-現代冶煉技術的發明與發展19世紀中期以後，歐洲的鋼鐵生產開始大發展，1856是大發展的起點。這壹年，貝塞麥發明了轉爐吹煉法，大大縮短了煉鋼時間，西門子也很快發明了平爐冶煉法(1867)，不僅生產出了優質鋼，還大量利用了廢鋼。這兩種方法奠定了現代煉鋼的基礎，將人類帶入了鋼鐵時代。
20多年後，英國人托馬斯解決了磷的問題。他從化學反應的角度研究了磷的行為，認為生鐵中的磷被空氣氧化生成五氧化二磷，被吹煉爐的矽質爐襯還原成磷，重新進入鋼中。所以他想，如果再用壹個爐子把它和五氧化二磷結合起來，這個問題就可以解決了。他與P Gelchrist合作，在1877的小爐上進行了壹系列實驗，證明用堿性爐襯爐可以實現脫磷。後來他在1.5噸的爐內進行了放大實驗，用白雲石作爐襯，焦油作粘結劑，在1879成功，創造了丁基堿性轉爐煉鋼法，又稱貝塞麥法。
平爐煉鋼的發明者是德國人西門子。他和哥哥壹起研究了蓄熱式換熱器，用煤氣做燃料，成功地用在玻璃熔窯上，節省了50%的燃料。後來，它被用來熔化坩堝鋼。隨後又成功研究出用生鐵和鐵礦石煉鋼的方法，即平爐煉鋼法，並獲得1867專利。平爐煉鋼的冶煉在中間反射爐中進行，爐下有兩個蓄熱式換熱器，交替使用預熱空氣。這種爐的特點是熱效率高，爐溫高。與此同時，法國的馬丁公司在獲得西門子關於蓄熱爐的專利後，成功實驗了將生鐵和熟鐵煉成鋼的方法，然後用廢鋼代替熟鐵和生鐵壹起煉鋼。這就是現在常見的平爐煉鋼法，也稱為西門子-馬丁法。平爐的爐襯也是酸性和堿性的。
平爐冶煉時間比轉爐冶煉時間長得多。壹座100噸的爐，如果原料是生鐵:廢鋼= 50: 50，冶煉周期約為8 ~ 12小時。
與轉爐煉鋼相比，平爐有以下優點:
平爐去除鋼中的雜質是壹個緩慢的過程，因此鋼的成分容易控制。
可以加入任意比例的廢鋼(當時轉爐限制在5%)。
堿性平爐不受生鐵中磷含量的限制(堿性轉爐要求生鐵中含有足夠的磷，壹般為1.7 ~ 2%，否則氧化熱值不夠，難以維持爐溫；但酸性轉爐中鐵的含量應足夠低，以保證鋼的良好性能。
鋼中氮含量低(轉爐系統中空氣直接吹入熔體，鋼中吸收了部分氮，使鋼變脆)。
由於上述優點，平爐得到了迅速發展。到1894，產量已經超過轉爐，達到1575萬噸，而轉爐鋼是153530噸。
電爐煉鋼用電作為煉鋼的熱源。有兩種形式，壹種是電弧爐，壹種是感應爐。
電弧爐——西門子最早在1878使用電弧爐熔化廢鋼，但這種方法的發展受到了電費高和供電不足的限制。1900年，第壹座工業電弧煉鋼爐在法國埃利奧特建成。首先在堿性轉爐中吹煉生鐵，除去矽、錳和大部分碳，然後將熔體放入堿性電弧爐中進壹步除磷和碳，直到達到要求的含量，這樣各爐成分基本相同。
感應爐——意大利人費蘭蒂在1877年首次使用高頻爐熔化金屬，但其工業應用始於1899年克林在瑞典建立的爐子。1907年，英國煉鋼中心謝菲爾德建立了實驗爐，可生產2噸鑄鋼件。由於1925年發電機組的發明，可以獲得相對合適的頻率(500 ~ 3000周/秒)，加速了感應爐的發展，逐漸取代坩堝爐生產高質量的工具鋼。感應爐只熔化不熔煉，可以根據需要的成分提前準備好爐原料。感應加熱時，產生渦流，可以攪拌熔體，使鋼的成分均勻。
電爐可以冶煉各種性能的合金鋼。
法拉第是合金鋼的創始人。為了找到適合電磁的材料，他從1819開始在鐵中加入各種元素，其中就包括鉻。可惜他的工作沒有進壹步做下去，否則“合金鋼時代”將提前50年到來。
1871年，英國試制出鉻鋼，1877年，法國制成含鉻生鐵和鉻鋼，用於工業，高爐冶煉鉻合金隨即開始。
R mushet在1871中發現，錳鎢鋼在空氣中冷卻後硬度很大，所以用作工具鋼。這種合金的出現給機械工業帶來了壹場革命，其使用壽命是以前高碳鋼的5-6倍，機床速度提高了1倍。
