Горизонты техники для детей, 1970 №1

В действительности железо было открыто почти в то же самое время, что и медь, а может быть даже и раньше. Залежи железных руд многочисленны и есть во всех частях земного шара. А вот залежи медных руд, а особенно чистой меди, необычайно редки. Еще реже встречается олово.

Получение металла в древнем Египте.

Различные инструменты и оружие из бронзы (археологические раскопки).

Получение железа из руд, в противоположность меди, довольна несложное. Первые «металлургические печи», так называемые железоплавильные горны, в которых в далекой древности получали железо, представляли собой вырытые в земле ямы глубиной и диаметром примерно в 50 сантиметров. Руда в таких ямах, соприкасаясь с раскаленным древесным углем, превращалась в железо. И всё же, зная способ получения железа, человек занялся медью и бронзой.

Вырытые в земле ямы — "железоплавильные горны" в древней Польше.

Железо, получаемое в примитивных горнах, содержало слишком мало углерода, примерно 0,1 процента или даже меньше. И здесь хотелось бы выяснить, что сейчас чистым железом называется химический элемент, снабженный символом Fe. Раньше же железом называли сплав железа с углеродом, то есть то, чем есть сейчас сталь.

Чистое железо, точно так же, как и сплав с малым содержанием углерода, является материалом чрезвычайно гибким и мягким. Это, с одной стороны, было удобно при изготовлении железных предметов, например, мечей или кинжалов, а, с другой стороны, такие предметы все же не могли достаточно хорошо служить свою службу, так как режущие кромки были слишком мягкими и ломкими.

Бронза была материалом. лучшим, чем мягкое железо, не покрывалась ржавчиной и отличалась красивым цветом. И ничего нет удивительного в том, что человек предпочел бронзу, оставляя железо как ничего не значащий металл.

Прошло несколько тысяч лет, прежде чем человек обнаружил, что добавка углерода до неузнаваемости изменяет свойства чистого железа. Если, например, к железу добавить 0,4 процента углерода, то полученную сталь можно закалять. Нагретая до 900 °C, а затем охлажденная погружением в воду или другую жидкость, сталь становится очень прочной и твердой. Закалка стали — это и есть одна из форм тепловой обработки металлов.

После того, как человек научился получать сталь, применение железа непомерно расширилось. Многие предметы обихода, а особенно оружие, стали изготавливать из стали. Из нового закаленного металла делали топоры и мечи, которые не могли уже сравниться с бронзовыми ни прочности, ни по красоте. Именно это явилось причиной перехода от бронзы к железу. За начало эпохи железа принято считать 1000 год до нашей эры, а родиной железа была территория, расположенная в восточной части Средиземного моря. В Польше эпоха железа началась немного позднее, примерно в 700 году до нашей эры.

Железный меч (древняя Греция).

Если производство мягкого железа в начале эры железа было довольно распространенным, то умение науглероживать железо, а тем более его закалять, даже в средние века было редкостью. Тайна влияния углерода и тепловой обработки на свойства железа очень тщательно сохранялась.

Кузнец, который умел производить хорошую сталь, в своей стране был важной личностью. Ему многое разрешалось и все прощалось. Легенда гласит, что в Шотландии вместо кузнеца-убийцы повесили двух ткачей, чтобы таким образом сохранить жизнь кузнеца и за его преступление наказать кого угодно, только не его.

Уже в глубокой древности были известны металлургические центры, например, Дамаск, столица современной Сирии, и Толедо в Испании, секреты производства хранились в огромной тайне.

Самой прочной и упругой сталью издавна считалась дамасская. Пруты из разных сортов стали — высоко- и низкоуглеродистой, сначала нагревали и ковали, потом скручивали и еще раз ковали, одновременно науглероживая. Всё это повторяли по несколько раз, а из полученной после этого стали изготовляли самые лучшие в мире мечи и шпаги. Узоры, которыми кузнецы Сирии украшали оружие, даже время не смогло разрушить. На протяжении многих веков люди старались узнать секреты производства дамасской стали. Лишь в начале XIX века русским и французским металлургам удалось узнать тайну, которую так тщательно хранили века, и научиться получать не уступающую по качеству новую сталь.

Хорошая сталь для изготовления оружия — это был вопрос жизни и смерти людей и свободы или неволи народов. И прежде чем человек лучше узнал влияние углерода и других факторов на свойства стали, получение хорошего металла зачастую было делом случая. Поэтому охотно успех приписывали сверхъестественным силам природы. В одном из древних арабских рецептов рекомендуется такой способ закалки мечей: «Нагревать меч до тех пор, пока не наберет цвета восходящего солнца в пустыне, потом охлаждать до цвета пурпурной мантии, вбивая его в тело раба. Сила раба перейдет в меч и придаст ему особую прочность».