Этот пост — просто сборка списка металлов в последовательности, как они были найдены и использованы человечеством.
Однако даже из такого простого упорядочения можно сделать выводы…
Скажу сразу — я не буду перебирать те элементы, которые сейчас считают металлами, например кальций или калий. Он не имеют классических металлических использований даже в составе присадок. Потому что оксиды металлов это обычное дело и какое-либо применение им находили всегда. Не буду я трогать разные лантиноиды с актиноидами. Конечно, формально плутоний это металл, но его применение выходит за пределы конструктивных элементов. При этом заметьте — ртуть будет, это вполне конструктивный элемент в раннем электрооборудовании и присадка — составной элемент амальгамм.
Еще я пытался ставить даты получения именно чистого металла — даже если он не применяется нигде кроме сплавов, все равно это дает куда более контролируемый результат, и именно это позволяет запускать промышленное использование. Кроме прочего в простейшей лампе накаливания восемь металлов. А если нужно посложнее?
Поэтому все просто — я смотрю с точки зрения попаданца, который будет строить что-либо из металлов. И уж поверьте мне — атомную бомбу он точно строить не будет, даже если окажется в период между мировыми войнами…
Золото. Самый древний металл доступный человечеству. Похоже, что-либо делать из него стали в раннем неолите, причем на всех континентах. Было бы золота на планете много, то, возможно, медный век начался бы много позже. Или много раньше.
Серебро. Опять-таки древний металл и опять-таки ранний неолит. Серебра на пару порядков больше, чем золота, но в своем большинстве оно идет вместе с другими рудами, например со свинцовыми.
Свинец. Очень древний металл. Уже конец неолита, в районе 10 тысяч лет назад. Именно на свинце человечество отрабатывало трюк «восстановление металла из руды». Но применение было эпизодическим — так, статуетку сделать, бусины отлить или медальончики. Как конструктивный элемент свинец начал массово применяться в Римской Империи и это было его лебединая песня.
Медь Медь запустила одну из первых технологических революций. Примерно 10 тысяч лет назад из медной руды выплавили первую медь. Но по своим технологическим свойствам чистая медь недалеко ушла от золота с серебром и поэтому все основное началось только 6 тысяч лет назад, пока появилась бронза. В любом случае медь это металл, который развернул течении истории.
Олово. Составная часть бронзы и именно олову обязан бронзовый век 6 тысяч лет назад. По-видимому олово натолкнуло человека на само понятие «сплав» и показало насколько сплавы могут быть полезными.
Железо Первые выплавки из железа — 5 тысяч лет назад. Всякие побрякушки из метеоритного железа не в счет, они погоду не делают. Так как температура плавления железа вполовину выше, чем у бронзы, то выплавка железа оказалась для человечества технологическим подвигом. Дикое количество возможных примесей, кардинальное изменение свойств металла при микроскопических добавках некоторых элементов, проблемы с окислением железа… я вообще плохо представляю как это все побеждалось без понимания процессов. Получение более-менее стабильного производства железа на тот момент было много круче, чем сейчас выход человечества в космос. Использование железа это очень и очень крутая ступенька для человечества.
Ртуть. Ртути на планете только немногим больше чем серебра. Но она сильно рассеяна, но эти 0.02% самородных месторождений ртути позволили человечеству познакомится с ней в Древнем Египте за 1500 лет до нашей эры. Чуть позднее до нее добрались и Китае и в Индии и на Мексиканском полуострове. В чистом виде ртуть фактически не применялась до 16 века, когда стали ее использовать в приборах. В составе соединений (киноварь, амальгамма) применялась чуть ли не раньше, чем люди осознали что это ртуть.
Лирическое отступление. Как видим, эти металлы были получены очень давно, но до конца средневековья считалось, что «существует семь планет и семь металлов». Конечно, средневековье время особенное, там умели отказываться от знаний историю с Аристотелем и четырьмя ногами у мухи помнят все. Создается впечатление, что человечество сделало рывок, а потом остановилось на тысячи лет.
Платина Известна за 1200 лет до нашей эры в Древнем Египте. Хотя, по-видимому, там ее не распознавали как отдельный металл, а принимали за серебро. Аборигены Южной Америки тоже использовали самородную платину, но обрабатывать ее не могли. Европейцы узнали про платину во время конкисты, но обрабатывать научились начиная с 1766-го.
Цинк Получен в 1738 году, а промышленное производство было запущено в 1743. Однако, в хронологии цинк расположен здесь. Все просто — это редчайший случай, когда человечество использовало веками, но не понимало что использует. В Древнем Риме к медной руде добавляли некий минерал и получалась латунь низкого качества. При этом сам металл из этой руды получить не могли ни в какую. Это было колдунство чистой воды и из результата можно было только жетоны с монетами отливать, больше ни на что та латунь не годилась. Но зато было дешевой, дефицитное олово было не нужно а результат все равно превосходил просто медь.
Висмут. Получен в 1738-м. Однако, он был известен и в средневековье. Просто считалось, это такая разновидность свинца или олова, плохая разновидность. Алхимики проводили с ним опыты, пытаясь превратить его в серебро.
