История 2/20/2020 Читать 5 мин

Тайны происхождения железа

Каждый день, с утра до вечера, мы пользуемся предметами из стали. Давайте проведем эксперимент и посчитаем, сколько стальных гаджетов нас окружает в течение дня. Посмотрите на иллюстрацию ниже. Сколько стальных предметов получилось у вас? 

Сталь — это сплав железа с углеродом. Откуда взялся один из самых распространенных в земной коре металлов, до сих пор загадка. Легенда гласит: первое железо упало с неба. На планету приземлились гигантские метеориты, из которых древние люди научились делать наконечники стрел и копий, щиты и мечи, а также украшения. Считается, что первыми покорили металл шумеры (население части стран Ближнего Востока) и египтяне в четвертом тысячелетии до нашей эры.

Один из крупнейших метеоритов мира упал в Приморском крае в горах Сихотэ-Алинь в феврале 1947 года. Железное тело весом 23 тонны распалось в атмосфере на множество осколков в виде метеоритного дождя. Обломки образовали на поверхности Земли более 30 кратеров от 7 до 28 м в диаметре и до 6 м глубиной. Самый крупный осколок метеорита Сихотэ-Алиня весит около 1745 кг. Химический анализ показал, что метеорит на 94% состоит из железа.

Почти три тысячи лет понадобилось для того, чтобы предметы из железа вошли в обиход. Каменный, медный и бронзовый века сменила эпоха железа. Дело в том, что метеоритное железо встречалось редко, и изделия из него ценились дороже золота. Да и мастера не спешили делиться своими секретами. Украшениями и оружием «небесного» происхождения владела в основном знать.  

 Первые упоминания о способе получения железа из руды — сыродутном процессе — датируются вторым тысячелетием до нашей эры. Железо, которое получали из руды и древесного угля сначала в закрытых ямах, а потом в глиняных печах, напоминало тесто. Чтобы избавиться от шлака, его много раз проковывали вручную сильными ударами молота. 

 Чугунное литье придумали только в позднее Средневековье с появлением домны — печи для выплавки чугуна из железной руды. Чугун (англ. pig iron) — это тоже сплав железа с углеродом, но более хрупкий в твердом состоянии. Из него делают детали для машин, сковородки и ванны, а еще это полуфабрикат для производства стали. В древние же времена чугун из-за его ломкости сначала считали вредным продуктом. Но потом обнаружили, что при повторной переплавке в печи чугун превращается в сталь хорошего качества. Этот принцип стал популярным на многие века и дошел до наших дней. 

 Железо быстро стало главным материалом в производстве оружия и земледельческих орудий. Обладание черным металлом определяло исход сражений, ход истории и технического прогресса. 

 В 1864 году французский инженер Пьер Эмиль Мартен изобрел печь, которая переплавляла чугун и лом в сталь. Это изобретение позволило получать качественную жидкую сталь. Мартеновский процесс был основным способом производства стали до семидесятых годов ХХ века. А в наше время мартеновские печи больше не строятся, их вытеснили кислородные конвертеры и электропечи.