Раннее средневековьеМеталлургия Древней Руси

V - X века нашей эры
Ответить Пред. темаСлед. тема
Аватара пользователя
Автор темы
Gosha
Сообщений в теме: 6
Всего сообщений: 67
Зарегистрирован: 18.10.2019
Откуда: Moscow
 Металлургия Древней Руси

#1

Сообщение Gosha » 14 ноя 2019, 12:37

Изображение
Производство железа на территории Руси было известно с незапамятных времен. В результате археологических раскопок в районах, прилегающих к Новгороду, Владимиру, Ярославлю, Пскову, Смоленску, Рязани, Мурому, Туле, Киеву, Вышгороду, Переяславлю, Вжищу, а также в районе Ладожского озера и в других местах обнаружены сотни мест с остатками плавильных горшков, сыродутных горнов, так называемых «волчьих ям» и соответствующие орудия производства древней металлургии. В одной из волчьих ям, выкопанной применявшей для выплавки железа, близ села Подмоклого в южной части Подмосковного угольного бассейна, была найдена монета, датированная 189 годом Мусульманской эры, что соответствует началу IX века современного летоисчисления. Это значит, что железо на Руси умели выплавлять еще в те далёкие, глубоко дохристианские времена. Фамилии русского народа буквально кричат нам о распространённости металлургии повсеместно по территории древней Руси: Кузнецов, Ковалёв, Коваль, Коваленко, Ковальчук.

Однако путь любого меча или ствола пушки всегда начинался гораздо раньше металлургического горна и, тем более, кузницы. Любой металл — это в первую очередь топливо (уголь или кокс для его выплавки), а во вторую очередь — сырьё для его производства. Здесь я сразу должен расставить акценты. Почему топливо — это первоочередное условие, а сама железная руда так смело отодвинута мной на второй план? Всё дело в логистике процессов перевозки руды и топлива, необходимых для производства железа в средние века. Ведь основным, причём наиболее качественным топливом для выплавки средневекового, кричного железа, служил древесный уголь. Даже сейчас, в современный просвещённый век, задача получения качественного древесного угля является отнюдь не такой простой, как это кажется на первый взгляд. Наиболее качественный древесный уголь получается только из очень ограниченного количества пород дерева — из всех достаточно редких и медленно растущих твёрдолиственных пород (дуб, граб, бук) и из архетипической русской берёзы. Уже из хвойных — сосны или ели древесный уголь получается гораздо более хрупким и с большим выходом мелочи и угольной пыли, а пытаться получить хороший древесный уголь из мягколиственных осины или ольхи практически нереально — выход годного падает по сравнению с дубом почти в два раза.

Топливо в Древней Руси есть, и с избытком. А что на Русской платформе с железом? А вот с железом есть вопросы. Качественной железной руды на Русской равнине нет.

Сразу ловлю крики: «Как, а Курская магнитная аномалия? Самые качественные магнитные железняки в мире!». Да, одни из самых качественных в мире. Открыты в 1931 году. Глубина залегания — от 200 до 600 метров. Задача явно не для технологий, бывших в распоряжении древних славян в IX веке нашей эры. Это сейчас всё выглядит красиво, а для того времени картинка современного железнорудного карьера — это как для современного человечества путешествия к Альфе Центавра.

Изображение
В теории можно, а вот на практике — нет:

В итоге, в IX веке на Руси надо делать выбор из чего-то, входящего в этот список всех используемых сейчас человечеством железных руд:

- магнитный железняк — более 70% Fe в виде магнетита Fe3О4 (пример: как раз описанная нами Курская магнитная аномалия)
- красный железняк— 55-60% Fe в виде гематита Fe2О3 (пример: опять таки Курская магнитная аномалия или Криворожский бассейн)
- бурый железняк (лимонит) — 35-55% Fe в виде смеси гидроксидов трехвалентного железа Fe2O3—3H2O и Fe2O3—H2O (пример: загубленое Украиной Керченское месторождение).
- шпатовый железняк — до 40% Fe в виде карбоната FeCO3 (пример: Бакальское месторождение)
Магнетит и гематит на Русской платформе лежат глубоко, шпатового железняка на ней вообще нет.

