Самый древний сплав. 2. Химический состав древних бронз и других медных сплавов
История современного города Афины.
Древние Афины
История современных Афин

5.1. Некоторые сведения об истории медных сплавов. Самый древний сплав


История добычи металлов. Бронза и железо. Базовая версия

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 летСамые 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 здесьИточники: здесь и здесь

передача сгутв о ювелирном икусстве и металлах

world-jewellery.livejournal.com

Бронзовый век – фальшивка «академической» истории.

«Не следует беззастенчиво лгать, но иногда необходима уклончивость». 

(Маргарет Тэтчер)

Представляю, какой вой сейчас поднимется. Сколько обвинений в невежестве, в поддержке «антинаучной новой хронологией Фоменко» и пр. Но давайте ещё раз взглянем на то, чему нас учит официальная история, и на конкретные неопровержимые факты. Итак, сегодня моя жертва – «бронзовый век».

Со школьных лет мы привыкли доверять учебникам и тем кто их пишет. Мы не задумываясь, принимаем как аксиому, что Олово – один из первых металлов, освоенных человеком. Применение его в сплавах с медью определило целую эпоху в развитии человечества, получившую название «бронзовый век» со второй половины IV тысячелетия до IX-VIII в. до н. э. Документально подтверждено, что художественное литьё было развито много тысяч лет назад. В Египте найдены скульптуры, отлитые из бронзы, датирующиеся 3-им тысячелетием до нашей эры, в Китае — 2-м тысячелетием до нашей эры. Также художественное литьё широко использовалось в Древней Греции и в Древнем Риме. Пик художественного литья из бронзы пришёлся на 17-XVIII век в Западной Европе, когда любой более-менее богатый человек желал увековечить себя в статуях и эпических композициях. Всё так. Даже семиклассник – двоечник в курсе, что бронза состоит как минимум из меди и олова. И тут обнаруживаем удивительное… Если это такой «древний» сплав, что им тысячи лет назад древние египтяне обрабатывали гранитоиды и даже сверхтвёрдый диорит, значит олово широко было известно по всему миру. И тут легко выползает первая змея лжи. По признанию всё тех же «историков» единственное известное месторождение руды, содержащей олово - где??? Ответ: - «Римляне называли его касситеридес и добывали из месторождения Корнуэлл в Англии. Для справки:

Касситери́т (от  κασσίτερος — олово) — минерал состава SnO2. Устаревшие синонимы: оловянный камень, жильное олово, речное олово, аллювиальное олово, деревянистое олово. Главный рудный минерал для получения олова. Теоретически касситерит содержит 78,62 % Sn. Образует отдельные, часто хорошо образованные кристаллы, зёрна, прожилки и сплошные массивные агрегаты, в которых зёрна минерала достигают в размере 3—4 мм и более. Химическая устойчивость Sn, нетоксичность его солей и сплавов обусловили широкое применение его в виде белой жести в консервной отрасли промышленности (32% добычи). Кроме того, олово используется для получения бронз, латуни, баббитов (22%), припоев (29%), типографских шрифтов и химической промышленности (15%), в производстве красителей, в стекольной и текстильной отраслях промышленности.А теперь вопрос «историкам»: Каким образом касситерит попадал с Британских островов в «древние Египет, Шумер и Китай?» Что, сухогрузами развозили по всему миру, и всю Русь им заполонили, что все язычники скифы – пеласги дрались бронзовыми мечами?

Ну напрягите мозги, товарищи! Римляне вооружали всех своих врагов по всему миру? Ну не бред ли? А что нам говорят об истории бронзы на Руси?

На Руси художественное литьё было развито с 11 века, когда отлив колоколов стал искусством. В 16-17 веках в России появились замечательные мастера-литейщики ( Чохов, Дубинин, Моторины...), которые специализировались не только на колоколах, но и на отливе пушек.Моторины в начале 18 века. Как вам нравится? А отчего не Самолётовы или Мобильниковы?Идём дальше. Может кроме Анлии, всё - таки есть где-то на территории Росии месторожденя оловянной руды? Читаем мою любимую Горную Энциклопедию: 

[Карта месторождений здесь]http://www.mining-enc.ru/images/o/4/olovjannye_rudy_1.jpg

"Почти 95% всех российских запасов находится в Верхояно-Чукотской, Сихоте-Алинской и Монголо-Охотской провинциях. Основной недостаток минерально-сырьевой базы России – большая удаленность оловодобывающих предприятий от центров переработки".Ну и как вам это? Даже ребёнку станет ясно, что вплоть до 20 века на Руси бронзы просто не могло быть! А как же быть с мечами, предметами обихода, украшениями из бронзы? А колокола? Из чего были вечевые колокола в Пскове и Новгороде? Посмотрим на самый знаменитый:

Колокол Царь-колокол. XIX век. Фото Шерер, Набгольц & Ко.В 1730 году императрица Анна Иоанновна поручила отлить его. Высота колокола с ушками составляет 6,24 м,диаметр  — 6,6 м, масса около 200 тонн!!!! Согласно анализу, проведённому в лаборатории минного корпуса, в сплаве содержится меди — 84,51 %, олова — 13,21 %, серы — 1,25 %, золота — 0,036 % (72 кг), серебра — 0,25 % (525 кг). У них то... были такие!?

Грузоподъемные характеристики автокрана Liebherr LTM 1200

И тут мы выявляем ещё одну порцию лжи: По легенде, колокол раскололся при пожаре, когда его поливали водой, чтоб он не расплавился. Ну не смешите вы мои тапочки господа историки! Температура плавления бронзы около  1140 °C. Вы в таком пекле сможете бегать с вёдрами и кадками? Да и температура горения древесины не может никак быть выше 1090°C. Зачем врать? Да и вообще, зачем тратить на какую-то хрень, аж 26240кг. безценного олова!? 

Какие же мы можем сделать выводы? Думаю, вы уже не станете отрицать того, что производство бронзы не могло быть налажено по всему миру раньше 19-20 века, если верить самим же «историкам» которые не смогли договориться с геологами. Чтоб те понасыпали оловянную руду на каждом километре. Значит, либо вся древняя бронза и весь бронзовый век – фикция. Либо бронза была известна, но тогда её распространение могло произойти только по одной причине – не существовало никаких границ, государств, княжеств, а была единая мощная централизованная страна, с отлично действующими транспортной системой и высокотехнологичными предприятиями. Откуда же сказки о средневековом варварстве, невежестве, мракобесии? Всё больше склоняюсь к мнению, что мы потомки завоевателей-дикарей, которые построили свою цивилизацию на обломках побеждённой или уничтоженной цивилизации. Мы просто не знаем, что делать с артефактами, доставшимися нам в наследство от исчезнувших. Это как подарить людоеду в дебрях амазонки микроволновку. Он ей будет гордиться, но применить может лишь как хранилище скальпов.

