//Купромарганец. В 1840 году Герсдорф получил купромарганец с 20 процентов марганца, а вскоре после этого Шрёттер получил его с содержанием от 10 до 19 процентов марганец путем восстановления смеси медной окалины, пиролюзита и угля. В 1876 году Парсон получил железосодержащий медно-марганцевый сплав плавлением ферромарганца в тигле и добавлением меди, а в 1878 году Бирманн производил купромарганец, свободный от железа, который содержал 74,50 процента меди, 25 процентов марганец и 0.50 процента углерода. По содержанию марганца сплав оказывает, подобно фосфору и кремнию, восстанавливающее действие на оксиды, поглощаемые при плавке бронзы и т. д., при этом оксид марганца образуется и отделяется, так что при умеренной добавке (от 3 до 6 процентов купромарганца от веса шихты) в сплаве остаются лишь небольшие количества марганца, при этом прочность сплава увеличивается. Для восстановительных целей требуется количество марганца примерно в четыре раза больше, чем более дешевого фосфора. При добавлении большего количества марганца, так что больше его остается в сплаве, твердость и прочность увеличиваются, но хрупкость появляется медленнее, чем при добавлении фосфора.
Медьмарганец можно получить следующим образом. В графитовый тигель емкостью 35–60 фунтов поместить смесь порошкообразной марганцевой руды, угольной пыли и гранулированной меди, засыпать плавиковым шпатом, поваренной солью и угольной пылью, выдержать тигель на несколько часов при белом каления и вылить жидкий сплав; в результате получится твердый, жесткий, прочный сплав беловато-серого цвета. По причине неполного восстановления до 10 процентов марганца теряется, и тигель сильно разрушается.
Чтобы частично преодолеть эту проблему, Аллен плавил в отражательной печи с регенеративным нагревом смесь оксида меди, угля и оксида марганца, (последний получается из марганцевой жидкости, образующейся в качестве побочного продукта при производстве хлора, или приготовляется специально из карбоната марганца), в результате чего получается ковкий пластичный сплав, содержащий от 5 до 30 процентов марганца, который, как утверждается, обладает большей прочностью, чем медь.
Валансьен восстанавливал пиролюзит в магнезиальном тигле, футерованном пиролюзитом, и плавил полученный металлический марганец с медью с образованием сплавов, содержащих от 3 до 8 процентов марганца. Такие сплавы мягкие и пластичные, при содержании же от 12 до 15 процентов марганца они приобретают серый цвет, становятся твердыми и хрупкими, легче плавятся. Путем добавления цинка получают сплавы, подобные немецкому серебру, пластичные как в холодном, так и в горячем состоянии, тогда как немецкое серебро всегда приходится обрабатывать в горячем виде.
Паркс нагревал до 100 весовых частей марганцевой руды с 50 частями оксида меди и 75 частями антрацита в закрытом тигле до красного каления в течение шести-десяти часов. После охлаждения получается рыхлая масса, в которой сплав находится в виде мелких шариков. Последние отделяют просеиванием и промывают.
При меньшем содержании марганца, например 4%, купромарганец имеет медно-красный цвет, при большем содержании (10 — 15%) — желтовато-серый цвет, а при еще большем содержании, например, до 30 процентов, серого цвета. По словам Вейлера, сплав с 8 процентами марганца легко прокатывается, но с 12-15 процентами он становится очень хрупким. Сплав меди 75 и марганца 25 сопротивляется коррозии лучше, чем медь.//

Шлифовка тоже требует времени и правка действительно заключалась в крайне трудоёмких обколе с последующей перешлифовкой. Другое дело что топоры из нефрита и жадеита для рубки обычно не использовали, это был скорее статусный или военный предмет.

Разница в производительности между каменными и металлическими топорами огромная хотя бы за счет разной геометрии режущнй кромки. Примерно такая же разница будет при рубке дерева поперек волоком топором и колуном.
Наиболее совершенные шлифованные каменные топоры из нефрита или жадеита не требовали частой правки, да и это технически невозможно — правка заключалась в перешлифовке и производилась достаточно редко.

ОБС разница между каменными, медными, железными, стальными и современными инструментами из легированных сплавов не в производительности труда, которая меняется не сильно, но в затратах на обслуживание инструмента. Каменный топор на каждый час рубки требует полчаса-час на устранение того самого «крошится» и подготовку замены, железный пару часов в неделю, а легированная сталь позволяет работать месяцами.