Остаётся бурый железняк (лимонит).


Сырьё, мягко говоря, плохое — достаточно посмотреть на концентрации железа в нём, но основная особенность в том, что оно есть на территории тогдашней Руси почти что везде. Кроме того, это "почти что везде" чудесным образом оказывется в непосредственной близости от тогдашнего источника качественного угольного топлива — могучих лесов Русской равнины.

Речь, конечно же, о торфяных болотах и о лимоните, который ещё часто называют болотным железом.

Кроме болотного железа похожий генезис имеют луговое и озёрное железо. Однако, как вы увидите дальше, копать такое железо выгоднее всего было на болоте. Для понимания широты распространённости фактической добычи этого местного ресурса на Руси достаточно, как и в случае с "металлургическими фамилиями" просто открыть любую географическую карту и посмотреть на названия русских, украинских, белорусских или литовских деревень.


Вероятности отрицать не могу, достоверности не вижу.

Аватара пользователя
Автор темы
Gosha
Сообщений в теме: 6
Всего сообщений: 67
Зарегистрирован: 18.10.2019
Откуда: Moscow
 Re: Металлургия Древней Руси

#2

Сообщение Gosha » 16 ноя 2019, 14:37

И сразу же вам в глаза бросится громадное количество топонимов со словами Гута, Буда, Руда. Вот их значения: Гута: стеклоплавильный завод Руда: добыча болотного железа Буда: добыча поташа из растительной золы.

Вы найдёте такие деревни повсюду - широким поясом в Полесских болотах - от Бреста до Сум. Источников "болотной руды" на Руси было полно. "Болотное железо" образуется вообще практически везде, где происходит переход от кислородосодержащих почв к бескислородному слою (в аккурат на стыке этих двух слоёв). В болотах просто эта граница расположена, в отличии от других типов местности, очень близко к поверхности, поэтому там конкреции железа можно копать буквально лопатой, лишь снимая тонкий слой болотной растительности.

Изображение
Вот так непритязательно выглядит болотное железо (bog iron). Но именно оно спасло Русь.

Сами по себе залежи болотного железа представляют из себя классические россыпи. Россыпи обычно гораздо менее масштабные месторождения, нежели рудные тела, их общий объём редко превышает десятки тысяч тонн (в то время, как рудные месторождения могут содержать миллионы и миллиарды тонн руды), но отработка россыпей обычно гораздо проще выработки рудного тела. Россыпь обычно можно разработать чуть ли не голыми руками и при минимальном дроблении породы, поскольку россыпи залегают обычно в уже разрушенных, осадочных породах.

Это вообще повсеместная практика: сначала отрабатываются россыпи — потом уже руды. Причём - по всем металлам, минералам или соединениям.
Однако, нельзя сказать, что отработка россыпей болотного железа была простым занятием. Болотное железо добывалось тремя основными способами.

Первый способ — летом с плотов вычерпывался придонный ил на болотных озерах и на реках, вытекающих из болот. Плот удерживался на одном месте шестом (один человек) и еще один человек черпаком доставал ил со дна. Достоинства данного способа – простота, и малые физические нагрузки на работников. Недостатки – большое количество бесполезного труда, так как мало того что с болотным железом черпалась пустая порода, но кроме того, приходилось ещё и поднимать наверх большие количества воды вместе с илом. Кроме того, черпаком сложно выбирать грунт на большую глубину.

Второй способ. Зимой в местах где протоки промерзали до дна сначала вырубался лед, а затем так же вырубалось донное отложение, содержащее болотное железо. Достоинства данного способа: возможность выбрать большой слой, содержащий болотное железо. Недостатки: физически трудно долбить лед и мерзлую землю. Добыча возможна только на глубину промерзания.

