Вот когда человек научился обрабатывать металл

В качестве доказательство хотелось бы привести одну притчу, которая повествует о действительной значимости лиц, «владеющих» металлом:

Царь Соломон по окончании строительства Иерусалимского храма решил прославить лучших строителей и пригласил их во дворец. Даже свой царский трон уступил он на время пира лучшему из лучших — тому, кто особенно много сделал для сооружения храма.

Когда приглашенные явились во дворец, один из них быстро взошел по ступеням золотого трона и сел на него. Его поступок вызвал изумление присутствующих.

— Кто ты и по какому праву занял это место? — грозно спросил разгневанный царь.

• Незнакомец обернулся к каменщику и спросил его:
• — Кто сделал твои инструменты?
• — Кузнец — ответил тот.
• Сидевший обратился к плотнику, столяру:
• — Кто тебе сделал инструменты?
• — Кузнец, — отвечали те.
• И все, к кому обращался незнакомец, отвечали:
• — Да, кузнец выковал наши инструменты, которыми был построен храм.
• Тогда незнакомец сказал царю:

— Я кузнец. Царь, видишь, никто из них не мог бы выполнить свою работу без сделанных мною железных инструментов. Мне по праву принадлежит это место.

Убежденный доводами кузнеца, царь сказал присутствующим:

— Да, кузнец прав. Он заслуживает наибольшего почёта среди строителей храма…

 В древности деятельность кузнеца заключалась не только в обработке металла. Труд кузнеца включал в себя всю полную цепочку от добычи руды до создания готово изделия. А это подразумевало наличие огромных знаний и навыков. Поэтому профессия кузнеца всегда была в почёте.И даже одна из финских поговорка отмечает, что с кузнецом не положено говорить на «ты». Кузнечное знание чаще всего передавалось из поколения в поколение. И во многих исторических фильмах можно лицезреть отца кузнеца и снующих вокруг батьки детей, желающих испробовать себя в деле.

Великий философ Древнего Рима Тит Лукреций Кар в I веке до нашей эры писал:

«Прежде служили оружием руки могучие, когти, зубы, каменья, обломки ветвей от деревьев и пламя, после того, как последнее стало людям известно. После того была найдена медь и порода железа. Все-таки в употребление вошла прежде медь, чем железо. Так как была она мягче, притом изобильней гораздо.

Медным орудием почва пахалась, и медь приводила битву в смятенье, тяжкие раны везде рассевая. Скот и поля похищали при помощи меди, легко ведь все безоружное, голое повиновалось оружию. Начали мало-помалу мечи из железа ковать. Вид же оружия из меди в людях возбуждать стал презрение.

В это время и землю возделывать стали железом, и при войне с неизвестным исходом равнять свои силы.»

Данное писание наглядно показывает нам деление всех истории человечества на периоды: каменный, медный и железный века. В первой половине XIX века учёными К. Томсеном и Е.Ворсо данный перечень был дополнен еще одним пунктом. В итоге мы с вами видим то, что многие знаю еще со школы:

1. КАМЕННЫЙ ВЕК
2. МЕДНЫЙ ВЕК
3. БРОНЗОВЫЙ ВЕК
4. ЖЕЛЕЗНЫЙ ВЕК

Каменный век

Время, когда в своей деятельности человек использовал то, что было под рукой. В ход шли камни, кости, дерево и другие материалы, которые давала природа. Со временем человек научился обрабатывать данные инструменты. Как следствие, улучшалось их полезное свойство. Наибольшую значимость имели камни.  Человек сразу понял на сколько они полезны. Если в первое время камни использовались в обычном виде, то постепенно человек научился откалывать их, улучшая тем самым коэффициент полезного действия данного инструмента. А спустя какое-то время камни начали подвергаться сверлению, шлифовке и полировке, придавая им дополнительные преимущества. Без преувеличения камень играл одну из важнейших ролей в обиходе человечества на протяжении сотен лет.

Медный век

Медный век охватывает приблизительно период с IV по III тысячилетия до н.э. В это время начинается активное использование меди. В книге Р. Малиновой и Я. Малина «Прыжок в прошлое: Эксперимент раскрывает тайны древних эпох» высказывается предположение, о том, что человеку случайна попала в руки медь вместе с теми камнями, которые он использовал. Поскольку в природе в самородном виде медь и золото встречается чаще, чем, например, серебро и тем более железо, то первым металлом, с которым человека познакомился, стала медь и золото. Именно из них наши предки стали делать украшения и различные орудия труда. Первые изделия из меди делались посредством обычных ударов. Но эти предметы были мягкими и хрупкими, поэтому быстро ломались и затуплялись. Прошло большое количество времени, но наши предки выяснили, что при воздействии больших температур медь начинает плавиться и превращается в текучее вещество, которое может принять любую форму. Приноровившись, человек смог создавать действительно острые инструменты, пригодные для заточки. И даже если инструмент ломался, ничто не мешало переплавить орудие в новый предмет.  Первые опыты с медью послужили началом в развитии металлургии и кузнечного дела. Спустя тысячелетия человек начал использовать не только металлы в чистом виде, но и металлосодержащие руды. На вопрос о том, как же человек пришёл к тому, чтобы начать извлекать металлы из рудных камней, учёные не могут ответить до сих пор. Вокруг можно услышать только одни предположения. Тем не менее, это позволило увеличить производительность металлических изделий.