然後R hadfield在合金鋼領域又邁出了重要的壹步。他在1883年發明了錳鋼。之前有人研究過錳的作用，發現錳雖然能讓鋼變硬，但是變脆了。r·哈德菲爾德進壹步發現，如果加入大量的錳(10%或更多)，鋼不僅具有足夠的硬度，還具有良好的抗拉強度和延展性。錳鋼的韌性也可以通過加熱到1050℃並在水中淬火來提高(而碳鋼經過這樣的處理後會變脆)。錳鋼還有另壹個優異的性能:受到撞擊時，表層變硬，內部保持堅韌，非常適合制造鐵路叉、挖掘機、挖泥船等。錳鋼的發現給機械工業增加了壹種有價值的材料。
哈德菲爾德還發明了矽鋼，最初用作工具鋼。後來發現矽含量達到5%時，具有高磁導率、高電阻、低磁滯的特點，特別適合制造電動機、發電機的轉子、變壓器鐵芯等電器。矽鋼從1907開始成為電力行業不可或缺的基礎材料。
英國人J·萊利在1889年發明的鎳鋼在工程上發揮了極其重要的作用。他發現當鎳添加到4.7%時，鋼的強度可以增加壹倍。這種優異的性能迅速奠定了鎳鋼的地位。
本世紀初，美國的F. W .泰勒和m .懷特發明的高速鋼很快被歐洲采用。它的典型成分是:鎢18%，鉻4%，釩1%，碳0.5%，有時還有鈷。這種鋼在高溫下不會軟化。使用這種鋼作為工具，切割速度可以從高碳鋼的30英尺/分鐘提高到500英尺/分鐘。
1913英國人H. Brearley發明了不銹鋼，它由13%的鉻和0.3%的碳組成。後來德國人B·施特勞斯和E·毛雷爾加入鎳，進壹步提高了耐蝕性和機械性能。這就是今天廣泛使用的18%鉻和8%鎳的不銹鋼。鋼中加鉻不僅耐腐蝕，還能防止高溫下氧化剝落，是原子能工業、火箭、汽輪機等的理想材料。
自工業革命以來，金屬材料在工業生產中長期處於重要地位。在金屬材料中，鋼鐵占據首位。19世紀中葉以前，鐵是主要的金屬材料。本世紀下半葉以來，鋼迅速取代鐵成為工業發展的重要支柱，開創了材料工業的鋼鐵時代。20世紀，由於工業、交通、建築、軍事等部門的大量需求，鋼鐵在產量、質量、品種和冶煉技術方面都有了新的進展。
20世紀上半葉，雖然煉鐵技術仍以19世紀發明的高爐冶煉為主，煉鋼技術仍以19世紀發明的平爐冶煉為主，以轉爐煉鋼和電爐冶煉特殊鋼為鋪墊，但冶煉技術、原料處理和軋制技術都在不斷改進。
1930左右，冶金學家開始研究直接使用氧氣的煉鋼方法，並論證了用高濃度氧氣代替空氣可以提高煉鋼效率。
20世紀40年代，氧氣斜吹轉爐煉鋼法、臥式轉爐雙管吹氧法、純氧頂吹轉爐煉鋼法相繼出現，其中純氧頂吹轉爐煉鋼法的優勢最為明顯。與當時常見的平爐相比，其投資減少壹半左右，效率提高數倍，成本低，質量高，因此迅速得到推廣。在電力充足的國家，如美國和意大利，電弧爐煉鋼和感應爐煉鋼已用於精煉特殊鋼的生產。20世紀40年代出現的連續鑄鋼法是煉鋼技術的壹大進步。它可以節省錠模和初軋機，成倍提高生產率，明顯降低投資和成本。
煉鋼技術的發展也表明，在各種特殊鋼和合金鋼的不斷問世。不同的特殊鋼和合金鋼可以滿足不同的特殊需要。20世紀初，滲碳被發明，滲碳技術滲氮很快發展起來。從20世紀20年代末到30年代，鎳和鉻被添加到普通碳鋼中，制成了壹系列堅韌的鎳鉻鋼。重要合金鋼錳鋼的精煉技術也取得了新的進展。1882年，英國人S·R·哈德菲爾德首先研制出的錳鋼，含錳量約為12 ~ 13%。20世紀初開發出含錳80%的高錳鋼，具有極高的韌性，可用於艦船和武器的裝甲。1900年哈德菲爾德研發出高磁導率的矽鋼，是制造電器的好材料。1912年，英國人H. Brearley用壹定比例的鎳和鉻制成了耐腐蝕性能良好的不銹鋼。1912年，美國生產出含鎳71 ~ 80%的導磁鋼。1923年，德國研制成功高硬度氮化鋼。第二次世界大戰中，通過對鎳鉻合金進行氮化和熱處理，獲得了壹種新的堅硬耐磨的合金。20世紀40年代，出現了壹種能承受800℃高溫的鎳鉻合金。此外，通過添加不同比例的矽、鉬、鈮、鋁和鈦，這壹時期還誕生了多種具有特殊性能的合金鋼。這些合金材料的出現促進了機械、電力、化工、交通和軍事工業的發展。
後來，鈦等金屬材料雖然在強度上超過了鋼，但由於數量極其有限，遠未取代鋼。鋼壹直以其巨大的數量和品種主宰著金屬材料的世界。據專家預測，至少在未來50年內，不會有任何金屬材料取代其主導地位。