Великите изобретения на човечеството: Желязо

ІІ хилядолетие пр.н.е.

РАЖДАНЕТО НА ЧЕРНАТА МЕТАЛУРГИЯ

Желязото измества бързо бронза от производството на оръжия и инструменти поради много по-голямата си механична твърдост. То ще остане основна суровина на класическите и модерни времена.

Употребата на желязото е изключително рядка преди ІІ хилядолетие пр.н.е. Днес са познати останките само на четиринайсет предмета от желязо, датирани преди ІV хилядолетие пр.н.е. Произлизат от четири места: Самара в Ирак, където е намерен най-древният познат предмет  от преди 5 000 г. пр.н.е.; Тепе Сиалк в Иран; Ел Герзех и Армант в Египет. С изключение на находката от Самара, чието желязо е продукт на редукция, считано от археолозите за аномалия, другите предмети са от метеоритно желязо. ІІІ хилядолетие пр.н.е. не е по-богато на останки: няколко железни предмета от Тел Асмар, Ур и Чагар Базар в Ирак; от Троя в Турция; от Хеопсовата пирамида в Гиза, от Абидос и Дейр-ел-Бахари в Египет.

/ ОТ МЕТЕОРИТИ ДО ЖЕЛЕЗНИ ЗАЛЕЖИ

Тогава желязото е смятано за благороден метал, който се свързва с други редки материали като злато, ахат или корналин за направа на бижута и предмети за церемонии. Вече се използва не само метеоритно, но и желязо от залежи, добито чрез редукция на руди.
Някои археолози смятат, че този вид желязо е бил открит по време на редукцията на медни руди, в които то се е съдържало: тъй като температурата на топене на желязото е по-висока от тази на медта, то е оставило буца в леярската пещ, която металурзите са обработили заедно с останалите вещества.

/ НАПОМНЯНЕТО НА ОМИР

Железните находки са изключение дори и в началните векове на ІІ хилядолетие пр.н.е.
Ако се вярва на един акадски текст от ХІХ век пр.н.е., желязото струва осем пъти по-скъпо от златото. Омир споменава тази рядкост на желязото през бронзовата епоха в един пасаж от Илиада, където на победителя в атлетическо състезание се дава за награда блок необработено желязо. Но скоро след това става промяна в описваната епоха. Няколко обичани предмети от желязо (оръжия, инструменти) се появяват сред престижни предмети.
Самата „желязна епоха” започва около 1200 г. пр.н.е. Хетите първи разработват техниките на ковачеството в Анадола и експлоатират железните залежи в Кавказ, в Таврия и в Иран. За кратко време металургията на желязото се разпространява по Източното Средиземноморие и в Европа, която притежава значителни запаси от желязо и тук използването на металите става повсеместно в началото на І хилядолетие пр.н.е. Индия и Китай достигат своята „желязна епоха” към средата на І хилядолетие пр.н.е.

ЖЕЛЯЗОТО ЗАМЕНЯ БРОНЗА

Според някои археолози преминаването от бронз към желязо се налага поради трудността да се намери калай през Античността. Между ХІІ и Х век пр.н.е., това довежда до изоставяне производството на бронз в Близкия изток.
Желязото бива възприето като заместващ продукт, а не поради присъщите му качества.

Тази теза изглежда подкрепена от завръщането към производството на бронз в Гърция през Х век пр.н.е., след откриването на нови източници на калай. Но превъзходството на желязото най-накрая е признато след внедряването на някои техники за производство на стомана през ІV век пр.н.е. Оттогава този метал заема господстваща позиция, която никога няма да загуби. Такъв е случаят по-специално в Европа, където черната металургия е облагодетелствана от изобилието на руди и дървени въглища, добивани от широколистните гори. Когато през І хилядолетие пр.н.е. възникват металургични центрове в Италия, Германия и Полша, Рим остава верен на бронза. Затова историкът Жан Жимпел има право да твърди, че в Европа „желязната епоха започва фактически със Средновековието”. Появата на тежката кавалерия, създадена от франките през VІІІ век, предизвиква паралелно възникване на работилници за производство на доспехи и ризници. Нуждата от метални палешници за плугове за разораване на целините в северните равнини също е фактор за подем на новите металургични техники.

< СРЕДНОВЕКОВНА И МОДЕРНА >
< ЧЕРНА МЕТАЛУРГИЯ >

> Около 450 – 900 г. В християнска Европа се запазват металургичните техники, наследени от Античността. Грижлива изработка на оръжия, доспехи и оборудване при викингите, франките и саксонците. Производството на стоманени оръжия в Дамаск, понякога инкрустирани със злато и сребро (дамаскиране) и предаване на толедската техника за обработка на стоманата. 

> Х – ХІ век. В континентална Европа се възстановява повишеният добив на железни руди (Франкония, Нидерландия) и развитието на металургията (железолеярни в Лотарингия, Бургундия, Дофине, Севен, Поату, Анжу, Нормандия).

> ХІІ – ХІІІ век. Първоначално използване на водна сила в ковашките и леярските цехове за задвижване на духалата и чуковете. Успоредно развитие на черната металургия в Англия.

> ХІІІ – ХІV век. Повсеместна употреба в Европа на каменните въглища като гориво при топенето на руди (следствие на нарасналото унищожение на горите) и последващо развитие на мините за каменни въглища.

> ХІV век. Механизация на процесите на натрошаване и промиване на руди в целия Запад.

> ХV век. Първи доменни пещи в района на Лиеж и бързото им разпространение във Франция и Англия. Те позволяват чрез източване да се достигнат температури, достатъчно високи за получаване на чугун.

> ХVІ век. Първи трактати по металургия – „Пиротехника” от Ванучо Бирингучо (1540 г.) и „Металопроизводство в земеделието” (1556 г.). Разпространение на доменните пещи в Германия, Източна и Южна Европа.

> ХVІІ век. Техническо описание на доменна пещ от химика аптекар Дж. Р. Глаубер в неговия труд „Furni novi philosophici” (1646 г.).

> ХVІІІ век. Изобретяване на вагрянка (пещ за претопяване на желязо) от Едуард Райт (1701 г.) за производство на чугун в течно състояние и получаване на желязо от високо качество. Начало на промишленото използване на кокс в черната металургия от Ейбрахам Дарби (1709 г.); използване на бедни на фосфор руди за подобряване на чугуна, добиван с помощта на кокс (1748 г.). Трудове на Реомюр върху свойствата на стоманата (1712 г.); откриване на процеса за добив на стомана в тигел – огнище на доменна пещ, за достигане на по-високо качество (Хантсмон, 1750 г.); откриване на ролята на въглерода при преобразуването на желязото в стомана (Бергман, 1780 г.). Накрая, пудлинговането (начин за преработване на чугуна) за добиване на стомана с ниско съдържание на въглерод (1783 г.). 

Из едноименният труд на Мишел Ривал.