Продолжая экспериментировать, наши предки изобрели закрытую печь. А для повышения температуры внутри печи придумали систему подвода необходимого для этого кислорода.

Изначально это было естественный приток воздуха, но со временем была разработана система искусственного поддува.

 Для этих же целей стал использоваться древесный уголь, который обладает огромной теплотворной способностью.

Бронзовый век

В один прекрасный момент эксперименты наших предков позволили получить новый металл. Сплав меди и олова позволил создать бронзу. Это послужило началу новой эпохе — Бронзовому веку. По мнению учёных бронза стала известной человечеству в 3500 году до н.э. Олово наши предки получали, выплавляя его из камня — касситерит. Олово по своим свойством является мягким и непрочным, но в комбинации с медью получается металл гораздо твёрже меди. Придя к более совершенному знанию в области металлургии, наши предки стали изготавливать орудия труда из бронзы. Это позволило совершить очередной толчок вперёд в развитии человечества.

Железный век

И в какой-то момент человек начал использовать железо.  Активное его применение в металлургии началось примерно с 1200 г. до н. э. до 340 г. н. э. Причины, которые послужили столь позднему освоению данного металла, следующие. Во-первых, температура плавления железа достаточно высокая, а достичь таких градусов в старых металлургических печах было невозможно. Вторая причина, а возможно и самая главная заключается в том, что железо само по себе не такой уж и твёрдый металл. Лишь когда человек экспериментально дошел до «сплава» железа и углерода, началось активное использование железа в изготовлении орудий труда, т.к. именно это соединение позволило придать железу конкурентоспособную твёрдость. 

Самым древних способом получения железа считается сыродутный процесс. Когда железо получали из руды в небольших печах, создаваемых в первое время в земле. Сыродутным этот способ называется из-за того, что воздух в печь подавался через поддув холодного «сырого» атмосферного воздуха.

Данный процесс не позволял достичь температуры плавления железа 1537 градусов, а держался максимально на уровне 1200 градусов, что позволяло создать атмосферу варки железа. Железо после температурной обработки концентрировалось в тестообразном виде на дне печи, образуя крицу (железную губчатую массу с частицами несгоревшего древесного угля и примесями шлаков). Из крицы, которую извлекали в раскаленном виде, можно было что-то делать, только после очистки от шлаков и устранения губчатости. Для этого осуществлялась холодная и горячая ковка, которые заключались в периодическом прокаливании крицы и её проковывании. В результате создавались заготовки, которые можно было использовать для создания железных изделий. Весь процесс, как вы заметили, достаточно сложен и длителен, поэтому железо начали применять в металлургии так поздно. И даже сегодня, в век высоких технологий, обработка железа сильно изменилась, но главное, что данный металл остается основным материалом во всех сферах человеческой жизнедеятельности.

История обработки металлов

Человечество начало осваивать металлообработку на заре своего появления. Этот важный технологический процесс сопровождал становление цивилизации на протяжении всех тысячелетий. Металлы дали названиям целым эпохам развития первобытного общества: медный век, бронзовый, железный.

В ходе металлообработки сплавы и металлы меняют свою форму, габариты и физико-механические свойства, в соответствии с производственными задачами.

Возникновение металлобработки

Согласно данным археологов и ученых, первые попытки воздействия на металлы предпринимались еще в доисторическую эпоху. Материалом служило метеоритное железо, медь, золото. Методом холодной ковки люди учились изготавливать из металлов первые инструменты.

Считается, что выплавка в сыродутной печи зародилась в Индии в XII веке до н. э. Почти одновременно эта технология начала применяться на Кавказе и в Анатолии (Османская империя, территория современной Турции).  

Также обнаружены свидетельства использования железа при выплавке и изготовлении орудий и инструментов в 1200 году до н. э. в Африке южнее Сахары. Кованое железо применялось уже в первом тысячелетии до нашей эры.

Первым металлом, доступным людям, была ископаемая медь – ее находили на поверхности  земли случайно. Около 8-9 тысяч лет назад эту медь уже не только находили, но и обрабатывали, хотя о полноценной металлообработке речи не шло.

После меди была освоена бронза, представляющая собой сплав меди и олова. Многие бронзовые изделия дошли до наших дней – и их изящество поражает. Да, по современным меркам они выглядят довольно грубо, но для того времени это просто вершина мастерства.

Ученые полагают, что бронза была изобретена случайно – просто в какой-то момент смешали в процессе плавления медь и олово. Новый металл получился более твердым, но при этом пластичным и легко поддающимся обработке. Орудия труда из бронзы были в разы удобнее и практичнее, чем медные или каменные – они обладали прочностью и долговечностью, при этом были довольно легкими.

Железный век пришел на смену бронзовому в начале первого тысячелетия до нашей эры.

Основное количество предметов из железа относятся к третьему веку, но технически металлообработка метеоритного железа началась гораздо раньше.

В какой-то момент люди научились добывать железо из недр планеты, а не просто собирать на поверхности остатки метеоритов.

Это был один из ключевых моментов развития человечества – люди поняли, что залежей металла гораздо больше, его можно найти где угодно.