kadykchanskiy.livejournal.com

5.1. Некоторые сведения об истории медных сплавов

Древние мастера по металлу не оставили описаний приемов обработки и составов сплавов, применявшихся для изготовления разных предметов. Такая литература появляется только в средневековье, но в ней названия сплавов и терминология не всегда поддаются расшифровке, поэтому источником сведений являются исключительно сами вещи. Существует множество работ, посвящённых результатам исследований древних предметов. Из них мы узнаем, что первое появление изделий из меди археологи относят к VII тыс. до н.э. Это были кованые предметы из самородной меди. Затем появляется металлургическая медь и сплавы меди с другими металлами. На протяжении нескольких тысячелетий в основном из меди и ее сплавов изготавливались различные предметы: орудия труда, оружие, украшения и зеркала, посуда, монеты. Составы древних сплавов весьма разнообразны, в литературе их условно называют бронза. К наиболее ранним относятся мышьяковистые и оловянистые бронзы. Кроме олова и мышьяка в древних сплавах часто присутствует свинец, цинк, сурьма, железо и другие элементы в виде микропримесей, которые попадали в металл с рудой. Состав сплава подбирался весьма рационально в зависимости от функционального назначения предмета и используемой техники изготовления. Так, для литья художественных изделий был выбран рецепт тройного сплава медь-олово-свинец, применявшийся в античной Греции, в Римской империи, на Ближнем и Среднем Востоке, в Индии; в Китае бронза была одним из самых распространенных сплавов. На литых предметах из такой бронзы со временем образуется красивая патина, которая в некоторых случаях сохраняется и на археологических предметах.

Сплавы получали не только из чистых металлов, но и путем смешивания различных руд, в результате чего получали такие сплавы как латунь и медно-никелевый сплав, за много веков до того как научились добывать металлический цинк и никель. Латунь впервые упоминается в VIII в. до н.э. Известный исследователь древних технологий Форбес считает, что народы Малой Азии первыми стали получать латунь. В новое время металлический цинк и латунь впервые получили в Англии лишь в 1738- г.

Большое значение при изготовлении вещей имел цвет металла после шлифовки и полировки. В средневековых источниках сплавы называются по цвету: красная медь, латунь - желтая медь; зелёная медь - бронза, белая медь или белая бронза - светлые сплавы. С XVIII века в связи с развитием промышленности и возможностью получать различные металлы в чистом виде возникли новые композиции сплавов. Большое распространение получили сплавы, похожие по цвету на золото. Как правило, они состояли из меди, цинка и олова в разных соотношениях.

В зависимости от состава бронза условно делалась на медальную (монетную), в которой олова - 3-8%, цинка - 1%; пушечную, содержащую 10% олова; колокольную, в которой олова 20%, и зеркальную - 30% олова. В XVIII в. появились разнообразные сплавы на основе меди. Ормолу - разновидность латуни, в состав которой входят в равных частях медь и олово или только медь и цинк. Ормолу применялась главным образом для украшения французской мебели и мебели, выполненной во французском стиле. Иногда отливки из ормолу обрабатывали гравировкой или золотили. Гравированный рисунок делали более рельефным путем втирания черного пигмента. Латунь шла также для выделки самоваров, кофейников и других предметов домашнего обихода, осветительных приборов, ручек, кухонной утвари; некоторые предметы лудились. Латунь, содержащая до,10% цинка, называлась томпак. Она широко использовалась в XVIII веке для изготовления дешевых ювелирных украшений. Латунь с содержанием до 20% цинка называлась полутомпак, с 30% цинка - адмиралтейская латунь. Сплавы на медной основе мельхиор и нейзильбер - использовались как заменители серебра. В старой литературе нейзильбер иногда называется аргентан, варшавское серебро, иногда этим названием определяется посеребренная латунь. Отсутствие четкого соответствия названия составу привело к тому, что даже в справочной и специальной литературе позднего времени даны разные составы этих сплавов или разные названия одного сплава. Поэтому приводим определение этих двух похожих по внешнему виду сплавов, данное в Энциклопедическом словаре 1985 г. Мельхиор - сплав, изобретенный во Франции, содержит в своем составе медь главным образом с никелем (5-30%). Обладает высокой стойкостью на воздухе и в воде, хорошо обрабатывается.

Нейзильбер (буквально, новое серебро) - немецкий сплав, содержащий медь - основа, никель (5-35%) и цинк (13-45%). Обладает высокой коррозионной стойкостью и прочностью, удовлетворительной пластичностью.

Сплавом XX века является алюминиевая бронза с содержанием 5% алюминия. Этот сплав прекрасно обрабатывается и по цвету похож на золото. Иногда его называют французским золотом. Французким золотом называют также сплав, состоящий из 58% красной меди, 16% олова и 25% цинка, цветом и блеском действительно похожей на золото. Так называемый британский металл состоит из олова, сурьмы с добавлением меди. Этот сплав обладает прекрасными литейными свойствами, легко обрабатывается инструментами, хорошо принимает полировку и не тускнеет на воздухе. Из него изготовляли в большом количестве предметы домашнего обихода.

Таким образом, видим, что по названию, которое дается в старых руководствах по обработке металлов и справочниках, определить состав и содержание в сплаве легирующих элементов сплава трудно.

Технология изготовления различных предметов из металла также претерпела эволюцию: первые изделия изготовлялись холодной ковкой, затем было освоено литье, сначала в открытую форму, затем в закрытую и., как наиболее развитая техника литья, литье по выплавляемым моделям; восковое литье в Египте было уже в III тыс. до н.э. Холодной ковке на смену пришла горячая ковка и использование термообработки для получения специальных свойств металлов. По-разному конструктивно оформлялись предметы, в определенный период появляется ковочная сварка, пайка, сочетание кованых и литых элементов. Предметы перестают иметь чисто утилитарное значение; украшаются насечкой и инкрустацией ножны и рукояти мечей и кинжалов, становятся нарядными элементы конской упряжи и снаряжения всадников, появляется художественно украшенная посуда. Получают развитие различные технические и ювелирные приемы работы с металлами. Нужно заметить, что все это уходит в глубокую древность. Так, в царских гробницах Ура (29 в. до н.э.) был найден золотой кинжал в ножнах, в декорировке которого применялись зернь и филигрань. С древнейших времен стали использовать украшение предметов из меди и медных сплавов другими металлами. Золотилась или серебрилась вся поверхность или выявлялся таким способом рисунок. Появляется инкрустация из золота и серебра. Некоторые предметы декоративно-прикладного искусства из металла имели искусственную патину. Первые опыты по патинированию металлов начались, видимо, в Европе с эпохи Возрождения, вдохновленной открытием античного искусства. Искусство барокко почти всегда предпочитало светлый блестящий металл. В предметах прикладного искусства в стиле рококо старались еще более усилить блеск, чистой бронзы обильным применением позолоты и сплавов, имитировавших золото. Золочение; было очень разнообразным., В ХVIII в. появляется матовое золочение, позолота различных оттенков. Иногда на одной вещи сочеталось матовое и блестящее золочение. Лишь в конце XVIII - нач. XIX в. искусственная патинировка опять входит в моду. Её вдохновителем явилась античность после раскопок Помпеи и Геркуланума. Своеобразное применение она нашла в стиле ампир. Патинировались отдельные детали бронзовых украшений мебели, часов, подсвечников. Почти всегда патинирование детали сочеталось с золочением. Плотная черно-зеленая патина, нанесённая без учета моделировки, полностью скрывала цвет металла. Массовое патинирование под старину началось с середины XIX века. В это время было создано большее число всех известных ныне способов патинировки. Кроме патинирования химическими веществами, применялись пигменты на связующем, масляное горячее патинирование, покрытие цветным лаком. Способы патинировки были секретом мастера или мастерской.

