Что прочнее железо или бронза

ltraditionalist

VIRTUEАЛЬНЫЙ ПАРНИЧОК

ВЕРТОГРАД, СИРЕЧЬ: ЦВЕТНИК ДУХОВНЫЙ

Почему железо победило бронзу?

Известно, что римляне, бывшие некогда в буквальном смысле отбросами цивилизованного общества, в конце концов «заклевали» это самое общество. Я имею в виду победу римлян над этрусками. Римляне неблагодарно покорили народ, который некогда помог Риму гордо подняться из болот и научил его почти всему, что со временем позволило ему стать властелином мира и долгие века продержаться на недосягаемой для других народов высоте.

Обычно по этому поводу пишут, что латинские воины были вооружены копьями с железными наконечниками, что давало им неизмеримые преимущества перед этрусками, которые упрямо цеплялись за традиции и не желали расставаться с куда менее эффективными в бою наконечниками копий из мягкой бронзы. Та же самая ситуация сложилась и в противостоянии культурных микенцев с дикими, косматыми племенами дорийцев. Там тоже стальной клинок победил бронзовый.

На первый взгляд кажется, что оружие из железа более «прогрессивное» по сравнению с оружием из бронзы. Но, на самом деле, это не так. Дело в том, что технологически бронзу лить сложнее, чем метал, что не удивительно: там смешивается два металла. И технологи утверждают, что невозможно заниматься лигированием меди оловом, не освоив технологию более простого литья обычного железа. Это как если бы мы сначала изобрели сенсорный телефон, а лишь потом — обычный кнопочный телефон. К тому же добывать бурый железняк значительно проще, чем медь. Он более распространён и легко доступен. А уж про олово и говорить нечего: как говорит Вики, олово было очень дорогим материалом в древности из-за своей труднодоступности.

Говоря о бронзовом веке, мы не отдаем себе отчета в том, насколько непросто давалась людям эта самая бронза. Ни Египет, ни шумерская, ни этрусская цивилизация самостоятельно бронзу создать не могли. Богатых рудами гор и лесов, которые можно перевести на топливо, не было ни в Египте, ни у шумеров, ни у этрусков. Поэтому первая обнаруженная археологами бронза появляется в местах, которые никак не выглядят очагами цивилизации, – это современные Сербия и Румыния, около 2500 года до н.э. Вскоре после этого бронза появляется также в Анатолии (современная восточная Турция), на Кавказе и в Китае. Меди в горах Европы и Азии – в Карпатах, в современной Анатолии, на Синае, на Кипре (от имени острова происходит латинское название меди «cuprum») было много. Меди было достаточно и в горных районах Китая. А вот олово – металл редкий. И ещё практически в каменном веке появляется международное разделение труда и торговля, да какого размаха! [1]

Китайские металлурги закупают оловянные руды в современных Камбодже и Таиланде; в Европе первая оловянная разработка обнаруживается в современных чешских Рудных горах; вскоре после этого олово начинают добывать кельты современных британского Корнуолла и Девона и французской Бретани. Корнуоллское олово – основной источник бронзы расцвета бронзового века от Балтики до Египта. Со временем появляется и стандартный слиток металла в форме бычьей шкуры, который легко грузить на судно или на вьючное животное. В 1982 году в море близ турецкого Улу-Буруна был найден древний корабль (ок. 1300 г. до н.э.) с полным набором материалов для бронзового литья: десять тонн меди, тонна олова и 150 амфор смолы терпентинной фисташки для изготовления литейных форм.

Значит — технологически — добыча и транспортировка олова и меди, плавка и ковка бронзовых предметов являются ничуть не менее «прогрессивными», чем изготовление предметов из железа. А по качеству первые железные мечи не шли ни в какое сравнение с мечами бронзовыми. Они были не лучше, а значительно хуже бронзовых. Только к VIII веку до н.э. наши предки научились получать железо достаточного качества, чтобы делать оружие, способное сравниться с бронзовым (впервые это, по-видимому, произошло на территории современной Испании). Никакого «прогресса» здесь не наблюдается. «Прогресс» лишь заключается в массовости и доступности изготовления железного оружия. И на смену бронзе приходит железо как более примитивный материал. Варвары побеждают не потому, что владеют более совершенным оружием, а только потому, что на одного воина с бронзовым мечом нападают десять с железными мечами. Десять человек, даже с самыми тупыми мечами, легко забьют одного.

