Книга: Давно ли люди гибнут за металл и как именно закалялась сталь

Кроме того, что, как уже упоминалось выше, преобладание в раскопах предметов из определенного вида металла говорит нам, по большей части, о доступности именно данного вида сырья для жителей этой местности.

Наличие в раскопах древних культурных слоев преимущественно не железных, а бронзовых изделий говорит нам лишь о том, что данная культуры была достаточно высокоразвитой, чтобы иметь массовое производство металлических изделий и нуждаться в нем. То есть, нет никакого противоречия в высоком уровне развития древних культур, традиционно относящихся к эпохе "бронзового" века и тем фактом, что представители этих культур мало использовали изделия из железа.

Если, изучаемая нами, культура характеризуется большим количеством бронзового оружия, то это означает не то, что она была недостаточно развитой, чтобы обеспечить себя более эффективным железным оружием, а то, что она была достаточно воинственной, чтобы нуждаться в снабжении своей армии большим количеством, пусть и не слишком качественного, но стандартного и дешевого оружия, которое способно давать массовое производство. Следовательно, в этой древней культуре такое массовое производство имелось, что напрямую указывает о ее высоком уровне развития.

Бронза имеет лишь одно существенное преимущество перед железом - сравнительно низкая температура плавления, что дает возможность производить отливку, без особых энергозатрат и высокотехнологичных плавильных печей, но не стоит забывать о том, что и в наш индустриальный век, мы всего около ста лет тому назад смогли достичь такого технологического уровня и обеспечить себя таким количеством энергоносителей, чтобы сталелитейная промышленность стала неотъемлемой частью производства.

С XV века бронза снова стала стратегическим материалом, так как оказалось, что она незаменима для изготовления пушек.

Существенным недостатком бронзы была, однако, ее дороговизна, вследствие которой, в период бронзового века, она не могла вытеснить из употребления каменных орудий и оружия. Ведь, необходимая для изготовления бронзы медь встречается несравненно реже железа, а олово было остродефицитным материалом еще в глубокой древности, - финикийцы плавали за ним в Англию.

Техника получения металла из руды дала людям доступ к новым ресурсам, но запасы руды тоже истощались. Сначала эксплуатировались только выходы рудных пластов на поверхность, - главным образом на склонах гор. Но жила уходила вглубь и, чтобы добраться до нее, скоро возникала необходимость строить глубокие колодцы. Рудокопам приходилось решать задачи по укреплению сводов деревом, освещению, подъему добытой руды на поверхность. В горном деле стали использоваться первые механизмы - журавли и вороты.

Ранние рудники колодезного типа возникли кое-где еще в эпоху неолита. Создавались и обслуживались они небольшими артелями земледельцев, работавших в них в свободное время. С возникновением государств появились и огромные (по тем временам, естественно) карьеры, разработки в которых осуществлялись силами тысяч рабов.

Но даже тысячи работников ни чего не могли сделать, когда жила уходила в землю на десятки метров. В I тысячелетии до н.э. в наиболее развитых государствах появились уже настоящие шахты, - со стволами, уровнями, вагонетками и водоподъемными механизмами.

Впрочем, строительство шахт не снимало проблему дефицита бронзы. Ведь, у народов, располагающих такими возможностями, соответственно, были и очень высокие потребности в металле. Удовлетворить их могло только в 15 раз более распространенное, чем медь, железо. Быстрое истощение доступных запасов меди и олова ускоряло переход к новому этапу металлургии.

Дефицит меди и олова в итоге приводил к тому, что бронзовая индустрия оказывалась характерна почти только для цивилизованных народов. Сырье, необходимое для получения бронзы в количестве достаточном для изготовления орудий труда и массового вооружения армии, можно было добыть только в рудниках, либо получить в результате обмена.

Производство бронзы на душу населения, согласно древнейшим источникам, в Вавилоне, например, составляло около 300 граммов в год! Учитывая тот факт, что в самом Междуречье ни олова, ни меди не было. В Египте же оно было порядка 50 граммов в год. Чтобы оценить масштабы данных показателей, напомним, что в России при Петре I за счет освоения уральских месторождений производство бронзы достигло 100 граммов в год на душу населения.

Медно-мышъяковые сплавы (мышьяковая бронза).

Новейшими исследованиями, с применением химического и количественного спектрального анализов, установлено, что многие древние медные и бронзовые предметы, найденные в различных регионах Старого света, изготовлены не из чистой меди, а из медно-мышьяковых сплавов.

Наиболее древняя выплавка мышьяковистой меди относится к середине V тысячелетия до и. э. Это доказали обнаруженные металлические предметы из V культурного слоя в древнем многослойном памятнике Тепс-Яхья, на юго-востоке Ирана. Это самая ранняя из существовавших в Древнем мире металлургия мышьяковистой меди на всем Ближнем Востоке.