Первоисточник: 

РЕСТАВРАЦИЯ МЕТАЛЛА. Методические рекомендации. ВНИИР. сост. М.С.Шемаханская М., 1989

art-con.ru

Бронза. Технологическая справка: cultprosvet_mag

«Введение железа в каком-либо народе означает конецего дикого существования и начало образованности»Юлий Цезарь, «Записки о галльской войне»

Бронза это сплав меди с оловом или мышьяком, обладающий значительно большей, по сравнению с медью, твёрдостью, прочностью и легкоплавкостью. Классическая оловянная бронза с трудом поддается обработке давлением, резанием или заточке, в основном она литейный металл. Оловянная бронза обладает несколько лучшими характеристиками с технологической точки зрения, при том, что ее потребительские свойства примерно идентичны мышьяковистой. Исторически раньше появилась — мышьяковистая (черная) бронза, а постепенное ее вытеснение оловянной началось после 3000 года до н.э., но из–за дефицита олова еще в течении долгого периода Египетская бронза, бронзы Крита и западной части Средиземноморья оставались «черными».

Литьё бронзы в Древнем Египте (Новое царство, около 1450 г. до н.э). [2, 72]

В чем же, с технологической точки зрения, «черная» бронза уступала оловянной? Во-первых, она при переплавке, существенно изменяла свои механические свойства в худшую сторону из-за чего долгое время продукты из повторно используемой бронзы стоили существенно дешевле, чем аналогичные — из “первородной”.Рециклинг лома в эпоху «черной» бронзы (III тыс. до н.э.) [2, 68]Понять причину вызывающую ухудшение качества переплавленного металла древние металлурги не могли, но оловянной бронзой подобного эффекта не возникало. Во-вторых, соединения мышьяка очень токсичны, отчего древние металлурги обладали целым букетом профессиональных заболеваний. Эта особенность древней металлургии нашла отражение во многих мифах и преданиях того периода, в которых металлурги, как правило, изображались хромыми, горбатыми, часто карликами, со скверным характером, косматыми и с отталкивающей внешностью. [2, 69-70]

Соотношение общепринятой хронологии цивилизации с важнейшими событиями в истории металлургии [2, 12]

Важным технологическим преимуществом бронзы являлось то, что температура плавления у нее даже ниже чем у меди. То есть 950°C у бронзы против 1084°C у меди.

Температурный уровень термообработки изделий и извлечения металлов из руд [2, 26]

Для древней металлургии даже разница в 130°C была чрезвычайно важной с технологической точки зрения. Плавильные печи были несовершенны, обеспечивать высокие температуры плавления в них было сложно. А  относительно не высокая температура плавления бронзы, позволяла осуществлять переплавку изделий из нее вне специализированных металлургических центров.

Температурный уровень производства основных материалов древности [2, 27]

По потребительским характеристикам бронза была тверже железа и не такой хрупкой, как пока ещё не изобретённая человечеством сталь. Но в отличие от железа, требовавшего долгой процедуры ковки, бронзовые изделия отливались, что сильно упрощало производство и стандартизацию готовых изделий.

Литейная форма для отливки 5 серпов, бронзовый век. Из коллекции музея УОЛЕ (Екатеринбург)

Каменная форма для отливки топоров (Сардиния)

Металл войныПримером массового производства, может быть изготовление наконечников для стрел или копий.. Эксперимент, проведенный английскими археологами и специалистами по литью, показал что в литейной форме один мастер с несколькими квалифицированными помощниками мог отлить за неделю около 10 тыс. наконечников, шесть литейщиков могли за месяц отлить более 500 тыс. наконечников, переработав при этом до 2 т металла [1, 96].С самого своего появления на свет бронза стала "металлом войны", а обладание бронзовым вооружением — необходимым условием для успешного ведения боевых действий. Именно бронза позволила создавать длинные прямые мечи, «тяжелые» воинские доспехи и прочее оружие, на порядок превосходившее медные и каменные аналоги.

Микенские тяжело вооруженные воины (Giuseppi Rave)

ОловоК сожалению, олово оказалось еще более редким металлом, чем медь. Содержание олова в земной коре составляет всего около 2 ppm (олово в 35 раз более редкий металл, чем медь и в 25 000 раз более редкий, чем железо). Первыми оловянными бронзами были бронзы Анатолии, связанные с добычей олова из месторождений Киликии и Тавроса. Однако, уже к XIX веку до н.э. небольшие месторождения олова Малой Азии уже были полностью выработаны и его приходилось ввозить из мест, иногда удаленных за тысячи километров от металлургических центров.

Рециклинг лома в эпоху оловянной бронзы (II тыс. до н.э.) [2, 75]

А что означал в условиях бронзового века дефицит олова? Без олова невозможно произвести качественную бронзу, без которой не вооружить армию, государство, не имеющее сильной армии, станет добычей лучше вооруженных соседей. Поэтому ведущие государства делали все возможное, чтобы охранять и контролировать торговлю оловом. Олово было стратегическим ресурсом, легшим в основу экономики бронзового века.

Литература

  1. Черненко Е.В. — Скифские лучники. Киев. "Наукова думка". 1981 г. — с. 168 {24}
  2. Черноусов П.И., Мапельман В.М., Голубев О.В. Металлургия железа в истории цивилизации. – М.: МИСиС, 2005г. — с. 413 {25}
(к оглавлению)

cultprosvet-mag.livejournal.com

Когда впервые начали применять металл?

Олово (Tin) - это Металл олово, добыча и месторождения олова ...

Первыми металлами, с которыми люди научились обращаться, стали медь и золото. Причиной этому послужил тот факт, что и медь, и золото встречаются в природе не только в рудах, но и в чистом виде. Люди находили целые самородки золота и куски меди и при помощи молотка придавали им нужную форму. Причем металлы эти не нужно было даже плавить. И хотя нам до сих пор неизвестно точно, когда люди научились использовать металлы, но ученые могут поручиться за то, что человек впервые применил медь примерно в пятом тысячелетии, а золото - не позже четвертого тысячелетия до нашей эры.

Приблизительно в третьем тысячелетии до нашей эры люди открыли некоторые из наиболее важных свойств металлов. К тому времени человек уже познакомился с серебром и свинцом, но чаще всего использовал по-прежнему медь, главным образом из-за прочности, да и, пожалуй, еще потому, что медь встречалась в изобилии.

Начав работать с металлами, люди научились придавать им нужные формы и делать из них посуду, инструменты, оружие. Но как только человек познакомился с металлами, он не мог не обратить внимание на их полезные свойства. Если металл нагреть, он становится мягче, а если потом вновь остудить, он снова твердеет. Человек научился лить, варить и плавить металлы. Помимо этого, люди узнали, как можно добывать металлы из руд, ведь те значительно чаще встречаются в природе, чем самородки.