Третий способ был наиболее распространён. На берегу у проток или болотных озер собирался сруб, как для колодца, только больших размеров, например, 4 на 4 метра. Затем внутри сруба начинали выкапывать сначала накрывающий слой пустой породы, постепенно заглубляя сруб. Затем так же выбиралась порода, содержащая болотное железо. Накаты бревен добавлялись по мере заглубления сруба.

Постоянно поступающая вода периодически вычерпывалась. Можно, безусловно, было и просто копать без укрепления стен бревнами, но в случае очень вероятного осыпания подмываемого грунта, и засыпания работников в яме – спасти вряд ли кого бы получалось – люди быстро захлебывались и тонули. Достоинства данного способа: возможность выбрать весь слой, содержащий болотное железо, и меньшие трудозатраты, по сравнению со вторым способом.

Кроме того, возможно было ещё до начала добычи приблизительно определить качество добываемого сырья ("тамошнии жители судят также о доброте руды по роду дерев, на оной растущих; таким образом отыскиваемую под березником и осинником почитают лучшею, потому, что из оной железо бывает мягче, а в таких местах, где растет ельник, жестче и крепче"). Недостатки: приходится всё время работать в воде.

В общем — древнерусским рудокопам приходилось нелегко. Сейчас, конечно же, реконструкторы по всему миру делают выезды на природу и даже раскапывают ямки в местах посуше и подоступнее, где можно легко добыть немного болотной руды: Однако, для осознания ситуации на Руси в IX-XII веках надо понимать масштабы того промысла, который был организован нашими предками на столь завалящем ресурсе, как болотные россыпи.

Ведь, если сам по себе процесс выкапывания ила на болотах не оставлял за собой никаких следов, прослеживаемых сквозь столетия, то вот последующая обработка болотного железа оставила следы в культурном слое, да ещё и какие! Ведь для сыродутного процесса, который в то время использовался в древнерусской металлургии и давал сильножелезистый шлак , была нужна очень богатая железом руда. А лимонит, как мы помним — руда бедная. Для получения хорошего концентрата лимонита необходимо было предварительное обогащение добываемых руд — как болотных, так и луговых. Поэтому древнерусские металлурги обязательно обогащали болотные железные руды, идущие в плавку.

Операция обогащения была очень важным технологическим условием для производства железа в сыродутных печах. Позднейшие исследования, путём анализа исторических памятников, выявили следующие приемы обогащения руд:
1) просушка (выветривание, в течении месяца);
2) обжиг;
3) размельчение;
4) промывка;
5) просеивание.

Получение высококонцентрироваиной руды не могло ограничиться только одной или двумя операциями, а требовало планомерной обработки всеми указанными приемами. Археологически известной операцией является обжиг руды. Как понимаете, обжиг тоже требовал качественного топлива (древесного угля) причём тоже в немалых количествах. При археологических разведках у деревни Ласуны на побережье Финского залива в одном из шурфов была обнаружена куча обожженной руды. Для всех операций обогащения руды требуется очень простой инвентарь: для размельчения руды — деревянная колода и ступа, а для просеивания и промывания — деревянное решето (сетка из прутков).

Недостатком обжига болотной руды в кострах и ямах, являлось неполное удаление из нее воды при обжиге больших кусков и большие потери при обжиге маленьких кусков. В современном производстве, конечно же, обогащение происходит гораздо проще — мелко дробленая руда смешивается с таким же молотым коксом и подается в аппарат похожий на большую мясорубку. Шнек подает смесь руды и кокса на решетку с отверстиями не более 8 мм. Выдавливаясь через отверстия такая однородная смесь попадает в факел пламени, при этом кокс сгорает, оплавляя руду, а кроме того из руды выжигается сера, таким образом одновременно происходит и сероочистка сырья.

Ведь в болотном железе, как и в каменном угле, содержаться вредные примеси — сера и фосфор. Можно, конечно, было найти сырье содержащее мало фосфора (ну, относительно мало - в рудном железе его всё же всегда меньше, чем в болотном). Но найти болотное железо содержащее мало и фосфора и серы было практически невозможно. Поэтому, вдобавок к целой индустрии добычи болотного железа возникла и не менее масштабная индустрия его обогащения.