Первые технологии металлообработки

Около 500 лет до нашей эры появился примитивный токарный станок – это была простая система, в которой заготовка зажималась тисками, помощник ее вращал, а мастер вытачивал резьбу. Изначально на таких станках обрабатывалось дерево и кость, позже – металл.

Машины, созданные специально для обработки металлов, предположительно, начали появляться в Греции в 1200 году до нашей эры. Подобные устройства были обнаружены и в Египте примерно в тот же период.

Одним из первых металлообрабатывающих станков является устройство, напоминающее механическую швейную машину с педальным приводом. Нажатие ногой на педаль запускало вращение металлической заготовки. К ней прижимали долото, стамеску – и в процессе такого механического воздействия деталь принимала нужную форму. Это называлось вытачиванием.

Основные вехи в развитии металлообработки

В средние века появились машины, работающие за счет падающей воды. Примерно в это же время были изобретены и получили широкое распространение ручные инструменты для обработки металла: пилы, сверла, молотки.

До конца XVIII века, пока не началась промышленная революция, металлообработка велась старыми способами. Но многое стало меняться в 1775 году, когда Джон Уилкинсон изобрел устройство для вытачивания цилиндров — это открытие обеспечило толчок для создания парового двигателя.

До XX века массовое производство изделий из металла было востребовано, преимущественно, в военной промышленности.

Сегодня металлообработка является одной из основных технологий, на которой построена современная цивилизация. Постепенно приоритет смещается в сторону пластика, но без металлообработки невозможно представить ни одну отрасль – все современное оборудование изготовлено из металлов или с их применением.

Основные методы обработки металлов:

• Литьё
• Обработка металлов давлением
• Механическая обработка
• Сварка металлов

Сейчас технологии металлообработки позволяют менять металл до неузнаваемости, получая любые формы и любое количество деталей.

Тайны древних сплавов

РЗ: То есть можно говорить о древних технологиях, унифицированных в глобальном масштабе?Да. В Перу тоже использовался в процессе плавки только древесный уголь, хотя на севере Перу масса антрацита. Вся бронза там тоже мышьяковистая, хотя проявления мышьяковых руд есть только высоко в горах. А производство датируется III тысячелетием до н. э.

Интереснейшие древние изделия — металлические стяжки, скреплявшие каменные блоки древних сооружений. В частности, знаменитый район Тиауанако в Боливии — там тоже нет ни одной находки с оловянистой бронзой. Здесь в составе всех изделий из бронзы помимо меди и мышьяка еще и никель, хотя нигде в округе никелевых руд нет. Ближайшие месторождения есть в Бразилии и в Колумбии.

И туда и туда — 2000 км. Причем до определенного периода бронзовые изделия и посуда содержали в своем составе никель, а потом бронза стала просто мышьяковистой. Вывод — бронза с никелем была получена путем переплавки стяжек, скрепляющих плиты и блоки древних мегалитических сооружений. Данный вывод подкреплен результатами анализов содержания изотопов свинца в сплавах.

А эти стяжки были выплавлены неизвестно кем и неизвестно когда.

Состав медных сплавов изделий Циркумпонтийской металлургической провинцииРЗ: Как же получали такие сплавы, причем массово?Когда мы говорим о сплаве металлов, бронзе, латуни и так далее, все привыкли воспринимать стереотипно — сначала надо получить металлы в чистом виде, а потом сплавить. Да, так работает современная промышленность. Для примитивных технологий гораздо эффективнее выплавлять сразу из руды комплексный продукт.Если это так, то отсюда получается очень интересный вывод — раннего периода, так называемого «медного века», в истории человечества, скорее всего, не было. А это значит, что древний человек, осваивая металлы, сразу перешел к плавке и сразу начал изготавливать сложные сплавы. Ранее нас учили, что для организации металлургического процесса нужно наличие высокоорганизованного общества. А на самом деле мы видим, что люди перешли к выплавке бронзы, когда еще не было никаких государственных образований. Это был период племенного уклада, когда люди жили небольшими общинами.

РЗ: Где были обнаружены древнейшие металлические изделия?Самым древним свидетельством использования человеком металла считаются находки в неолитическом поселении на холме Чайоню-Тепеси в Юго-Восточной Анатолии (в верховьях реки Тигр). Металлические изделия были найдены в напластованиях холма, возраст которых по радиоуглероду составляет 9200 ±200 и 8750 ±250 лет до нашей эры.