В остальных регионах Ближнего Востока орудия труда, оружие и украшения, изготовленные из медно-мышьяковых сплавов, появляются позднее, например, в Анатолии, по данным анализа одного шила из Чайоню-Тепези, с VII тысячелетия до н.э.

Предметы, изготовленные из медно-мышьяковых сплавов, найдены также в Германии, Испании, Португалии в памятниках начиная с III тысячелетия до н.э. В тех областях, где не было месторождений оловянных руд, мышьяковистую медь продолжали производить в большом количестве до начала I тысячелетия до н.э. Но среди древнейших предметов, найденных в Юго-Восточной Азии, пока нет ни одного предмета, который был бы изготовлен из медно-мышьяковых сплавов.

Мышьяк в медных сплавах улучшал их физико-механические свойства. Присутствие в меди 0,5% мышьяка улучшает ее ковкость в холодном состоянии, дает возможность получить более плотные отливки, а также увеличивает жидкотекучесть сплава. Таким образом, присутствие мышьяка в меди облегчало получение плотных отливок в рельефных литейных формах; без присадок мышьяка или же других легирующих элементов это представлялось сложной задачей.

Кроме того, по сравнению с чистой медью, плавящейся при температуре +1083˚С, медь, легированная мышьяком, плавится при более низкой температуре, зависящей от содержания мышьяка в сплаве. То же самое относится и к твердости мышьяковистой меди, которая в результате наклепа резко повышается. Предметы из мышьяковой бронзы легко поддаются холодной ковке и по твердости мало уступают оловянистой бронзе.

Медно-никелевые сплавы.

Большое содержание никеля в некоторых шумерских предметах из медных сплавов впервые привлекло внимание при исследовании этих предметов специальным комитетом, организованным Британской ассоциацией развития науки.

Полагали, что присутствие никеля позволит установить происхождение меди, использовавшейся шумерами, поскольку считалось, что примесь никеля в медных рудах необычна. Вскоре в меднорудном месторождении в Омане на Аравийском полуострове были найдены руды, соотношение меди и никеля в которых составляло 19:

1. Однако месторождение это было маломощным и не могло обеспечить своей медью всю территорию Междуречья.

Позднее большое содержание никеля было установлено в медных сплавах и из других мест. Например, среди анатолийских изделий оказалось немало изделий, содержащих до 4% никеля, а в отдельных случаях даже выше. Однако во всех случаях высокое содержание никеля сопровождалось также повышенным содержанием мышьяка (до 3%) или олова.

Медно-мышьяково-никелевый предмет - "никелевая бронза" - четырехгранная приколка, найденная в Азербайджане, в поселении на холме Кюльтепе, содержит 1,15% мышьяка и 1,6% никеля. Датировка ее точно не установлена, но, по-видимому, около 3000 лет до н.э.

Бронзовые предметы с высоким содержанием никеля (до 3,3%) найдены и в Мохенджо-Даро, причем в Индии известны и медные руды, содержащие около 5% никеля.

В свете сказанного о древних восточных связях шумерских металлургов, нельзя исключать ввоз в Шумер из Индии никелистых бронз или руды, шедшей на их изготовление. О достаточно широком распространении никелистых бронз свидетельствует обнаруженный бронзовый предмет (XIII в. до н.э., Троада), в котором 2,7% олова и 8,9% никеля. Высокое содержание никеля, характерное для майкопской меди III тысячелетия до н.э., объясняют характером медных руд с примесью никеля.

Латунь

Латунь - это двойной или многокомпонентный сплав на основе меди, где основным легирующим элементом является цинк иногда с добавлением олова, никеля, свинца, марганца, железа и других элементов.

Температура плавления латуни в зависимости от состава достигает 880 - 950°С. С увеличением содержания цинка температура плавления понижается. Латунь достаточно хорошо сваривается и прокатывается.

Хотя поверхность латуни, если не покрыта лаком, чернеет на воздухе, но в массе она более сопротивляется действию атмосферы, чем медь. Несмотря на то, что цинк был открыт только в XVI веке, латунь была известна уже древним римлянам. Латунь имеет яркий желтый цвет и блеск и отлично полируется, потому ее издревле использовали, в качестве поддельного золота.

Латунь - сплав меди с цинком, как предполагается, получали в Древнем Иране, а может быть и ранее, хотя цинк в свободном виде был выделен значительно позже. Леви указывает, что в III тысячелетии до н.э. шумеры различали более тяжелые соединения цинка SU. НЕ (греч. "сподос") и летучую окись KU; НЕ (греч. "помфоликс"), возгонявшуюся при обжиге полиметаллических или цинксодержащих сернистых медных руд. Латунь была получена при выплавке меди из руд, содержащих цинк, или при намеренном добавлении окиси сульфида или других соединений цинка в медную шихту.

Страницы: 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10, 11, 12, 13, 14, 15, 16, 17, 18, 19, 20, 21, 22, 23, 24, 25, 26, 27, 28, 29, 30, 31, 32, 33, 34, 35, 36, 37, 38, 39, 40, 41, 42