Для понимания размаха это действа приведу один пример: при раскопках в Старой Рязани в 16 из 19 жилищ горожан обнаружены следы «домашней» варки железа в горшках в обыкновенной печи. Западноевропейский путешественник Яков Рейтенфельс, побывав в Московии в 1670 году писал, что «страна московитов — это живой источник хлеба и металла». Вот так, на голом месте, не имея под собой ничего, кроме бедных лесных почв с чахлыми берёзками и торфяных болот, внезапно наши предки обнаружили буквально у себя под ногами «золотую жилу». И пусть это была не жила, а россыпь и не золотая, а железная — ситуация от этого не поменялась.
Вероятности отрицать не могу, достоверности не вижу.

Аватара пользователя
Автор темы
Gosha
Сообщений в теме: 6
Всего сообщений: 67
Зарегистрирован: 18.10.2019
Откуда: Moscow
 Re: Металлургия Древней Руси

#3

Сообщение Gosha » 20 ноя 2019, 13:35

ГОНКА ВООРУЖЕНИЙ

Ведь в Х веке уже набирала силу гонка вооружений Железного Века. Для того, чтобы понять ситуацию с технологиями плавки железа и ковки железных изделий, сложившуюся на Руси к началу Х века нашей эры — нам надо будет уйти в прошлое ещё на почти полторы тысячи лет и перенестись чуть южнее торфяных болот и берёзовых лесов Древней Руси.

Ведь кроме железной руды и древесного топлива, которые всегда были альфой и бетой металлургии, в ней постоянно незримо присутствовала и вездесущая омега металлургии — огонь. Огонь, процесс горения и эффективная температура процесса плавки поразительно влияли на ход восстановления чистого металла из руды и на конечные свойства получаемого металлургического продукта. Именно температура процесса, именно эти лишние, "жалкие" по нынешним меркам десятки и сотни градусов "вверх" металлургического процесса и задавали всё различие в технологиях дальнейшего получения этого непокорного металла — железа.

Вообще, в эпосах почти всех народов, знакомых с металлургией на архаическом этапе своего развития, холодный металл считается наименее подверженным действию какого-либо магического влияния. Хочешь защититься от магии — используй холодный металл, он защитит. А вот работа с горячим, расплавленным металлом всегда почиталась за безусловно магическое и даже в чём-то божественное искусство. Без помощи богов металлург или кузнец работать вообще не мог. Он готовился к работе, как к подвигу. Молитва, абсолютное воздержание от горячительных напитков, ограничения в мясе и в рыбе, отдаление и воздержание от жены, которой вообще было запрещено переступать порог кузницы, многократные омовения — вот не полный перечень правил, которым должен был следовать кузнец. Часто мастер работал в парадной одежде. Над наковальней должны были быть укреплены изображения богов, благословляющих место высокого служения.

В чём основное отличие стали от железа? Да, это всё тот же углерод.

Первой достоверно известной технологией получения относительно чистого железа (за исключением ранних опытов с железными метеоритами) является так называемой кричный или сыродутный способ его производства. "Сыродутным" этот процесс называется в силу использования (подачи или "дутья") в горне атмосферного ("сырого") воздуха, а кричным процесс именуют из-за конечного продукта — губчатого железа, сильно насыщенного шлаковыми примесями, которое ещё называется крицей.

Первые сыродутные печи представляли собой ямы, вырытые на склонах холмов, чтобы можно было иметь естественную тягу. Производство железа всегда было непосредственно связано с подводом достаточного количества воздуха. Позднее, естественная тяга была заменена искусственной — воздух нагнетался в печь с помощью мехов.