Когда впервые начали применять металл? - Детская энциклопедия Потому.руПозднее человек открыл олово, а научившись смешивать, плавить медь и олово, начал делать бронзу. В период с 3500 до примерно 1200 года до нашей эры бронза стала основным материалом, из которого изготавливали оружие и орудия труда. Этот период человеческой истории называется бронзовым веком.

Находя упавшие на нашу Землю метеориты, люди узнали о железе - причем задолго до того, как они научились получать его из земных руд. Приблизительно в 1200 году до нашей эры человек перешагнул и этот барьер - научился плавить железо. Умение это быстро распространилось по всему миру. Железо заменило медь практически во всех областях. Это стало началом следующего, железного века. Кстати, во времена могущества Римской империи людям были известны золото, медь, серебро, олово, железо, свинец и ртуть.

Когда впервые начали применять металл?

Около 6000 лет назад человек жил в каменном веке. Он назван так потому, что основная часть орудий труда и охоты была сделана из камня. Человек еще не научился делать их из металла.

Вероятнее всего, первыми металлами, которые человек начал использовать, были медь и золото. Причина в том, что эти металлы в природе существовали как в чистом виде, так и в составе руды. Человек находил самородки меди и золота и мог придавать им различную форму без плавления. Мы не можем сказать точно, когда человек открыл для себя эти металлы, но известно, что медь начали использовать на рубеже пятого тысячелетия до нашей эры. Незадолго до наступления четвертого тысячелетия до нашей эры начали использовать и золото.

К третьему тысячелетию до нашей эры человек уже многому научился в работе с металлом.

К этому времени были также обнаружены серебро и свинец, но тем не менее в большинстве случаев медь была наиболее часто используемым металлом в силу своей прочности и распространенности.

Сначала человек научился выковывать из металла полезные ему вещи — посуду, инструменты и оружие. В процессе ковки металла он обнаружил процесс закаливания , плавки, литья и выплавки. Он также научился получать медь из руды, которой было больше, чем самородков. Позднее человек обнаружил олово и научился смешивать его с медью — получалась более твердая бронза. Приблизительно с 3500 по 1200 год до нашей эры бронза была самым важным материалом для изготовления инструментов и оружия. Этот период назван бронзовым веком.

Человек узнал о существовании железа, находя метеориты задолго до того, как он открыл, как выплавлять его из руды. К 1200 году до нашей эры человек научился обрабатывать железо, и его навыки передавались из поколения в поколение. Железо во многом заменило бронзу. Это было началом железного века.

Ко времени появления Римской империи человеку были известны семь металлов: золото, медь, серебро, свинец, олово, железо и ртуть.

Когда появились первые пилы?

Историки же относят появление пилы к бронзовому веку, когда люди научились обрабатывать металл. Возможно это и так. Главным вопросом, было строительство кораблей. Все первые корабли были деревянными. Чтобы построить корабль – нужны доски. И только доски. Из круглых стволов корабль построить невозможно. Топором из ствола доску не вытешешь, а если и вытешешь, то это очень трудоемкий процесс. Но, как мы знаем, корабли были сильно распространены в Древней Греции. Они, их флот, стал основой древнегреческой колонизации всего Средиземноморья. Греки строили много кораблей, значит, было нужно много досок. Стало быть, пилы тогда были. В Древней Греции уже вполне пользовались железным и стальным инструментом. Раз мечи и топоры были, стало быть, могли быть и пилы.

Вопрос – какие? Скорее всего, это были пилы типа ножовок, то есть просто длинные зазубренные ножи. И как вариант их развития – пилы двуручные, для разделки объёмных стволов. Как выглядели старинные лесопилки можно увидеть на старинных рисунках или в исторических фильмах. Один мужик сверху, один снизу, посередине бревно, а они его пилят. Процесс трудоемкий и однообразный. Естественно, любой однообразный процесс легче автоматизировать, и так появились первые механические лесопилки, приводившиеся в движение силой воды. Потом, очевидно, силой пара.

Но самое интересное в этом деле – появление циркулярной или дисковой пилы. В деле распила, изобретение циркулярной пилы это явление такое же важное по значимости, как изобретение колеса! Точных сведений о том, когда и где впервые появилась дисковая пила тоже нет. Однако можно предположить, что это средние века, средние или позднее средневековье, когда был настоящий взрыв всевозможных механических изобретений. Вплоть до того, как появились ручные ленточнопильные станки.

Следующим шагом в развитии «пильного» дела стала обработка металлов с помощью пил. Этому способствовали появление сверхпрочных металлов и сплавов, а также технологии закрепления алмазных резцов и абразивов на режущих поверхностях пил. Такими пилами уже давно пилят рельсы, режут другие массивные металлические объемы. Есть и большие станки, которые делают эти процессы.

Как люди обрабатывали металлы?

Золото (Gold) - это металл, который, являясь самым инертным из ...

Первые металлы, которые люди научились добывать и обрабатывать, были золото медь и бронза. Металлообработка осуществлялась ударными инструментами, так называемым холодным способом гибки. Для получения многих видов металлов использовали сыродутные печи. Для того, чтобы придать деталям правильную форму, древние мастера долгим упорным трудом шлифовали камнем заготовку. После чего был придуман новый метод – литье. Разъемные и неразъемные формы вырезались из дерева или камня, затем в них заливался сплав, после чего металл остывал, получалось готовое изделие.

Для изготовления фигурных изделий, использовали закрытую форму, для этого из воска вылепливали модель изделия, затем ее покрывали глиной и помещали в печь, где воск плавился, а глина повторяла точную модель. В пустоту заливали металл, после полного остывания, форма разбивалась и мастера получали изделие сложной формы.

Со временем были постигнуты новые способы работы с металлом, такие как пайка и сварка, ковка и литье.

Сегодня, появились новые технологии, которые позволяют обрабатывать металл намного быстрее. Механообработка осуществляется на токарных станках, которая позволяет получить готовое изделие с высокой точностью.

Токарная обработка является самым популярным способом. Она производится на специальных металлорежущих станках, которые настраиваются на выполнение работ из заданного вида металла. Токарные станки, на автоматическом и полуавтоматическом режиме, используют для серийного производства изделий с вращающейся формой тела.

Для металлообработки используют также станки с числовым программным управлением . Эти станки полностью автоматизированы, и основная цель оператора состоит в контроле работы, наладки оборудования, установки заготовки и снятии готового изделия.

Фрезерные работы представляет собой механический процесс по обработке металлов на универсальных фрезерных станках, требующий наличие опытного специалиста с глубокими знаниями в области металловедения и методах обработки металлов.

Для выполнения фрезерных работ высокого качества, важно использовать высокоточное оборудование. Степень фрезеровки напрямую зависит от эффективности и производительности. Поэтому неточности и погрешности в этом деле просто недопустимы.

Источники: otvet.mail.ru, potomy.ru, esperanto-plus.ru, operator-cnc.ru, www.protochka.su

Это интересно

Брахма: сотворение Вселенной

Изначально была тьма и недвижный хаос. Из них возникли воды, которые породили огонь. От силы тепла ...