Гомер называет железо «многотрудным», потому что в древности основным методом его получения был сыродутный процесс: перемежающиеся слои железной руды и древесного угля прокаливались в специальных печах (горнах – от древнего «Horn» – рог, труба, первоначально это была просто труба, вырытая в земле, обычно горизонтально в склоне оврага). В горне окислы железа восстанавливаются до металла раскаленным углем, который отбирает кислород, окисляясь до окиси углерода, и в результате такого прокаливания руды с углем получалось тестообразное кричное (губчатое) железо. Крицу очищали от шлаков ковкой, выдавливая примеси сильными ударами молота. Первые горны имели сравнительно низкую температуру – заметно меньше температуры плавления чугуна, поэтому железо получалось сравнительно малоуглеродистым. Чтобы получить крепкую сталь, приходилось много раз прокаливать и проковывать железную крицу с углем, при этом поверхностный слой металла дополнительно насыщался углеродом и упрочнялся. И хотя это требовало больших трудов, изделия, полученные таким способом, были существенно более крепкими, чем бронзовые.

Этруски были самыми активными металлургами во всём Центральном Средиземноморье. О колоссальных масштабах производства однозначно свидетельствуют шлаковые кучи, которые до сих пор сохранились в некоторых местах в окрестностях Популонии. Но эттрусская металлургия была связана с импортом олова; для торговли же требуется мир. По всей видимости, арийская экспансия сильно затруднила торговые операции; шахты по добыче олова и торговые пути пришли в запустение; и тогда-то, вынужденно, люди стали ковать «многотрудное» железо. Варвары принялись за это дело охотно, ибо они не ведали ничего лучшего; а рафинированные этруски так и не смогли заставить себя перейти с бронзы на варварский металл. К тому же, бронза была для них священна, потому что являлась атрибутом древней религии, из бронзы изготавливались ритуальные предметы. А железо было запретным: вследствие своей относительной новизны оно олицетворяло зло.

Вот, собственно, в этом и заключается основная причина поражения этрусков: они не желали менять лучшее на худшее, не желали приспосабливаться к обстоятельствам, к «духу времени». Пусть варвары куют своё «многотрудное» железо, а мы — не варвары. Железо победило бронзу потому, что это более простой, примитивный, «варварский» материал.

Да и религия этрусков говорила им, что «ничто не вечно под луной». Учение Тага внушило этрусским вождям, что все события истории предрешены и спасения от судьбы нет и не может быть [2]. Довольствуясь верой в то, что «у каждого народа есть свой определённый срок существования», этруски полагали, что им предназначено прожить восемь секул, т. е. эр. Согласно Плутарху, «последним годом восьмого секула» был 88 год до Р. Х. Именно в этом году почти все этруски стали гражданами Рима.

—————————————- —————————————- —————————————- —————————————- ——
[1] Археологические раскопки последних десятилетий показали, что в неолите появились города на основе «горнодобывающего» промысла. Таков, например, город Чатал-Хуюк в Южной Анатолии, существовавший в VII тысячелетии до н. э. На площади в 32 акра располагались дома с плоскими крышами, разделенные узкими улочками, взбегавшими по склону холма к подножию потухших вулканов Караджидаг и Гасандаг. Жители древнейшего города занимались скотоводством, земледелием и охотой, но основой их существования была добыча на склонах соседних вулканов обсидиана — прекрасного материала для оружия. Это «стратегическое сырье» каменного века, по-видимому, очень высоко ценилось, о чем свидетельствуют спрятанные про запас под полами домов куски лучшего обсидиана.

[2] Немногочисленные фрагменты учения Тага, дошедшие до нас в трудах греческих и латинских авторов, свидетельствуют о том, что этрусская вера в судьбу, или рок, была тесно связана с разработанным в Этрурии «особым методом счёта времени». Прямо как у индейцев майя!