РЗ: Можно ли в связи с этим сказать, что впервые люди научились обрабатывать металлы именно в Междуречье?Еще не так давно шумерская цивилизация, располагавшаяся в Междуречье — обширном низменном районе между реками Тигр и Евфрат, считалась историками чуть ли не самой древнейшей цивилизацией на планете, с достижениями которой (равно как и с достижениями Древнего Египта) сравнивались новые археологические находки в других регионах. Порой датировки этих находок подгонялись под известные шумерские артефакты так, чтобы не нарушить почтенного звания Шумера как «древнейшей цивилизации».Однако во второй половине ХХ века ситуация начала серьезно меняться. Резко возросло число находок, которые были куда совершеннее шумерских, но при этом оказывались более древними по возрасту. Датировки соседних с Древним Шумером культур уверенно поползли назад во времени, и ныне разрыв между ними достигает порой уже многие тысячи лет. Жители Древнего Шумера во многих сферах своей деятельности оказались вовсе не гениальными изобретателями, а всего лишь наследниками и продолжателями более древних народов. Именно такая ситуация имела место, например, с Бактрийско-Маргианским археологическим комплексом. Найденные здесь выполненные на высочайшем уровне изделия из бронзы датируются XXIII–XVIII тысячелетиями до н. э., а это гораздо древнее.Дело в том, что металлургия невозможна без соответствующей сырьевой базы, а на территории Междуречья нет и не было сколь-нибудь серьезных рудных залежей. Так что шумерские мастера могли работать только с привозным сырьем (рудами) или уже со слитками металла, выплавленного в других регионах. То, что так и было, подтверждается переводами шумерских текстов, где указывается на весьма развитую систему торговли и обмена металлами не только с соседями, но и с весьма удаленными странами. В этих условиях трудно себе представить, чтобы искусство металлургии могло возникнуть в самом Древнем Шумере. Оно явно должно было иметь внешний источник.

1–2. Абсолютное сходство технологий полигональной кладки на сооружениях из Аладжа-хююка, Турция (1) и Куско, Перу (2).3. Бронзовая маска культуры Саньсиндуй (Китай, III – начало I тысячелетия до н. э.). 4. Бронзовая маска (Перу). 5. Бронзовый «солнечный диск» из Аладжа-хююка (Турция) Фонд развития науки «III тысячелетие»РЗ: То есть «древнейшая» шумерская цивилизация от кого-то унаследовала технологию обработки металла?Ни один народ, ни одна древняя культура не ставит себе в заслугу изобретение металлургии. Абсолютно все древние легенды и предания единодушно утверждают — умение получать и обрабатывать металлы народам дали некие могущественные боги. Боги, которые жили и правили на Земле много тысяч лет назад. Любопытно, что, согласно легендам и преданиям, те же самые боги обучили людей гончарному ремеслу. А ведь гончарное производство является жизненно необходимым для древней металлургии — без керамических тиглей тут никак не обойтись. Вдобавок для качественного обжига керамики требуются температуры, аналогичные температурам при металлургической плавке, а следовательно, нужны и схожие конструкции печей, обеспечивающие необходимый температурный режим. Более того. Те же боги дали людям и земледелие. И в этом случае получает вполне логичное объяснение та странная связь, которая существует между очагами древней металлургии и центрами древнейшего земледелия. Связь, которую историки подметили, но никак не объясняют.Когда речь идет о древних богах, упоминаемых в легендах и преданиях, необходимо учитывать очень важный момент, что в этот термин наши предки вкладывали совсем иной смысл, нежели мы сейчас вкладываем в слово «Бог». Наш современный Бог — это сверхъестественное всесильное существо, обитающее вне материального мира и распоряжающееся всем и вся. Древние же боги в легендах и преданиях вовсе не столь могущественные — их способности хоть и превышают многократно способности людей, но вовсе не бесконечны. При этом довольно часто эти боги, для того чтобы что-то сделать, нуждаются в специальных дополнительных предметах, конструкциях или установках — пусть даже «божественных».

РЗ: Насколько уникальны находки древних металлических изделий, и ограничиваются ли они только регионом Междуречья?Подобные находки есть и в древних поселениях на территории Анатолии.

Таких поселений уже найдено немало, и еще больше подобных находок следует ожидать в ближайшем будущем, поскольку ныне археологические исследования в центральных и восточных районах Турции только набирают обороты. Есть подобные находки и в северо-западном Иране.

Характер находок во всех регионах Ближнего Востока, относящихся к раннему бронзовому веку, сходный, что свидетельствует о вхождении Северной Месопотамии, Восточной Анатолии, Западного Ирана и Северного Кавказа в единую культурную Сиро-Палестинскую зону, о которой писали и другие авторы.

Наши исследования подтверждают эту точку зрения и позволяют говорить о том, что основой формирования этой зоны во многом стала общая традиция металлопроизводства.Еще один регион распространения бронзы — Индия. Совершенно самостоятельный регион, где примерно в III тысячелетии до н. э.

появляются бронзовые статуэтки, обладающие характерной стилистикой и очень высоким уровнем детализации. В III тысячелетии до н. э. изделия из бронзы появляются и в Китае. На территории Индокитая есть находки бронзовых изделий, относящихся к V тысячелетию до н. э.

Полигональная мегалитическая кладка (Ольянтайтамбо, Перу). Владислав Стрекопытов

Доисторический «Вторцветмет»Разнообразие форм выемок под стяжки и их расположение привели участников экспедиции Фонда «III тысячелетие», которая посетила Тиауанако (Мексика) в 2007 году, к двум версиям того, как можно было изготавливать эти стяжки.

Либо использовалось что-то типа модифицированной технологии порошковой металлургии, когда сначала в выемки засыпался порошок металла, а затем через него пропускался мощный импульс тока, в результате чего происходил быстрый и сильный нагрев частиц металла и они сплавлялись в единое целое.

Либо создатели комплекса заливали в выемки расплавленный металл, для чего использовали мобильные портативные металлургические печи для плавки металла непосредственно на месте строительства.