Что такое зиккурат

Зиккурат - храмовая башня, принадлежность главных храмов вавилонской и ассирийской цивилизаций. Название происходит от вавилонского слова sigguratu - ...

Часы, идущие вспять

Если часы начинают идти в назад, то я бы посоветовал вам насторожиться. Вспомните или посмотрите фильм ...

Брахма: сотворение Вселенной

Изначально была тьма и недвижный хаос. Из них возникли воды, которые породили огонь. От силы тепла ...

  • Музыка для медленного танца

      Из множества силенов – демонов леса, населявших лесные чащи, выделялся не только Силен. Особо следует сказать о силене по имени...

  • Выбор гаража в Москве

    Древнекитайская философия, развитие которой приходится на середину первого тысячелетия до н.э. сформировалась одновременно с возникновением индийской философии. С момента  своего возникновения она отличалась от индийской...

objective-news.ru

: Металлургия: образование, работа, бизнес :: MarkMet.ru

Н.А. Коротченко, П.И.Черноусов

Древнейшие металлоносные культуры Евразии, заро­дившиеся в среде культур каменного века, расширяли свои территориальные границы в эпоху Бронзового века, который охватывает период III и II тысячелетий до н.э. За это время «металлическая цивилизация» распространи­лась на территорию свыше 40 млн км2. Последовавшие эпохи железа и средневековья почти не раздвинули её границ. Все основные события и революционные сдвиги в сферах технологии и социального развития совершались по преимуществу внутри этого обширного, но четко огра­ниченного пространства [1]. Ключевыми революционными техническими преоб­разованиями Бронзового века принято считать освоение ирригационного земледелия и полного металлургическо­го цикла производства металлов, включая добычу руды, выжиг древесного угля, подготовку материалов, выплав­ку и рафинирование чернового металла, литьё, ковку, волочение проволоки, другие виды металлообработки и рециклинг металлолома. В Бронзовом веке были освое­ны технологии выплавки и обработки металлов, получив­ших название «семь металлов Древности»: меди, золота, свинца, серебра, железа, ртути и олова [2-8].Были изобретены новые технологии для добычи и обработки камня. В строительном деле началось широ­кое применение металлических инструментов и орудий труда: кирок, кайл, сверл, молотов, тесел, резцов. Возникновение цивилизации Древнего мира потре­бовало развития транспорта. Для этих целей использова­лись естественные водные магистрали и многочисленные водные каналы, прокладывались дороги для колесных повозок.Первое изображение колесного транспорта, отно­сящееся к III тысячелетию до н.э., обнаружено на терри­тории бывшего Шумера (рис. 1) [2-6]. Появились легкие боевые колесницы - древнейший вид военной техники. Колесни­цы составляли главную силу всех армий Древнего мира вплоть до наступления позднего Железного века (т.е. до середины I тысячелетия до н. э). Для них требовалось легкое колесо, изготовить которое можно только с ис­пользованием специального металлического инструмен­та (рис. 2) [9]. Общепризнано, что определяющую роль в техниче­ском прогрессе в бронзовую эпоху сыграло появление ли­тых топоров, мечей и мотыг — основных видов орудий труда и оружия [4-6, 8-10]. Основой цивилизации стала металлургия меди. Для производства меди повсеместно использовались как окисленные, так и сернистые руды. Месторождения медной руды обычно делятся на две зоны. Верхняя часть, находящаяся над уровнем грунтовых вод, представляет собой зону окисления, содержащую легковосстановимый оксид, а нижняя, основная, часть месторождения явля­ется зоной цементации, состоящей из сульфидных руд, в основном халькопирита (CuFeS,) или халькоцита (Cu9S) [11-13].Содержание меди в сульфидных рудах намного ниже, чем в окисленных. После истощения верхних слоев начали использовать более бедные медью сульфиды. Это потре­бовало более высокого уровня горно-металлургических технологий, применения предварительного обжига, опе­раций по очистке различного рода штейнов и рафиниро­ванию «черновой» меди. Металлургические печи, наиболее характерные для бронзового века, были обнаружены в Австрии (Миттеберг), в Азербайджане (Мингечаур), на Сардинии. Четы­рехугольные или цилиндрические печи имели толстые стенки, высоту до полуметра, были сложены из камня и изнутри обмазаны глиной (или целиком глинобитные). На поду печи имели небольшое углубление для сбора ме­талла. Передняя стена внизу была снабжена отверстием, через которое мехами осуществлялась подача дутья и вы­пускался из печи шлак.Выплавленные из руды слитки меди содержали зна­чительное количество шлаковых включений. Их отде­ляли ударами молотов. Рафинирование черновой меди осуществляли в тиглях и небольших горнах. При этом на расплавленную черновую медь дутьевыми трубками подавали воздух, основная масса оставшихся в ней при­месей, кроме благородных металлов (золота и серебра), окислялась и формировала шлак [7, 8,15].В бронзовую эпоху высокого уровня достигли техно­логии холодной ковки и литья.Ковка - древнейший способ обработки металлов давлением. Освоение способа обработки самородного металла ковкой базировалось на накопленных навыках и опыте изготовления каменных орудий труда путем «обив­ки» камня каменным же молотом [15,16]. Самородная медь, которую первобытные люди вна­чале тоже считали разновидностью камня, при ударах ка­менного молота не давала характерных для камня сколов, а изменяла свою форму и размеры без нарушения сплош­ности материала. Это замечательное технологическое свойство «нового камня» явилось мощнейшим стимулом добычи самородного металла и использования его чело­веком. Кроме того, было замечено, что ковка повышает твердость и прочность металла.В качестве молота вначале применяли обычные куски твердого камня. Первобытный умелец, зажимая камень в руке, наносил им удары по куску самородного или вы­плавленного из руды металла. Эволюция этого простей­шего способа ковки привела к созданию прообраза куз­нечного молота, снабженного рукояткой [3-6]. Вторым из древнейших способов обработки металлов стало литье [3-6, 10]. Расплавленный металл при затвер­девании мог принять форму любого предмета. Сначала отливку производили в открытых глиняных или песча­ных формах. Их сменили открытые формы, вырезанные из камня, и формы, у которых углубление для отливаемо­го предмета находилось в одной створке, а другая была просто плоской, прикрывающей.Следующим шагом стало изобретение разъемных форм и закрытых форм для фигурного литья. В послед­нем случае сначала лепилась из воска точная модель бу­дущего изделия. Затем ее обмазывали глиной и обжигали в печи. Воск плавился, а глина принимала точный отпеча­ток модели и использовалась в качестве литейной фор­мы. Этот способ получил название литья по восковой модели. Мастера получили возможность отливать пусто­телые предметы очень сложной формы. Для образования полости практиковалась вставка в формы особых глиня­ных сердечников (литейных стержней). Несколько позд­нее были изобретены другие, более сложные технологии литья [10,11].Древние литейные формы делались из камня, метал­ла и глины. Последние, как правило, изготовлялись путем оттиска в глине специально сделанных моделей (из дере­ва и других материалов) изделий. Могли употребляться и сами отлитые металлические изделия. Следует отметить, что формы, вырезанные из камня или же литые металли­ческие, вследствие их большей ценности не всегда служи­ли для получения литых изделий, а могли использоваться для изготовления в них легкоплавких моделей. Например, в некоторых районах Англии было зафиксировано изго­товление свинцовых моделей в бронзовых литейных формах.Литые мечи и кинжалы раньше других бронзовых из­делий стали произведениями искусства. Древние мечи, найденные при археологических раскопках, часто снаб­жены не только замысловатыми рукоятями с литыми узорами, но и богатой инкрустацией из серебра, золота и драгоценных камней. Они изготовлялись как цельноли­тыми, так и биметаллическими, с использованием техно­логии налива. Это позволяло клинок меча или кинжа­ла отливать из твердых сортов бронзы и проковывать, а рукояти - из мягкой бронзы, с хорошими литейными свойствами и цветом. Биметаллические мечи, как прави­ло, отливали по восковым моделям.Согласно современным представлениям, ранний бронзовый век - это эпоха безраздельного господства мышьяковой бронзы. Олово пришло на смену мышьяку только во II тысячелетии до н.э. Отметим, что качество изделий из оловянной и мышьяковой бронз примерно одинаково, при этом технология обработки оловянной бронзы заметно сложнее, так как зачастую требует го­рячей ковки (хотя и при низких температурах). Редко на поверхности земли встречаются минералы олова. Тем не менее, оловянная бронза практически повсеместно вы­теснила мышьяковую [8].Главная причина заключалась в следующем. В древ­ности люди относились к металлическим предметам чрезвычайно бережно, ввиду их высокой стоимости. По­врежденные предметы отправлялись в ремонт или на пе­реплавку. Но отличительной особенностью мышьяка яв­ляется возгонка при температурах около 600 °С. Именно в таких условиях проводился смягчающий отжиг бронзо­вых изделий. Теряя часть мышьяка, металл изменял свои механические свойства в худшую сторону. Объяснить это явление древние металлурги не могли. Однако достовер­но известно, что вплоть до I тысячелетия до н.