Самые прочные металлы в мире: топ-10

Можете ли вы представить, что произошло, если бы наши предки не обнаружили важные металлы, такие как серебро, золото, медь и железо? Наверное, мы бы до сих пор жили в хижинах, используя камень в качестве основного инструмента. Именно крепость металла сыграла важную роль в формировании нашего прошлого и теперь работают как основа, на которой мы строим будущее.

Некоторые из них очень мягкие и буквально тают в руках, как самый активный металл в мире. Другие — настолько твердые, что их невозможно согнуть, поцарапать или сломать без применения спецсредств.

А если вам интересно, какие металлы самые твердые и прочные в мире, мы ответим на этот вопрос, учитывая различные оценки относительной твердости материалов (шкала Мооса, метод Бринелля), а также такие параметры как:

• Модуль Юнга: учитывает эластичность элемента при растяжении, то есть способность объекта к сопротивлению при упругой деформации.
• Предел текучести: определяет максимальный предел прочности материала, после которого он начинает проявлять пластичное поведение.
• Предел прочности при растяжении: предельное механическое напряжение, после которого материал начинает разрушаться.

10. Тантал

У этого металла сразу три достоинства: он прочный, плотный и очень устойчив к коррозии. Кроме того, этот элемент относится к группе тугоплавких металлов, таких как вольфрам. Чтобы расплавить тантал вам придется развести огонь температурой 3 017 °C.

Тантал в основном используется в секторе электроники для производства долговечных, сверхмощных конденсаторов для телефонов, домашних компьютеров, камер и даже для электронных устройств в автомобилях.

9. Бериллий

А вот к этому металлическому красавцу лучше не приближаться без средств защиты. Потому что бериллий высокотоксичен, и обладает канцерогенным и аллергическим действием. Если вдыхать воздух, содержащий пыль или пары бериллия, то возникнет заболевание бериллиоз, поражающее легкие.

Однако бериллий несет не только вред, но и благо. Например, добавьте всего 0,5 % бериллия в сталь и получите пружины, которые будут упругими даже если довести их до температуры красного каления. Они выдерживают миллиарды циклов нагрузки.

Бериллий применяют в аэрокосмической промышленности для создания тепловых экранов и систем наведения, для создания огнеупорных материалов. И даже вакуумная труба Большого Адронного Коллайдера сделана из бериллия.

8. Уран

Это естественное радиоактивное вещество очень широко распространено в земной коре, но сконцентрировано в определенных твердых скальных образованиях.

Один из самых твердых металлов в мире имеет два коммерчески значимых применения — ядерное оружие и ядерные реакторы. Таким образом, конечной продукцией урановой промышленности являются бомбы и радиоактивные отходы.

7. Железо и сталь

Как чистое вещество железо не такое твердое по сравнению с другими участниками рейтинга. Но из-за минимальных затрат на добычу оно часто комбинируется с другими элементами для производства стали.

Сталь — это очень прочный сплав из железа и других элементов, таких как углерод. Это наиболее часто используемый материал в строительстве, машиностроении и других отраслях промышленности. И даже если вы не имеете к ним никакого отношения, то все равно используете сталь каждый раз, когда режете продукты ножом (если он, конечно, не керамический).

6. Титан

Титан — это практически синоним прочности. Он обладает впечатляющей удельной прочностью (30-35 км), что почти вдвое выше, чем аналогичная характеристика легированных сталей.

Будучи тугоплавким металлом, титан обладает высокой устойчивостью к нагреву и истиранию, поэтому является одним из самых популярным сплавов. Например, он может быть легирован железом и углеродом.

Если вам нужна очень твердая и при этом очень легкая конструкция, то лучше чем титан металла не найти. Это делает его выбором номер один для создания различных деталей в авиа- и ракетостроении и судостроении.

5. Рений

Это очень редкий и дорогой металл, который хотя и встречается в природе в чистом виде, обычно идет «довеском»-примесью к молибдениту.

Если бы костюм Железного человека был сделан из рения, он мог бы выдержать температуру в 2000 ° C без потери прочности. О том, что стало бы с самим Железным человеком внутри костюма после такого «фаер-шоу» мы умолчим.

Россия — третья страна в мире по природным запасам рения. Этот металл используется в нефтехимической промышленности, электронике и электротехнике, а также для создания двигателей самолетов и ракет.