Сначала, для пуска процесса внутри печи разжигали уголь, насыпанный на дно горна или печи, затем сверху загружали попеременно слои железной руды и того же угля. В результате горения угля выделялся угарный газ — окись углерода (CO), которая, проходя через толщу руды, восстанавливала окислы железа. Сыродутный процесс не обеспечивал достижения температуры плавления железа (1537 °C), а максимально доходил до 1200 °C (это была своего рода «варка» железа). Но, по сравнению с технологиями бронзы, которые требовали всего 950 ºС, железо было гораздо более требовательно и к качеству топлива (угля), и к температуре процесса. Ведь именно хороший, чистый и плотный древесный уголь мог обеспечить как хорошую температуру процесса, так и полное восстановление железа, пережигание всех вредных примесей и правильное остаточное содержание углерода в полученном кричном железе.
Вероятности отрицать не могу, достоверности не вижу.

Аватара пользователя
Автор темы
Gosha
Сообщений в теме: 6
Всего сообщений: 67
Зарегистрирован: 18.10.2019
Откуда: Moscow
 Re: Металлургия Древней Руси

#4

Сообщение Gosha » 25 ноя 2019, 12:42

Изображение
В итоге печь давала вот такой довольно небольшой кусок железа, который нужно было проковать, отделяя от шлака.

Восстановленное железо концентрировалось в тестообразном виде на самом дне печи, образуя так называемую горновую крицу — железную губчатую массу с включениями несгоревшего древесного угля и с многочисленными примесями шлака (при этом в более совершенных вариантах сыродутных печей жидкий шлак выпускали из горна по отдельному желобу, меньше загрязняя крицу).

Из крицы, которую в раскаленном виде извлекали из печи, можно было изготавливать изделия только после предварительного отделения этой шлаковой примеси и устранения её естественной губчатости.

Поэтому непосредственным продолжением сыродутного процесса всегда были холодная и, главное, горячая ковка, состоявшая в периодическом прокаливании кричной массы и ее проковывании. В результате этого многотрудного и длительного процесса создавались крицы-заготовки или кричные болванки, уже более-менее пригодные для изготовления какого-либо готового изделия.

При этом, надо сказать, что сыродутный процесс господствовал везде по миру как минимум около 2 500 лет! Если первые сыродутные печи появились во времена позднего Хеттского царства, то первые домны, которые позволили уйти от кричного процесса к получению чугуна в доменных печах — это уже середина XIV века. То есть, дорога от 1200 °C кричного процесса до 1600 °C современной домны была длинной и очень непростой.

Для понимания специфики древнего способа производства приведу один пример: часовая производительность древнего примитивного сыродутного процесса была всего около 0,5—0,6 килограмм железа, более совершенные кричные средневековые печи выдавали уже 50—60 килограмм, а первые домны (пудлинговые печи) уже могли выдать до 140 кг железа в час.

Учитывая, что садка печи обычно оставалась более-менее постоянной (от 200 до 500 кг смеси угля и руды — шихты на одну загрузку печи), то можно себе представить, насколько за 2500 лет выросла производительность процесса, связанного с "варкой" железа, пока, наконец-то люди не добрались до истинной плавки металла.

В целом же, как и везде в реальном мире очень трудно отличить "последнюю кричную печь" от "первой домны". Процесс совершенствования технологии шёл постоянно и формальный переход от кричного железа к чугуну, на получении которого сейчас и основана вся металлургия, был неожиданностью для всех металлургов.

Но, до появления чугуна (который в сердцах даже назвали pig iron — свиное железо, о чём я расскажу позднее) было ещё далеко и пока люди получали лишь "грязное", зашлакованное железо в примитивных кричных печах.

При этом, что интересно, чем больше шлака содержало железо, тем легче его было "варить". Ведь, кроме того, что шлаки ухудшали полезные качества железа, они ещё и радикально понижали температуру плавления крицы.

В частности, индивидуальное производство железа на Руси стало возможным благодаря применению для его варки болотных руд, повсеместно встречающихся на Руси повсеместно на дне болот, озер и на берегах рек.

Ведь это были бурые железняки (лимониты) органического происхождения, которые начинали восстанавливаться уже при 400 ºС, а при 700–800 ºС из них без проблем уже можно было получить железо.