Более вероятным представляется второй вариант, тем более что и другие исследователи выдвигали именно это предположение.

К счастью, некоторые стяжки сохранились до наших дней и были найдены археологами. И, если ориентироваться на имеющиеся материалы, речь все-таки нужно вести об отливке стяжек. Химический анализ состава найденных археологами стяжек дал сенсационный результат. Этот анализ показал, что они содержат 95,15% меди, 2,05% мышьяка, 1,70% никеля, 0,84% кремния и 0,26% железа.

Если наличие кремния и железа можно списать на остаточные примеси, которые имелись в исходной руде и флюсах, то присутствие в сплаве подобного количества мышьяка и никеля однозначно указывает на преднамеренное легирование этими элементами.Одна из немногих сохранившихся стяжек (Аксум, Эфиопия). Владислав СтрекопытовПервоначально историки не увидели в подобном составе металлических стяжек ничего обескураживающего, поскольку найденные в комплексе Тиауанако и близ него бронзовые изделия, которые относятся к одноименной культуре, имеют схожий состав. И даже наоборот, это сходство состава использовалось историками в качестве «доказательства» того, что сооружения древнего комплекса якобы создавались как раз индейцами культуры тиауанако три с половиной тысячи лет назад. Оставалась только одна проблема — отсутствие поблизости необходимых месторождений никелевых руд. Ясно, что вряд ли индейцы культуры тиауанако перемещались на тысячи километров в поисках необходимого металла. Кроме того, получение чистого никеля — процесс очень непростой и весьма капризный. И ныне основная часть никеля производится в качестве побочного продукта в ходе получения других металлов. Так что индейцам пришлось бы доставлять за две тысячи километров непосредственно руду. При этом никелевые руды не поддаются механическому обогащению, а содержание металла в рудах обычно очень невелико. Ясно, что это выходит за любые разумные рамки.Однако проблема с источником никеля достаточно легко снимается, если не ограничиваться той картиной, которую историки нарисовали для древнего Тиауанако. Для этого нужно лишь учесть некоторые особенности в распространенности изделий из различных видов бронзы в данном регионе. На раннем этапе 80% всех изделий были изготовлены из трехкомпонентной бронзы (медь, мышьяк, никель), однако затем состав изделий сменяется оловосодержащей бронзой. При этом механические свойства оловянной бронзы мало отличаются от свойств трехкомпонентной бронзы. Производство из трехкомпонентной бронзы просто закончилось в одночасье. Но источников олова (в отличие от источников никеля) в высокогорьях Перу и Боливии предостаточно. Тогда почему производство изделий из трехкомпонентной бронзы продолжалось весьма длительное время, а затем внезапно закончилось? Наиболее простое объяснение буквально лежит на поверхности. Производство изделий из трехкомпонентной бронзы закончилось, потому что иссяк источник. Медные и мышьяковистые руды никуда не делись — их и сейчас там очень много. Иссяк источник никеля, местоположения которого исследователи до сих пор не могут найти. И вряд ли найдут до тех пор, пока будут искать его среди местных руд.Все встает на свои места, если предположить, что источником не только никеля, но и всех других составляющих трехкомпонентной бронзы для индейцев служили… стяжки, которые строители мегалитических сооружений в Тиауанако использовали для скрепления блоков. Индейцы не выплавляли трехкомпонентную бронзу из руд, а просто переплавляли эти стяжки и использовали уже готовый сплав для отливки из него своих собственных изделий. Это объясняет и сходство состава изделий из трехкомпонентной бронзы на обширной территории, и внезапное прекращение производства индейцами изделий из такой бронзы — в некий момент стяжки просто закончились.

Владислав Стрекопытов

История развития металлообработки: способы и развитие обработки

С момента открытия металла человек задавался вопросом – как обработать этот материал, чтобы сделать его долговечнее и крепче. Технологии были нужны везде – от военного дела и сельского хозяйства до зарождавшейся ювелирной сферы.

В этой статье приведем краткий экскурс в историю обработки металла и расскажем, как технологии эволюционировали. Это поможет получить представление о том, как развивались процессы в металлургии.

Первые шаги металлургии

Сведения о первых металлургах доступны человечеству благодаря археологам. Доисторическая эпоха дала начало попыткам получить и обработать металл.

В то время на Земле были остатки метеоритов, давших в руки человека первое железо. Постепенно начиналась добыча и обработка золота и меди.

Первым методом обработки стала холодная ковка. Она использовалась чтобы придать железу форму. Первым изделием были детали оружия – острия копий, наконечники для стрел.

Ценный металл также пытались использовать для создания посуды и простых инструментов.

Первым рывком в металлургии стала выплавка стали. Ранние свидетельства об использовании такого подхода датируются XII веком до нашей эры. Тогда сталь плавили в Индии и использовали для этого сыродутные печи. Также подобными средствами пользовались в Анатолии и на Кавказе. Методы были удивительно похожими.

В Африке также пытались плавить железо и ковать его, чтобы создавать оружие. Из-за неспособности древних людей защитить сталь от коррозии, артефакты той эпохи дошли до нас в плохом состоянии, но доказательства все же есть.

Какие металлы стали обрабатывать первыми?