4. Хром

По шкале Мооса, которая измеряет устойчивость химических элементов к царапинам, хром находится в пятерке лучших, уступая лишь бору, алмазу и вольфраму.

Хром ценится за высокую коррозионную стойкость и твердость. С ним легче обращаться, чем с металлами платиновой группы, к тому же он более распространен, поэтому хром является популярным элементом, используемым в сплавах, таких, как нержавеющая сталь.

А еще один из прочнейших металлов на Земле используется при создании диетических добавок. Конечно, вы будете принимать внутрь не чистый хром, а его пищевое соединение с другими веществами (например, пиколинат хрома).

3. Иридий

Как и его «собрат» осмий, иридий относится к металлам платиновой группы, и по внешнему виду напоминает платину. Он очень твердый и тугоплавкий. Чтобы расплавить иридий, вам придется развести костер температурой выше 2000 °C.

Иридий считается одним из самых тяжелых металлов на Земле, а также одним из самых устойчивых к коррозии элементов.

2. Осмий

Этот «крепкий орешек» в мире металлов относится к платиновой группе и обладает высокой плотностью. Фактически это самый плотный природный элемент на Земле (22,61 г/см3). По этой же причине осмий не плавится до 3033 ° C.

Когда он легирован другими металлами платиновой группы (такими как иридий, платина и палладий), он может использоваться во многих различных областях, где необходимы твердость и долговечность. Например, для создания емкостей для хранения ядерных отходов.

1. Вольфрам

Самый прочный металл, который только есть в природе. Этот редкий химический элемент также самый тугоплавкий из металлов (3422 ° C).

Впервые он был обнаружен в форме кислоты (триоксида вольфрама) в 1781 году шведским химиком Карлом Шееле. Дальнейшие исследования привели двух испанских ученых — Хуана Хосе и Фаусто д’Эльхуяра — к открытию кислоты из минерала вольфрамита, из которого они впоследствии изолировали вольфрам с помощью древесного угля.

Помимо широкого применения в лампах накаливания, способность вольфрама работать в условиях сильной жары делает его одним из наиболее привлекательных элементов для оружейной промышленности. Во время Второй мировой войны этот металл сыграл важную роль в инициировании экономических и политических отношений между европейскими странами.

Вольфрам также используется для изготовления твердых сплавов, а в аэрокосмической промышленности — для изготовления ракетных сопел.

Всё о цветных металлах и сплавах (бронза, медь, латунь и др)

Бронза | Латунь | Марки БрАЖ БрОФ ОЦС Л63 ЛС59 | Характеристики | Применение | Расшифровка | Латунный лист | Втулка | Бронзовая труба | Пруток | ГОСТ | Продажа | Блог | Применение | Втулки | Трубы

История добычи металлов. Бронза и железо. Базовая версия

отсюда

История украшений тесно переплетена с историей «приручения» металлов. В первую очередь в неолитической технологической революции сыграло роль появление металлических орудий труда и оружия — собствено, с тех пор люди и гибнут за металл. Однако ювелирное искусство было не менее важой частью развития культуры, а его история была тесно связана с историей религии. 5 тысяч лет назад не только Ближний Восток, но и Европа были уже достаточно плотно населены, а войны, миграции и торговля определяли наличие постоянных связей между различными георгафическими регионами. Попытаемся изложить краткую хронологию истории металлургии в базовой версии.

Освоение бронзы, сплава меди и олова, — двольно сложный процесс. Нужно было иметь два вида руды и уметь создавать температуру 1084’C для плавки меди (олово плавится при температуре 232’C). Древнейшие археологические находки из бронзы сделаны в Европе, на территории Сербии и Румынии, в Анатолии, на Кавказе и в Китае. Затем бронза появляется на территории Баварии, Испании и Италии.

Египетские бусины из метеоритного железа возрастом 5 тысяч лет

Самые первые бронзовые изделия делают из меди с добавлением мышьяка или из полиметаллических руд — в которых одноременно находятся и медь и олово. Собствено, месторождений меди было очень много — на Синае, в Анатолии, в горах Европы и Азии, в частности в Карпатах, на Кипре (название меди «cuprum» происходит от названия этого острова), в горах Китая. А вот месторождения олова встречаются редко. Поэтому олово становится одним из первых предметов торговли.