э., изделия из медного и бронзового лома стоили дешевле, чем из­делия из «первородного» металла [7].Было и еще одно обстоятельство, способствовавшее вытеснению мышьяка из металлургического производ­ства. Постоянное воздействие ядовитых паров мышьяка на организм приводит к ломкости костей, заболеваниям суставов и дыхательных путей. Неудивительно, что древ­ние металлурги не производили впечатления крепких и здоровых людей. Хромота, сутулость, деформация суста­вов были профессиональными заболеваниями мастеров работавших с мышьяковой бронзой. Недаром в мифах и преданиях многих народов, в древнейших эпосах метал­лурги часто изображаются хромыми, горбатыми, ино­гда - карликами, со скверным, раздражительным харак­тером, косматыми волосами и отталкивающей внешно­стью. Даже у древних греков бог-металлург Гефест был хромым.Олово стало последним из семи великих металлов древности, ставшим известным человеку. Оно не присут­ствует в природе в самородном виде, а его единственный минерал, имеющий практическое значение, касситерит является трудновосстановимым и малораспространен­ным [12-17]. Тем не менее, этот минерал был известен человеку уже в глубокой древности. Дело в том, что кас­ситерит является спутником (хотя и редким) золота в его россыпных месторождениях. Благодаря высокой удель­ной массе золото и касситерит в результате промывки зо­лотоносной породы оставались на промывочных лотках древних старателей. И хотя факты использования касси­терита древними ремесленниками неизвестны, сам мине­рал был знаком человеку уже во времена неолита.По-видимому, впервые оловянная бронза была произ­ведена из полиметаллической руды добытой из глубинных участков медных месторождений, в состав которой наряду с сульфидами меди входил и касситерит. Древние метал­лурги, уже располагавшие знаниями о положительном вли­янии на свойства металла реальгара и аурипигмента, до­статочно быстро обратили внимание на новый компонент шихты - «оловянный камень». Поэтому появление оловян­ной бронзы произошло, скорее всего, сразу в нескольких промышленных регионах Древнего мира [1, 7, 8]. Несмотря на выдающиеся достижения в металлур­гии меди, самым «технологичным» металлом Бронзового века было золото [4-6]. В III тысячелетии до н.э. жильное золото добывалось на территории Европы и Азии прак­тически из всех известных его месторождений. В древ­неегипетских и шумерских текстах часто можно найти упоминания о разновидностях употреблявшегося в древ­ности золота. Усматривалось различие в его происхожде­нии: «речное», «горное», «скалистое», «золото в камне», а также по цвету. Цвет нерафинированного золота зави­сит от его природных примесей: меди, серебра, мышьяка, олова, железа и пр. Древние металлурги принимали все эти сплавы золота за разновидности самого золота. Ар­хеологами найдены древние золотые изделия, охватыва­ющие большую гамму цветов: от тускло-жёлтого и серого до различных оттенков красного цвета.Технология очистки (рафинирования) золота от при­месей была известна шумерам уже в начале III тысячеле­тия до н.э. Её описание содержится в рукописях библио­теки ассирийского царя Ашшурбанипала. Согласно этой технологии золото плавили вместе со свинцом, солью и ячменными отрубями в специальных горшках, изготов­ленных из глины, смешанной с костной золой. Образую­щийся шлак впитывался пористыми стенками горшка, а на его дне оставался очищенный сплав золота с серебром. Таким образом, из золота удалялись все примеси, кроме серебра. На Ближнем Востоке и в Египте широко применялось листовое золото - фольга. Фольгой покрывали самые раз­личные предметы: как металлические, так и деревянные. Например, с помощью ковки или органического клея зо­лотая фольга прикреплялась к изделиям из бронзы, меди и серебра. При этом золотое покрытие спасало медь и бронзу от коррозии. Золотой фольгой часто покрывали деревян­ную мебель, прикрепляя ее при помощи маленьких золо­тых заклепок. Более тонкие золотые листы приклеивались к дереву, предварительно покрытому слоем специальной штукатурки [16].В эпоху Древнего мира широкий размах получи­ло производство ювелирных изделий и шитых золотом одежд. Ювелирные ремесла потребляли огромное коли­чество благородных металлов и их сплавов, прежде всего в виде проволоки. Золотая и серебряная проволока ис­пользовалась также в качестве эквивалента стоимости в торговле.В первой половине III тысячелетия до н.э. металло­обработка, особенно ювелирное дело, достигла высокого уровня в Месопотамии. Широкое развитие здесь получи­ла обработка золота, серебра и электрона. Особый инте­рес представляет известное погребение царицы Шубад (XXVI-XXVвв. до н.э.). Ее одежда была покрыта бога­тыми украшениями из золота, ляпис-лазури, сердолика. Массивный головной убор состоял из диадемы, венка из золотых листьев, золотых колец и трех золотых цветков. В диадеме использована тонкая золотая проволока диаме­тром 0,25-0,30 мм, свитая в спираль диаметром около 2,38 мм. Считают, что проволока изготовлена волочением.Наиболее древние образцы проволоки изготовлены либо ковкой, либо разрезкой кованого листового металла. В Абидосе (Египет) найден проволочный браслет, датиру­емый 3400 г. до н.э. Он состоит из двух групп бусинок, со­единенных прядью из свитых вместе золотых проволочек и толстого волоса. Искусно отделанная проволока имела такой же диаметр (0,33 мм), какой был у волоса.Существовало два основных способа получения ко­ваной проволоки. При первом способе слиток или кусок металла расковывался молотком в пруток заданной тол­щины и профиля. При втором способе из слитка или ку­ска металла ковкой получали лист, а затем разрезали его на полоски, края которых округляли ударами молотка. При циркулярной резке получались длинные куски про­волоки - в этом заключалось её преимущество. Приме­ром практического применения циркулярной резки ме­талла могут служить полоски из золота длиной более 1,5 м, найденные в одной из гробниц Ура [17].В Уре найдены также сканные (филигранные) из­делия, датированные III тысячелетием до н.э. Сущность сканного производства состоит в том, что из тонкой зо­лотой, серебряной или медной проволоки круглого или четырехугольного сечения выполняются ажурные или напаянные на металлическую основу узоры. Для боль­шей красоты проволока предварительно скручивается в две или три нити и сплющивается. Значительное распро­странение получили у древних народов шитые золотом одежды. Особенность этого вида искусства заключается в умении изготовлять тончайшие нити проволоки, кото­рые с основой материала образуют эластичную ткань.Попытки производить более изящную и тонкую про­волоку привели к тому, что постепенно был выработан новый способ ее получения. Для сглаживания неровно­стей, калибрования и уплотнения проволоку стали про­талкивать через отверстия в твердых материалах. Образ­цы такой проволоки из золота, датируемые IV тысячеле­тием до н.э., найдены в Египте. Впоследствии эта опера­ция выравнивания поверхности проволоки развилась в волочение [16].Считают, что в самом примитивном виде способ воло­чения начали применять в древнейший период (еще до по­явления металлических орудий) для отделки стержней дро­тиков и гарпунов. Стержни изготовляли из сырого дерева и затем калибровали протаскиванием (волочением) через костяные выпрямители. Раскопки погребений в Египте пе­риода Среднего царства (2800-2500 гг. до н.э.) подтверж­дают, что техника выпрямления деревянных прутков была широко распространена в древности. Обнаружена роспись, изображающая двух ремесленников, занятых выпрямлени­ем прутков из дерева.Технология разделения металлов была освоена в свя­зи с развитием металлургии серебра. Древнейшие сере­бряные изделия обнаружены на территории Ирана и Ана­толии (современная Турция). В Иране их нашли в местечке Тепе-Сиалк: это пуговицы, датируемые началом V тысяче­летия до н.э. В Анатолии, в Бейджесултане, найдено сере­бряное кольцо, датируемое концом того же тысячелетия.Металлургия серебра возникла в прямой связи с до­бычей свинца из соединений, содержащих свинец и серебро одновременно. Археологические находки из двух этих металлов, как правило, синхронны. Свинцовые руды, содержащие значительное количество серебра распро­странены во многих регионах мира. Известны их место­рождения в Испании, Греции, Иране, на Кавказе. Процесс отделения серебра от свинца, называемый купеляцией, был известен уже в IV тысячелетии до н.э. Для разделе­ния свинца и серебра применяли купеляцию: окисление свинца, отделение оксида (глета) от серебра и последую­щее «повторное» восстановление свинца из оксида [2-7].В быту серебро почти повсюду появилось позднее меди и золота. Из него изготавливали, главным образом, посуду, украшения и ювелирные изделия. Быстро научились де­лать серебряную фольгу и фурнитуру, которыми украшали одежду и мебель. Уже в III тысячелетии до н.э. серебро ис­пользовали для пайки медных изделий.Таким образом. Бронзовый век можно считать пе­риодом зарождения цветной металлургии. Основы из­вестных термических процессов извлечения цветных металлов из руд, механической обработки и литья были освоены к началу I тысячелетия до н.э.