Все начиналось с меди. Человек находил первые месторождения случайно – тогда они находились близко к поверхности.

Еще за 8 тысяч лет до нашей эры человек пытался обработать медные слитки, но не использовал для этого профессиональных методов.

Получалось грубо, но это была лучшая альтернатива кости или заточенному дереву.

Следующим металлом, которое человечество добавило в свою копилку, стала бронза. Это продукт начала обработки металлов, когда их научились плавить и смешивать. Так появилась комбинация олова и меди, часто использующаяся в создании украшений.

Позволить себе такие изделия могли только самые богатые представители общества, но и сегодня реликты часто удивляют ювелиров нестандартным подходом к обработке и изяществом форм.

Считается, что человек не проводил никаких направленных экспериментов чтобы получить бронзу. Она была найдена случайно при смешивании.

Полученный сплав удивил твердостью и удобством в обработке – за счет добавления олова он был намного пластичнее используемых тогда материалов. Рецепт был закреплен, и кузнецы стали использовать его при создании орудий труда.

Изделия не так быстро выходили из строя, как каменные или медные, мало весили.

Первое тысячелетие до нашей эры ознаменовалось наступлением железного века. Уже по названию понятно, что в то время люди открыли для себя метеоритное железо и стали пытаться обработать. Но только в третьем веке до нашей эры этот материал стал применяться массово.

Пришло к тому, что вместо поиска метеоритов, богатых железом, его стали добывать из недр. Металл стал распространенным и большинство его аналогов отошли на второй план.

Какими были первые способы металлообработки

Первые орудия для обработки были примитивными. Так первый токарный станок был создан еще за 500 лет до нашей эры. На нем работало два человека.

Один быстро вращал вал, на котором были установлены тиски с зажатой деталью. Второй наносил резьбу. Интересно, что к обработке металла таким способом пришли не сразу.

Изначально токари точили кость и древесину.

Аналогичные средства также находят на территории Египта, Греции и некоторых других стран.

Внешне сильно походил на старые швейные машины с педальным приводом. Когда мастер нажимал на педали ногой, заготовка начинала вращаться. Оставалось только использовать долото для обточки. Так делались первые стержни, используемые в телегах, а также при создании других рабочих инструментов.

Важные этапы в обработке металла

Человек много думал над тем, как упростить приведение станка в действие. Постепенно от ручного вращения или нажатия ногой на педаль отказались в пользу использования воды.

Вода обеспечивала вращение заготовки с нужной скоростью. Это позволило увеличить количество изделий из стали, которые использовались в повседневной жизни.

В конце XVIII века обработка металла получила наибольшее распространение благодаря промышленной революции. Джон Уилкинсон предложил миру технологию обточки цилиндров, дающую качественный результат.

Современность

История развития металлообработки привела нас к тому многообразию методов, которые используются сегодня. Стимулом к совершенствованию металлургии в 20 веке стали войны. Созданные тогда технологии используются и сегодня.

В промышленности нашли свое применение несколько наиболее распространенных средств – это сварка, литье, механическая обработка и использование высокого давления прессом.

Новые технологии помогли повысить качество продукции.

Заказывайте оцинковку труб в «Точинвест Цинк»

Компания «Точинвест Цинк» предлагает заказчикам технологию горячего цинкования труб. Используем современные средства для того, чтобы увеличить продолжительность использования получаемой таким образом продукции.

• Накопленный опыт в цинковании – работаем с 2007 года.
• 3 собственных цеха для горячего цинкования и годовая производственная мощность 120 тысяч тонн в год.
• Точное соответствие требованиям с ГОСТ 9.307-89.

Используем оборудование таких брендов, как EKOMOR и KVK KOERNER.

Вернуться к статьям

Из истории художественной обработки металла

Если говорить об истории художественной обработки металла, то она уходит своими корнями в глубь веков. Первые художественные изделия из металла появились в глубокой древности, когда человек научился изготавливать из этого материала оружие, орудия быта и посуду.

Он быстро научился обрабатывать металл, который хорошо поддается ковке, плавится, вытягивается в нити. Уже с этого времени изделия из металла делились на две группы. Одна служила утилитарным целям, имея не только эстетическое, но и функциональное значение.

Вторая (не имела практического применения) служила для украшения быта и людей.

На Руси искусство художественной обработки металла возникло с незапамятных времен. Наряду с керамикой, художественной обработкой ткани и дерева, художественный металл является традиционным видом древнерусского искусства.

Обработка металла была самым первым производством, выделившимся в самостоятельное ремесло в городе и деревне. Древняя Русь знала почти все виды современной металлообработки: ковку, литье, чеканку, скань, зернь и другие технологии.

Замечательные произведения искусства, оставленные мастерами прошлого, говорят о совершенном владении ими материалом, знании его природных свойств, тонком понимании их возможностей.

Изделия городских ремесленников X – XIII в в. составляли обширный пласт творчества в художественной обработке металла древней Руси. Преимущественно это были различные украшения на вкусы горожан и жителей деревень.

В течение XI – XVII веков крупным центром художественной обработки металла на Руси был Новгород.

Особой популярностью пользовались золотые и серебряные ковши в форме ладьи с одной высоко поднятой или двумя ручками в виде головы и хвоста птицы.