Китайцы закупают олово в Камбодже и Таиланде, первые разработки олова в Европе происходят в чешских Рудных горах, их добывают кельты на территории нынешнего британского Корнуолла и Девона и Бретани во Франции. Около Уль-Бруна (современная Турция) в 1982 году найден древний корабль со всем необходимым для бронзового литья — 10 тонн меди, тонна олова и 150 амфор смолы терпентинной фисташки для литейных форм. А вблизи острова Родос на дне Средиземного моря археологи обнаружили греческое судно с металлоломом, затонувшее более 3 тысяч лет назад.

Торговля ведется морскими и речными путями. Поэтому большое значение приобретают как технологии изготовления инструментов, так и судов, которыми особенно в этот период славится Египет и Междуречье. Знаменитым в древности экспортом становятся также египетские бусы из стекла — одного из первых искусственных материалов, наряду с бронзой. Египетские бусы находят в Шотландии, на Балтике и даже на Урале. Примерно в это же время хетты изобретают железо, хотя, возможно, впервые оно появляется в Таиланде. Хетты тщательно оберегают свои технологии, железо там ценится дороже золота и запрещено к вывозу из страны.

Затем в этой более-менее гармоничной системе происходит кризис, который в 12 веке до н.э. затронул средиземноморские цивилизации — Микены, Крит, Хеттское царство, Египет. Хатусса, столица хеттов, разрушена и государство прекращает свое существование. Население сокращается, материальная культура становится примитивной. Среди версий возможной катастрофы — развитие железной металлургии на Балканах и нашествие данайцев, ахейцев, этрусков. сардов, филистимлян и прочих «народов моря», вооруженных более совершенным оружием. Или катастрофический взыв вулкана Тера-Санторин, падение метеорита в Индийский океан или затопление Черного моря в результате таяния лендников — Потоп, одним словом. Еще версия — огромные миграции голодных людей с севера на юг, вызванные похолоданием. Каждые полторы тысячи лет Атлантический океан вызывает цилические периоды похолодания и потепления (цикл Бонда). Климат портится не только в Европе, но и в Африке и на Ближнем Востоке. В 1109 до н.э. году произошло мощное извержение вулкана Гекла. Эта катастрофа коснулась Средиземноморья, Индию и Китай она не затронула.

В результате медь и олово становятся дефицитными материалами, люди перешли на железо. Железо было известно много тысяч лет, в основном железно-никелевые метеориты и самородное железо. Первоначально его ковали, как и золото, поэтому первыми железными предметами были украшения, как например, бусы из железа в Египте. Из метеоритного железа был сделан кинжал Тутанхамона. Но это железо и инструменты 3 -2 тысячелетий до н.э. были слишком мягкими.

Египетские «космические» бусины из некрополя Герзеха (3200 г. до н.э) в Египте. Группа ученых из Университета колледжа Лондона в Катаре под руководством Тило Ререна доказала, что бусины сделаны из метеоритного железа, результаты были опубликованы в Journal of Archaeological Science. Чтобы не повредить бусины их сканировали при помощи потоков нейтронов и гамма-лучей, высокое содержание никеля, кобальта, фосфора и германия доказывало, что железо имело не рудное происхождение, а метеоритное. Кроме того, древние египтяне применяли для производства бусин не резьбу и сверление, а ковку и неоднократный обжиг. Железо превращали в пластинки толщиной 1-2 мм, сворачивали в цилиндрики длиной 1,5 — 1,7 см. В центре просверливали отверстие для нанизывания на нить. Такая технология требовала большого мастерства, поскольку метеоритное железо твердый, но при этом хрупкий материал. Бусины были частью ожерелья вместе с другими бусинами из золота и драгоценных камней. Хранятся в музе Университетского колледжа Лондона. Исследования показали, что древние люди могли обрабатывать железо задолго до начала производства его из руды. Фото бус отсюда. Подробнее здесь. PDF статьи здесь

Ситуация изменилась после открытия нового способа обработки железа — сыродутного (кричная металлургия). Железная руда смешивалась с древесным углем, в печь мехами накачивался воздух — температура не достигала 1539’C, при которой железо начинает плавиться, но достаточно высокой — 800-1000″С, чтобы железо начинало восстанавливаться из окислов. Полученая масса — крица, проковывалась, в результате удалялись шлаки и железо делалось прочнее + закалка в холодной воде. К VIII в до н.э. люди начали делать оружие из железа такого же качества, как и бронзовое. Произошло это, по-видимому, в Испании. После этого происходит переход от бронзового века к железному, а металлургический процесс в таком виде существовал до начала 19 века, когда появилась доменная металургия и горячее литье.