markmet.ru

2. Химический состав древних бронз и других медных сплавов

Бронзами в тесном смысле этого слова называют сплавы меди с оловом в различных весовых отношениях, но с преобладанием меди. Присутствие других металлов, кроме олова, в древних бронзах следует рассматривать как побочные примеси. Такими примесями в упомянутых бронзах являются: цинк, свинец, сурьма, железо, серебро, иногда никель, кобальт, золото, а также другие металлы, очевидно попадавшие в сплав непосредственно из медных и оловянных руд в самом процессе плавки.

Цвет бронзы изменяется в зависимости от ее состава; с увеличением процентного содержания олова в сплаве цвет бронз переходит из розового и красного (90—99% меди) в желтый (до 85% меди), затем в белый (до 72% меди) и, наконец/в стально-серый (до 35% меди).

Бронзы могут иметь также и золотистые оттенки: напр., античная золотистая бронза содержит, по F. Wibel'ю, около 88% меди и. 12% олова..

Латунью, или желтою медью, называют сплав меди с различным содержанием цинка, обычно около 32%; латунь характеризуется красивым желтым цветом.

У народов античного мира, греков и римлян, медь и ее сплавы бронза и латунь назывались одинаково: des у римлян, χαλχός у греков.

Древние египтяне, по указанию Berthelot, 1 называли медь и бронзу одним словом chomt.

Эти термины сохранились до нашего времени, иногда латунь, т. е. сплав меди с цинком, ошибочно называют желтой или зеленой медью, в отличие от красной или чистой меди.

Коринфская бронза (airin de Corinthe), по мнению Berthelot, 2 была сплавом меди с золотом и серебром, Berthelot 3 указывает, что под названием орихалк в древности, вероятно, разумели все желтые сплавы, напоминающие своим блеском золото; об этом сплаве Платон говорит в своей «Атлантиде» как о драгоценном металле.

По Брандту, бронза, употреблявшаяся римлянами и в средние века, редко была сплавом только меди и олова, но обыкновенно содержала свинец в таком количестве, что надо считать его прибавленным умышленно. G. Richter указывает, что в античных бронзах более раннего происхождения содержание олова было меньше, чем в бронзах более позднего происхождения; напр., некоторые топоры из Трои содержали лишь от 3,87% до 5,70% олова. Бронзы из Микен уже содержат олова больше, от 10 до 13%. В греческих бронзовых сосудах содержание олова бывает обычно от 10 до 14%, а в монетах от 2 до 17%. В зеркалах содержание олова обычно выше, чем в других бронзах, а именно, от 19 до 32%.

Составные части Проценты
Олово 4,36 5,52
Медь 82,72 72,09
Свинец 9,90 20,31
Железо 0,55 1,73
Цинк 1,86 0,67
Мышьяк следы следы

С давних времен китайцами и индусами изготовлялись музыкальные инструменты в форме тарелок, называющиеся там-там, гонгами и др., состоящие из сплава меди и 2.0% олова.

Особую группу среди древних бронз представляют китайские и японские художественные бронзы, отличающиеся своим составом от бронз других народов Азии и Европы.

Китайские и японские бронзы, замечательные по покрывающей их темной патине, содержат, по исследованию М. Morin, 4 свинец в количестве до 20%. Приводим из этой работы данные двух анализов бронз.