Новгородские мастера украшали чеканкой, тиснеными узорами (басмой), филигранью, эмалью, чернью, гравировкой, позолотой различные предметы интерьера церковных храмов и монастырей.

В это же время и до конца XVIII века один из ведущих центров художественной обработки металла был Псков – город развитого ремесленного производства и торговли.

Мастера Пскова так же, как и новгородцы, владели техникой филиграни, эмалирования, золочения, серебрения и чернения. Больших высот они достигли в мастерстве гравирования по серебру.

Гравировальное искусство псковитян оказало большое влияние на дальнейшее развитие художественной обработки металла в России.

В XVII веке крупными центрами художественной обработки металла были города Поволжья и Севера: Ярославль, Казань, Кострома, Великий Устюг, являющиеся важнейшими населенными пунктами на большом торговом пути из Астрахани до ВеликогоУстюга.

Народные мастера Великого Устюга славились искусством изготовления различных серебряных изделий с чернью.

Черневые серебряные ларцы, табакерки, шкатулки, вазы, предметы сервировки стола, ювелирные украшения были известны далеко за границей России.

• В XVIII веке большими знатоками черневого дела, искусными изготовителями коробочек, табакерок, чарок, стаканов, чайных сервизов из серебра были мастера из Тобольска и Иркутска.
• Также нельзя не отметить московских художников – мастеров, вплоть до XVIII – XIX веков Москва продолжала оставаться основным центром изготовления художественных изделий из металла.
• А зарождение искусства художественной обработки металла в Петербурге относится к началу XVIII века, когда в новую столицу русского государства Петром I были приглашены народные умельцы из многих городов России, а также иностранные мастера.

Среди всемирно известных центров народного художественного промысла Красносельский (село Красное Костромской губернии) является один из старейших. В 1897 году в Красносельском училище открылся «Класс технического рисования», а с 1904 года он преобразован в «Художественно – ремесленную учебную мастерскую золотосеребряного дела».

По настоящее время училище готовит мастеров с квалификацией – «художник – мастер по металлу».

Говоря о художественной обработке металла, нельзя не сказать о жостовском промысле, где главным творцом подноса, несомненно является мастер – живописец. Вначале поднос делали из папье — маше.

Лишь в 1876 году их стали изготавливать из железа.

Изображение цветов и плодов – неиссякаемая тема талантливых жостовских живописцев, утверждающих в своих работах ценность мира природы и открывающих скрытую в обыденности красоту.

Рождение искусства просечного металла относится к отдаленным временам развития кузнечного дела. В древнерусском декоративном искусстве просечной металл распространился очень быстро.

«Плоскостное узорочье» вплетали в белокаменную резьбу владимирско – суздальской Руси подзорами крыш, куполов, фонарей, дверных петель.

В домах просечными полосами оковывали сундуки и шкатулки, а также отделывали доспехи и холодное оружие.

«Ростовская финифть» — исстари и по сей день отличительная особенность ростовских мастеров заключается в том, что декоративные изображения на изделии выполнены живописной эмалью (финифтью). Заметим, что нанесения живописной эмали разработал еще в XVII веке французский ювелир Жан Тетен.

Специальные огнеупорные краски собственного изобретения он накладывал на эмалированные поверхности, затем подвергал обжигу для закрепления. Вскоре после этого финифть появилась в Москве, Сольвечегодске, Великом Устюге, Петербурге.

С середины XVIII века главным центром по производству финифтевых изделий стал Ростов Великий.

Говоря о художественной обработке металла как о виде декоративного народного творчества, нельзя не вспомнить о Фаберже, который нетрадиционно, умело и эффектно использовал в изделиях природные неоднородности металла.

До сих пор отвоеванное им место в мировом ювелирном дизайне не занял никто. Прошли десятилетия, а драгоценные украшения в стиле Фаберже по – прежнему привлекают людей, вызываю восторг и восхищение.

В 1996 году Юнеско объявило Годом Фаберже в честь 150 – летия со дня рождения знаменитого российского ювелир.

Начало истории железа

История металла началась в III веке до н.э, когда люди научились добывать и обрабатывать медь и бронзу. Но эти металлы не были широко распространены и оставались дорогими. Люди продолжали использовать каменные орудия труда наравне с металлическими.

И только в I веке до н.э началась история железа. Свободного самородного железа в природе практически не встречается, а только соединение железа с кислородом (оксид железа) или гидрат окиси железа.

Для того чтобы получить металл нужно восстановить железо, то-есть отнять у него кислород. Но расплавить железо тяжело, так как оно плавится аж при 1539 градусах.

Наши предки внимательно наблюдали за «плавкой» руды и таки нашли способ извлечь железо без нагревания его до столь высокой температуры (потому что печей для таких температур просто не было).

Чтобы извлечь из руды железо сначала выкапывалась круглая яма, стенки которой обмазывались глиной. Затем над округлой нижней частью сооружалась верхняя, в виде конуса. Топливо (а это был древесной уголь) засыпали на дно ямы. Сверху клали шихту – измельченную руду и уголь, а на самый верх – толстый шар угля.

Также в нижней части печи делалось отверстие для воздуха.