Читайте также о хеттском железе и украшениях здесь
Иточники: здесь и здесь

передача сгутв о ювелирном икусстве и металлах

uCrazy.ru

• aptoc
• 5 июля 2019 05:29
• 728

При изготовлении орудий труда и оружия железо предпочтительнее бронзы. Это знает каждый современный человек. Так ему рассказали в школе. Также со школы большинство представляет, что переход с одной металлургической технологии на другую проходил скачкообразно. Нашли, научились, преобразовали мир. Хотя, конечно, в чистом виде этого никогда не наблюдалось. Долгое время вообще бронза и железо сосуществовали вместе и вполне успешно конкурировали. В конечном итоге, даже сегодня какие-то инструменты мы продолжаем изготавливать из медных сплавов. А что говорить про людей прошлого, у которых не было наших знаний и технологических умений. Они только нарабатывали базу знаний, которой мы сегодня пользуемся.

Тут важно понимать два момента. Железо считается одним из самых распространенных элементов в природе. И если уж нет под боком Магнитки, долины Рура, Шведских гор или еще какого-то серьезного месторождения руды, то всегда имеется болотная руда. А вот меди так просто не накопаешь. Ее месторождения точечные даже сегодня. Следовательно, она всегда дороже железа.

Для современного человека железо в обработке проще: нагрел, отковал, термически обработал. Бронзу каждый раз придется плавить. Но при получении все с точностью до наоборот. При использовании примитивной оснастки, которая имелась в распоряжении наших предков, с медью управляться выходило проще.

По табличным данным медь плавится при 1085 градусах Цельсия, а олово – и вовсе при 232. Многовато для простого костра, но вполне достижимо при использовании древесного угля и принудительного дутья. При этом необязательно даже наличие мехов – иные народы и сегодня в Африке управляются просто дуя по очереди через трубку в нижней части печи.

С железом сложнее. Для его плавки потребуется достичь уже 1539 градусов. И этот порог долгое время оставался недостижим для людских технологий. Правда, на древесном угле удавалось восстанавливать этот металл из окислов (то есть из руды), но на выходе получали пористую структуру с огромным количеством шлаков. Поэтому полученную крицу приходилось долго охаживать молотами потяжелее, чтобы сварить кузнечной сваркой металл и вышибить из него все ненужные примеси. Так что по итогу непосредственное получение железа из руды выходило даже дороже, чем добыча меди.

Железо получили и впервые надумали применять в Уре (это в Месопотамии) и в Египте, но там предпочитали брать метеоритное железо. Его можно сразу ковать, восстанавливать заранее не надо. Это IV тысячелетие до нашей эры. Во II тысячелетии хаты, почти сразу завоеванные хеттами, сообразили как получить кричное железо из руды. Все эти страсти кипели на территории современной Турции.

Минус первого железа был в крайне ужасном качестве. Часто бронзовое оружие имело даже большую прочность, да к тому же медные сплавы лучше сопротивляются коррозии. Так что неудивительно, что к новой технологии какое-то время не особо присматривались.

Бронзовые изделия ценились. Их часто использовали как аналог платежных средств. Известны клады в Европе, состоящие из заготовок бронзовых топоров. Примерно такие же находят на землях скифов, но там предпочитали наконечники стрел. Любопытно, что эти изделия даже не обрабатывали окончательно – они высоко котировались и так, сами по себе.

Но в какой-то момент весь этот цветной металл разом обесценился, и иной раз даже выбрасывался владельцами – видимо, потрясение оказалось слишком сильным. Тут-то археологи поняли, что ценности в мире резко поменялись – настал век железный. Уже без всяких оговорок.