твердость меди значительно ниже, чем у бронзы и железа. Но с помощью холодной ковки её можно поднять до 140 HV (единиц по шкале Викерса), а этого вполне достаточно для рубки дерева. В археологическом эксперименте 2 бронзовых топора показали почти такую же производительность, как и стальные, при том что их твердость составляла всего 108 и 144 HV (максимум для бронзы >300), т.е. качественный медный топор, вероятно, рубил бы не хуже.

В общем, твердость материала орудия не играет большой роли при работе с деревом (как и во многих других задачах). Твердость кремня достигает 1200 HV, что в разы больше твердости даже железных/стальных орудий древности, но в экспериментах каменные топоры оказываются в 3 и более раз (до 8 для клёна) хуже металлических. Гораздо большее значение имеет прочность. Каменное лезвие крошится и ломается под нагрузкой, это «лечится» увеличением угла заточки, но ведет к снижению эффективности орудия. Открытие металлов позволило делать тонкие и прочные лезвия, и производительность труда увеличилась в разы, особенно при более тонкой работе. Например, в строгании дерева медный нож оказался в 7-8 раз лучше каменного.

Чисто теоретически имеет, но практически? Все же зависит от исторической эпохи, возможностей и потребностей этой эпохи. Невозможно прыгать через эпохи, некоторые технологии будут просто невостребованными. Эпоха в которой возникла потребность в массовой артиллерии и так уже нуждается в массовом производстве стали. Так что конвертор и так необходим. Это в общем и дешевле получится, при тех же затратах на разработку технологий. Технология получения алюминия конечно тоже важна (и вполне возможна, данная эпоха позволит и генераторы сооружать и людей понимающих что это такое найти) но не для бронзы, а сразу для дюралюминия. Чего мелочится? ))). Алюминиевая бронза специфический продукт. Она необходим для деталей машин. Можно и без неё обойтись. Нужно же приоритеты расставлять. Любая технология до получения продукта это годы разработок. Не десятилетия, но 1-3 года. Плюс обучение персонала, тоже 1-3 года. Вот и нужно определится что за 10-15 лет и в какой последовательности получать. Алюминиевая бронза? Не думаю. Ну если как побочка, если время появилось и люди свободные в подчинении есть — дать задание -пусть выплавляют ))).
Мой же вопрос о совершенно другом. Можно ли получить сплав медь-кремний, условно в 3000 г. до н.э.? Является ли ограничением только температура плавления кремния?

«…Наибольшее распространение получили кремнистые бронзы с добавления марганца и никеля. Реже применяются бронзы двухкомпонентные и с добавками олова, цинка, железа и алюминия…»
https://libmetal.ru/bronze/sibronze.htm
Дополнительные легирующие добавки необходимы для получения лучших механических характеристик. Но даже плохая бронза лучше хорошей меди. Если получение кремнистой бронзы возможно в угольных печах и проблема только в температурах (для кремния вероятно 1800) то необходимо только доработать печи. Тоже нетривиальная задача, но вполне выполнимая при минимальной ресурсной базе. И всяко проще электролиза.

//Двойные сплавы системы Cu-Si не применяются. Среди кремнистых бронз наибольшее распространение получили бронзы, дополнительно легированные никелем и марганцем//
В начале 20 в кремнистой бронзой называли обычные бронзы, раскисленные кремнием, его таи было меньше 0.5%. Как и аналогичные фосфористые, такие бронзы лучше лились и были менее хрупкими.

В кренмистых бронзах нужны и другие легирующие элементы — марганец или никель.
Кремний можно восстанавливать (из тетрахлорида кремния или гексафторсиликата) натрием, калием или даже цинком — поскольку кремния в бронзу нужно около 2-3%, это может быть рентабельным. Или пытаться диоксид кремния восстанавливать углем в присутствии меди — это может снизить требуемую температуру

// если есть железо, проще доработать технологию обработки железа

Из бронзы можно сразу лить пушки и нарезать. Из железа — нужен конвертер и потом еще помаяться придется. А олово вещь дико редкая. Так что обсуждение альтернативных добавок имхо смысл имеет.