При искусственном нагнетании воздуха температуру в печи можно было поднять до 1200 градусов, что давало возможность извлечь из руды больше чистого железа (при естественном притоке воздуха температура поднималась только до 1000 градусов). Потому вскоре начали использовать мехи. Они делались из шкур и при помощи сопел воздух вручную нагнетался в печь.

Когда топливо поджигалось, руда начинала разогреваться и тестообразное железо в виде мелких лепестков опускалось вниз. В результате на дне печи образовывался ком мягкого сварного железа – крица. Этот кусок мягкого железа весил от 1 до 8 кг и включал в себя пустоты, заполненные твердыми шлаками.

Железо доставали и обрабатывали в кузнице. Крицу разогревали и ударами молота удаляли шлак. Ковка железа вскоре стала основным видом обработки металла.

Впрочем, чистое железо слишком мягкое и его невозможно использовать для изготовления орудий труда. Потому в него начали добавлять углерод. Сплав содержащий 0,3-1,7 % углерода называется сталью. Сталь ценна своей способностью к закалке: если изготовленный инструмент нагреть докрасна, а потом охладить в воде – он становится очень твердым и приобретает хорошие режущие качества.

Дальше история железа тесно переплетается с историей литой стали.

Статья подготовлена по материалам книги: К. Рыжов «100 великих изобретений», 2006 г

Какой металл человек начал обрабатывать первым?

Подобно золоту и серебру, медь в земной коре иногда встречается в виде самородков. Возможно, из них около 10 тысяч лет назад были изготовлены первые металлические орудия труда.

Не зря сотни тысяч лет, прошедшие между появлением человека на земле и возникновением первых цивилизаций называют каменным веком. Но в 5-6 тысячелетиях до н. э. люди открыли для себя металл.

Какой первый металл научился обрабатывать первобытный человек?

Медь — первый металл, освоенный человеком. Химические свойства меди В течение многих тысяч лет изделия из камня были основными орудиями, которые использовал человек.

Как древние люди обрабатывали железо?

Первыми железо стали обрабатывать в древней Анатолии. Древние греки считали открывателями железа народ халибов, на греческом языке название этого народа и звучит как «отец железа». Первым устройством, при помощи которого из руды стали получать железо, была одноразовая сыродутная печь. Она облазала.

Какой металл полностью вытеснил камень?

Первый металл, который научились использовать древние люди, – медь, ее научились выплавлять почти 5 тысяч лет назад. Энеолит (медно-каменный век) – время появления первых металлических изделий из меди. Но медь не смогла полностью вытеснить каменные орудия труда, камень остался основным материалом.

Сколько тысяч лет назад люди научились обрабатывать металл?

Изобретение металлургии, произошедшее около 6000 лет назад, стало началом новой важнейшей эпохи в истории человечества. Одним из первых металлов, которые люди научились обрабатывать, была медь.

Какой металл ассирийские кузнецы научились обрабатывать?

люди научились обрабатывать железо.

Как в старину плавили металл?

Железная руда, содержащая в себе окислы железа (FeO, соединение железа и кислорода), перемешивалась с древесным углем и закладывалась в печь. Затем при высокой температуре, которая создавалась продуванием угля воздухом, углерод начинал соединяться с окислами железа.

Как можно получить медь?

Медь получают из медных руд и минералов. Основные методы получения меди — пирометаллургия, гидрометаллургия и электролиз.

В каком тысячелетии до нашей эры на территории казахстана человек научился обрабатывать железо?

Где-то около XV—XIV вв. до н. э. техника выплавки и науглероживания железа была разработана в кавказских предгорьях в Урарту.

Когда научились плавить железо?

Возможно, в 1200 году до н. э. в Западной Африке умели плавить и обрабатывать железо.

Какой металл ассирийские кузнецы научились обрабатывать в конце 2 тысячелетия до нашей эры?

Определи, какой металл ассирийские кузнецы научились обрабатывать в конце 2 тысячелетия до н. э. олово

Почему медь не смогла полностью вытеснить камень из обихода людей?

Другое дело, что медь в силу своей невысокой твердости и прочности все-таки не вытеснила полностью камень. Люди, например, предпочитали обсидиановые ножи и скребки, непревзойденные по своей остроте и твердости. Да и в быту мелкие изделия из кремня, кости по-прежнему оставались в обиходе.

Что после неолита?

Энеолит («медный камень») — эпоха в развитии человечества, переходный период от неолита (нового каменного века) к бронзовому веку. … Поэтому авторы термина Энеолит назвали эту эпоху не Медный век, а Энеолит, так как на протяжении этой эпохи «одновременно применялись каменные и медные орудия труда».

Что использовали люди для выплавки железа?

Для выплавки железа люди использовали плавильные печи. В речном обрыве или на борту оврага сооружали печь в виде трубы. Загружали её древесным углём и измельченной рудой, поджигали, а естественная тяга или искусственное дутьё поддерживали горение.

Интересные материалы:

Что делать если зарядник не заряжает ноутбук? Что делать если защемило спину? Что делать если засох мирт? Что делать если завис ноутбук Dell? Что делать если завис телефон Xiaomi? Что делать если жесткий диск не определяется? Что делать если жесткий диск пищит? Что делать если значок вай фай есть а интернета нет? Что делать если зубной протез натирает десну? Что делать если звук на ноутбуке стал тише?