Так, например, недалеко от Новгорода в районе Устюжны было такое множество «горнов для делания железа», что новгородскому губернатору, посетившему эти места, показалось, будто он «заехал в предместье вулкана». Печи для делания железа стояли везде и всюду, количество живых памятников этого "производственного бума" до сих пор поражает современных археологов, раскапывающих культурный слой на Русской платформе.
Вероятности отрицать не могу, достоверности не вижу.

Аватара пользователя
Автор темы
Gosha
Сообщений в теме: 6
Всего сообщений: 67
Зарегистрирован: 18.10.2019
Откуда: Moscow
 Re: Металлургия Древней Руси

#5

Сообщение Gosha » 30 ноя 2019, 14:19

Изображение
Лесная сыродутная печь.

Это было плохое железо, с большим числом вредных примесей, с остаточными серой и с фосфором. Но его было много и его можно было "варить" в каждом доме, на каждом болоте, в каждом лесу. Правда, само по себе это железо было мягким и непрочным и изделия из него гнулись и тупились, подобно мечам римских и македонских воинов. Поэтому зарождающейся Руси нужна была сталь. Ну и, конечно, громадное количество кузнецов, чтобы перековать во что-то путное это плохое болотное железо. И Русь решила эту проблему — по своему, с опорой на местные ресурсы и с учётом своего географического положения.

Фазовые состояния системы "углерод-железо" и о магических превращениях, которые, как помним, всегда сопутствуют превращению железа — в чугун или в сталь. В физической реальности этот процесс и в самом деле описывается совершенно непонятной картинкой:

Изображение
Почти вся металлургия железа заключена именно в ней. Поэтому постараемся рассказать об этой металлургии максимально увлекательно, но не теряя важных физических деталей.

Сначала нам надо разобраться с чистым железом, которое не содержит в себе каких-либо дополнительных примесей и, особенно, углерода, который и задаёт такое радующее глаз разнообразие фазовых состояний железа на первой диаграмме. Чистое железо может иметь два состояния своей кристаллической решётки, ещё именуемых фазами. Первая фаза называется α-железо (альфа-железо, феррит), которое устойчиво при температурах ниже 910°С и выше 1390°С и γ-железо (гамма-железо, аустенит), устойчивое в интервале температур 910°—1390°С. Кристаллическая решетка α-железа — объемно-центрированный куб, а γ-железа — гранецентрированный куб.

Строго говоря, при температуре выше 1390° решетка гамма-железа перестраивается в решетку с девятью атомами, носящую название дельта-железа. Эта решетка отличается от решетки альфа-железа несколько большим расстоянием между центрами атомов и сохраняется до момента расплавления железа, то есть до температуры в 1535°С. Однако, для нашего понимания и для целей данной статьи, данная деталь несущественна — никто не кормит свинью до 16 лет не греет железо выше 1390° ни при ковке, ни при закалке. На микроуровне это выглядит вот так:

Изображение
Слева — это α-железо или феррит, справа — это γ-железо или аустенит.

Что интересно — все эти тонкие перестройки кристаллической структуры происходят внутри твёрдого куска железа просто при достижении следующей критической температуры. Кроме двух критических точек, связанных с переходами от феррита к аустениту и от аустенита к дельта-фазе железа есть ещё одна критическая точка — точка потери магнитных свойств феррита. При температуре выше 768° железо теряет способность притягиваться магнитом. При очень малой скорости нагревания и охлаждения критические потери и приобретения магнитных свойств не совпадают друг с другом на 12°. При увеличении скорости охлаждения несовпадение критических точек увеличивается.

В результате кривая нагрева чистого железа выглядит достаточно экзотически — вместо того, чтобы равномерно нагреваться или охлаждаться при постоянном подводе тепла извне или потери тепла в окружающую среду железо периодически как бы останавливается и "думает о чём-то", при этом жадно поглощая энергию, которая тратится на создание новой структуры кристаллической решётки или бесплатно отдаёт тепло назад, перестраивая структуры решётки в обратном направлении.
Вероятности отрицать не могу, достоверности не вижу.