Некоторые китайские и японские бронзы бывают весьма хрупкими, разбивающимися при небольшом толчке.

Кроме бронз в прямом значении слова, японцы изготовляют другие медные сплавы, содержащие вместо олова драгоценные металлы: золото и серебро.

По исследованию проф. Roberts-Austen'a, 5 из этих сплавов, применяемых японскими художниками, наибольший интерес представляют два сплава: shaku do и shibu ichi. Первый из них, как показывают анализы, содержит до 4% золота; в schibu ichi содержание серебра доходит до 49%. Патины этих сплавов имеют весьма красивые цвета: на shaku do пурпурно-красный, а на shibu ichi — серый. Кроме того, японцы готовят особый сплав, называемый kuromi и содержащий медь, олово, кобальт и другие металлы.

В заключение приводим данные анализов различных древних: бронзовых предметов (табл. 1), сообщаемые G. Brinton Philips'ом; 6 анализы бронз с Кавказа, произведенные лабораторией Института исторической технологии, даны в таблице 2.

Таблица 1

Название предмета Место нахождения Дата предмета Проценты Примечание
Сu Sn Pb Fe Со As
Чаша Луксор XI египет. дин. 85,8 3,5 8,5 0,2 7% Sb
Гвозди Мемфис XXVI египет. дин. 74,6 0,9 21,3 0,3
Обломок » 92,0 6,5 0,8 0,3
Чаша Микены 99,4 0,2   0,2
Рукоятка меча » 99,4 0,1
Обломок Афины Акрополь 520 до н. э. 88,1 9,7 0,3
Топор- Таормина 600 до н. э. 90,3 7,3 0,2 0,5
Зеркало Карфаген 82,0 14,4 0,6
Часть светильника Пикеринг в Йоркшире 83,8 10,2 5,3 0,4
Серп Саратов 1600 до н. э. 91,5 6,2 0,3
Чаша Цейлон XII столетие 77,5 19,6 0,2 0,4
Зеркало Китай 1000 н. э. 65,2 9,7 23,2
Ложка Корея 900—1400 н. э. 77,2 21,5 0,7
Зеркало Япония 1300 н. э. 73,2 10,8 14.5
Нож Перу 96,8 3,0 0,3
94,3 4,8
96,2 3,7
Топор Перу 93,7 5,0

Таблица 2. Примеры анализа древних бронз по данным Института исторической технологии (1933—1934 г.)

Название предмета Район находки Место находки Датировка Проценты Примечание
Си Sn Рb Zn Fe Sb Ag As
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13
Топор Бассейн р. Кубани Андрюковская Конец III— нач. II тысяч. до н. э. 98,04 0,16 0,78 сл. 0,94, Кроме того, в этих бронзах встречаются примеси некоторых других элементов
Кинжал Сев. склон Центр. Кавказ Фаскау Конец II— нач. I тысяч. до н. э. 86,6 10,78. 0,45 0,58 сл. сл. сл.
Обломок топора То же Коллекция Бобринского То же 85,71 11,72 0,47 сл. 0,11 сл. сл.
Пряжка То же Кумбулта Первый век н. э. 71,12 2,46 3,92 17,00 0,52 сл. сл.
Меч Центр. Закавказье Ворнак Конец II— нач. I тысяч. до н. э. 88,54 9,72 сл. сл. сл. сл.
Наконечн. копья То же Цинондали То же 96,4 0,69 3,05 б. сл. сл.
Секира То же Арчадзор То же 88,2 9,59 0,82 сл. сл. сл.
Наконечник посоха То же Ворнак То же 89,2 9,05 0,48 сл.   есть сл. есть
Изображение идола Сев. Урал Палкана Начало н. э. 95,1 1,13 0,10 сл. сл. сл.
Изображение зверя То же Чердынь VI—VIII вв. н. э. 78,13 17,43 2,50 сл. есть сл. сл.
Бляшка Сев. Зауралье Тазовская губа То же 82,2 14,3 2,5 0,8 сл. сл. сл.
Бляха То же Остяцкий могильник XVII—XVIII вв. н. э. 32,7 6,0 1,1 сл. сл. сл. сл.

Как видно из приведенных примеров, состав древних бронз: представляет большое разнообразие.

Ледебур полагает, что эти «бронзы» представляют нечистую медь, в том виде, как она выплавлялась из руд, со всеми примесями.

Древние памятники из медных сплавов часто бывают весьма неоднородными в различных частях одного и того же предмета; кроме того, часто обнаруживаются поры и другие недостатки отливок: многие египетские бронзы имеют неметаллическую, сердцевину — сплавленное песчано-глинистое ядро, по терминологии Ратгена, представляющее прототип современных литейных шишек.

Новейшая художественная бронза отличается от бронзы древних европейских народов тем, что она содержит, кроме меди и олова, еще значительное количество (иногда до 35—40%) цинка, прибавляемого для удешевления сплава.

Говоря о химическом составе древних бронз и предметов из археологических раскопок, следует отметить различную окисляемость меди и олова в античных бронзах, находившихся в земле. Это явление впервые было замечено Berthelot в 1894 г. при анализе обломка браслета из сокровищницы Dahchoui'a (XII династии в Египте).7

Для анализа было взято металлическое вещество из центральной части предмета, наиболее удаленной от поверхностного слоя патины. Патина анализировалась отдельно.

Анализ не разрушенной металлической части отличается значительно меньшим содержанием олова. Berthelot объясняет это тем, что медь окислилась сильнее олова, поэтому содержание олова в неметаллической части объекта выше, чем в металле.

Данное Berthelot объяснение было подтверждено позднейшими исследованиями Е. С. Ельчанинова над бронзовыми стрелами,8 найденными на острове Березани (на Черном море), относящимися к VI или V веку до н. э. Оказалось, что части, подвергшиеся наибольшему разрушению, содержали олова сравнительно больше, чем менее разрушенные, т. е. под влиянием процессов медленных реакций при лежании в земле и действия почвенных вод медь потерялась в большей степени, чем олово.

Эту различную способность металлов к окислению следует иметь в виду при анализах древних бронз, чтобы не получить неправильного представления о первоначальном составе металла исследуемого предмета.

_____

1 М. Berthelot, Les origines de ralchitnie, 1885 г., стр. 225.

2 М. Berthelot, Stir le cuivre des aneiens, Annales de ehimie et de physique, 1887 г., стр. 14.

3 Bertlielot, Les origirtes de l'alchimie, 1885 г., стр. 226,

4 L. Knab, Traiteclesalliagesetaes depots nietalliques, Paris, 1892 г., стр. 157.

5 L. Knab, указ. раб.

6 American Anthropologist, 1922 г., т. 24, стр. 129.

7 J. de Morgan, Fouilles a Dahchour, 1894 г., стр. 139.

8 Журнал Русского химического общества, 1903 г., стр. 1277.

Первоисточник: 

Очерки по методике технологического исследования реставрации и консервации древних металлических изделий. Выпуск 130. ОГИ3. М-Л., 1935

art-con.ru


Смотрите также