era obtido aquecendo e resfriando ferro e carbono por meio de diferentes técnicas. Durante a dinastia Song do século na China, a produção de aço era realizada por meio de duas técnicas: a primeira produzia aço de baixa qualidade por não ser homogêneo - o método "Berganesco" - e a segunda, precursora do método Bessemer, removia o carbono com repetidos forjamentos e submetia a peça a um resfriamento abrupto.[11].
O ferro para uso industrial foi descoberto por volta de 1500 AC. C., em Metsamor e Monte Ararat, na Armênia.[12] A tecnologia do ferro foi mantida em segredo por muito tempo, espalhando-se amplamente por volta do ano 1200 AC. c.
Não há registros de que a temperabilidade fosse conhecida até a Idade Média. Os antigos métodos de fabricação do aço consistiam na obtenção do ferro macio no forno, com carvão e tiragem de ar, com posterior expulsão das escórias "Escória (metalurgia)") por martelamento e cementação do ferro macio para cimentá-lo. Em seguida, a cimentação foi aperfeiçoada pela fusão do aço cimentado em cadinhos de argila e em Sheffield (Inglaterra) os aços para cadinho foram obtidos a partir de 1740.[13] A técnica foi desenvolvida por Benjamin Huntsman.
Em 1856, Henry Bessemer desenvolveu um método para produzir aço em grandes quantidades, mas como só poderia ser utilizado ferro contendo fósforo e enxofre em pequenas proporções, ele foi abandonado. No ano seguinte, Carl Wilhelm Siemens criou outro, o procedimento Martin-Siemens, no qual o aço era produzido a partir da descarbonetação do ferro fundido macio e do óxido de ferro como produto do aquecimento com óleo, gás de coque ou mistura deste último com gás de alto-forno. Este método também caiu em desuso.
Embora em 1878 a Siemens também tenha sido a primeira a empregar eletricidade para aquecer fornos de aço, o uso de fornos elétricos a arco para a produção comercial começou em 1902 por Paul Héroult, que foi um dos inventores do método moderno de fundição de alumínio. Neste método, um arco elétrico é passado dentro do forno entre sucatas de aço cuja composição é conhecida e grandes eletrodos de carbono localizados no teto do forno.
Em 1948, o processo de oxigênio básico LD foi inventado. Após a Segunda Guerra Mundial, começaram em vários países experimentos com oxigênio puro em vez de ar para processos de refino de aço. O sucesso foi alcançado na Áustria em 1948, quando uma fábrica siderúrgica localizada perto da cidade de Linz, Donawitz, desenvolveu o oxigênio básico ou processo L-D.
Em 1950, foi inventado o processo de fundição contínua, utilizado quando é necessário produzir perfis de aço laminado de seção constante e em grandes quantidades. O processo consiste em colocar um molde com o formato desejado sob um cadinho, que com uma válvula pode dosar o material fundido no molde. Por gravidade, o material fundido passa pelo molde, que é resfriado por sistema de água; à medida que o material fundido passa pelo molde frio, torna-se pastoso e assume a forma do molde. Posteriormente, o material é moldado. com uma série de rolos que ao mesmo tempo o arrastam para fora do sistema. Uma vez que o material tenha sido moldado no formato necessário e com o comprimento apropriado, o material é cortado e armazenado.
Atualmente, alguns metais e metalóides são utilizados na forma de ferroligas, que, juntamente com o aço, proporcionam excelentes qualidades de dureza e resistência.[14].
Atualmente, o processo de fabricação do aço é completado pela chamada metalurgia secundária. Nesta fase, as propriedades químicas desejadas, temperatura, teor de gás, nível de inclusões e impurezas são atribuídas ao aço líquido. A unidade mais comum da metalurgia secundária é o forno panela. O aço aqui produzido está pronto para ser posteriormente fundido, convencionalmente ou em lingotamento contínuo.
A utilização intensiva que o aço tem e tem tido para a construção de estruturas metálicas tem registado grandes sucessos e fracassos retumbantes que têm permitido pelo menos o avanço da ciência dos materiais. Assim, em 7 de novembro de 1940, o mundo testemunhou o colapso da Ponte Tacoma Narrows ao entrar em ressonância (Ressonância (mecânica)) com o vento. Já durante os primeiros anos da Revolução Industrial, ocorreram falhas prematuras de eixos ferroviários, levando William Rankine a postular a fadiga do material, e durante a Segunda Guerra Mundial ocorreram alguns naufrágios imprevistos dos cargueiros Liberty americanos quando o aço se tornou quebradiço devido à mera queda de temperatura,[15] um problema inicialmente atribuído à soldagem.