Аватара пользователя
Автор темы
Gosha
Сообщений в теме: 6
Всего сообщений: 67
Зарегистрирован: 18.10.2019
Откуда: Moscow
 Re: Металлургия Древней Руси

#6

Сообщение Gosha » 07 дек 2019, 12:11

Изображение
Различные фазы железа были впервые описаны выдающимся русским металлургом и материаловедом Дмитрием Константиновичем Черновым. Причём открытие двух фаз железа, которое позволило наконец-то понять с научной точки зрения, что происходит с железом и почему качества стали и чугуна столь разительно отличаются от качеств чистого железа, произошло достаточно поздно — уже в 1868 году, даже после появления главных изобретений Мартена и Бессемера, которые и заложили основы многих современных металлургических процессов.

Что можно понять, смотря на картинки с кристаллическими решётками двух фаз железа? Сразу бросается в глаза, что структура γ-железа по сравнению с α-железом гораздо более "плотная" и, как следствие, более прочная. Собственно говоря, то же демонстрирует и график нагрева железа — энергия, затраченная на "полочках" и определяет лучшие качества аустенита — в нём в кристаллической решётке просто запасено больше энергии связи, нежели находится в феррите.

Это так и есть на макроуровне — чистый аустенит превосходит чистый же феррит по совокупности всех физических свойств — он прочнее, у него выше прочность на разрыв (он тягуч), и у него выше твёрдость по шкале Бринелля. Твёрдость аустенита по Бринеллю составляет 170-220 единиц, в то время, как у чистого феррита она обычно не выше 60-100 единиц.

Как мы увидели выше, при естественном ходе событий, существование чистого аустенита при комнатной температуре невозможно — он распадается на феррит (и ряд других фазовых состояний железа, которые мы опишем чуть позднее) при температуре ниже 898°С. Поэтому в древности, получая кричное железо, люди, по сути дела получали именно феррит. Способы легирования сталей, которые позволяли сохранить аустенитную фазу железа при низких температурах, были изобретены людьми гораздо позже — уже в ХХ веке.

Наиболее распространённым способом добиться аустенитной фазы железа при комнатной температуре является добавление в железо никеля. Никель сохраняет аустенитную фазу (γ-железо) даже при нулевой и отрицательной температурах, при этом данный эффект наблюдается начиная с содержания никеля всего в 10% от общей массы сплава.

Именно такое качество сплава "железо-никель" позволяло делать в древности непревзойдённые клинки из аустенитного метеоритного железа. Например, в гробнице фараона Тутанхамона было найдены рядом два практически идентичных клинка: один полностью золотой, а второй — с клинком из чистого метеоритного железо-никелевого сплава.

Изображение
Нахождение их рядом, да ещё и в гробнице фараона, показывает ценность естественно легированного метеоритного железа для древних египтян. Найти увесистый "осколок неба", да ещё и с правильным содержанием никеля, было и в самом деле подарком богов — поскольку метеоритное аустенитное железо превосходило по всем параметрам не только медь, но и бронзу. По факту метеоритное железо и изделия из него ценились даже дороже золота.

Для понимания прочности и твёрдости меди, бронзы, дерева и других материалов — приведу вашему вниманию небольшую таблицу, в которой указаны значения твёрдости различных материалов по Бринеллю:

Изображение
Как видите, оловянная бронза с твёрдостью по Бринеллю в 70-80 единиц — была даже лучше, чем первое, мягкое кричное железо, получаемое в примитивных сыродутных печах, и которое представляло из себя практически чистый феррит (с прочностью иногда и в 60 единиц по Бринеллю).
Вероятности отрицать не могу, достоверности не вижу.

Ответить Пред. темаСлед. тема

Быстрый ответ

Изменение регистра текста: 
Смайлики
:) :( :oops: :roll: :wink: :muza: :sorry: :angel: :read: *x) :clever: :thank_you:
Ещё смайлики…
   
К этому ответу прикреплено по крайней мере одно вложение.

Если вы не хотите добавлять вложения, оставьте поля пустыми.