Марганец. Открыт в 1774
Титан. Выделен в 1791, но в чистом металлическом виде получен только в 1910, а впервые был доступен вне лаборатории с 1932-м
Кобальт Металл получен в 1735-м, руда была известна тысячелетиями.
Никель. Открыт в 1751-м, руда никеля столетиями использовалась в стекловарении.
Молибден. Открыт в 1778-м, в металлическом состоянии — начиная с 1817
Вольфрам. Открыт в 1781, в металле получен в 1783-м.
Магний. Получен в 1792-м, в промышленных масштабах начали выпускать после 1830-го, когда Фарадей получил его электролизом.
Хром. Открыт в 1793-м, доступен с начала 1800-х
Литий. Открыт в 1800-м, в чистом виде с 1817
Тантал. Обнаружен в 1802-м, но долгое время не получилось выделить. В металлическом виде получен только в 1903-м, а промышленный выпуск — начиная с 1922-го (миллиграммами).
Осмий. Открыт в 1803-м
Иридий. Тоже 1803-й
Ванадий. Открыт в 1801-м, начали производить с 1831-го.
Алюминий. Впервые получен в 1852-м, но при химическом получении он дороже золота. Электрохимический метод разработан в 1886 и только этого времени алюминий стал доступен.
Индий. В 1863-й обнаружен при спектроскопии. Получен в виде слитка в 1867-м.
Галлий. Открыт в 1875-м.
Радий. Добавлен сюда… ну наверное по приколу. Как металл этот металл бесполезен, хотя имеет требуемые свойства. Которые никому не нужны. Но — открыт в 1898 году.
Все остальное — иттрии-цирконии-рубидии примерно все в то же время. Но получать их, а тем более найти применение смогли уже в 20-м веке.
А теперь смотрим — до времен Джеймса Уатта попаданцу доступны только эти самые семь металлов.
И только они.
Возникает один вопрос: неужели случайно все так происходит, что одновременно повалили и паровые машины, открытия в химии, да и в физике было подобное (Ньютоны с Лавуазье тоже примерно в это время всплыли)? ИМХО, это результат других социальных процессов, связанных с изменением роли религии, но это отдельная тема.
Но попаданцу следует помнить — попаданцу для развития технологии нужно сдвинуть огромные пласты во всех областях. И сдвинуть так, как случилось в реальной истории, все вместе. И что-то мне подсказывает, что это вряд ли по силам одному человеку..
>Аборигены Южной Америки тоже использовали самородную платину, но обрабатывать ее не могли
а как они поделки из платины делали?
Ну может я неточно выразился. Они не могли ни расплавить платину, ни механически обработать. Но они использовали крупицы платины в золотых украшениях.
а алмазом (или корундом) разве не получится обработать платину?
А что именно вы хотите с корундом получить из крупинок платины?
а каких размеров обычно бывают самородки?
(рекордный вроде был около 9.5кг)
Тут вопрос не каких размеров они бывают, а каких размеров индейцы использовали.
http://www.6carat.ru/ru/library_45.html В Эквадоре, у побережья Эсмеральдас обнаружены не только изделия инков – кольца, браслеты, небольшие сосуды из платины, но и остатки мастерской, в которой их изготавливали . Это позволило восстановить технологию (странно, что она в своё время осталась неизвестной для испанских колонизаторов). Пылевидные зёрна платины , перемешанные с золотом, маленькими порциями нагревали на древесном угле, и золото при этом обволакивало платину , прочно с ней слипалось. Этот сплав подвергали ковке, нагреву, снова ковке – многократно, пока он не становился однородным. Внешне такой металл почти не отличался от «европейского» – плавленого. Ещё в 1520 году вождь ацтеков Монтесума прислал в подарок испанскому королю полированное платиновое зеркало . Значит, задолго до европейцев индейцы доколумбовой Америки умели обрабатывать платину . Индейцы Колумбии называли её «чумпи» , крупным самородкам они поклонялись, а мелкие использовали в качестве гирь.
смахивает на Дамаск… интересно, а что-нибудь полезное из этого сделать можно?
На слойки типа дамаска или булата это не похоже от слова совсем… Порошковая технология, и кстати — доступная в варианте амальгамирования.
Полезное делать можно, если внезапно этой платины много. А её много не бывает, за исключением исторического извращения при Конкисте. Так что овчинка (отработка технологии) выделки не стоит.
Забыли про палладий (1803 год). Нынешняя стоимость палладия и платины обусловлена широким использованием этих металлов в электротехнике, гальванотехнике и как катализаторов в нефте- и газохимии.
Про платину из википедии: «Название платине было дано испанскими конкистадорами, которые в середине XVI в. впервые познакомились в Южной Америке (на территории современной Колумбии) с новым металлом, внешне похожим на серебро (исп. plata). Слово буквально означает «маленькое серебро», «серебришко». Объясняется такое пренебрежительное название исключительной тугоплавкостью платины, которая не поддавалась переплавке, долгое время не находила применения и ценилась вдвое ниже, чем серебро.»
Да, палладий пропустил, спасибо.
Алюминий стал широкодоступным после появления технологии производства Содерберга в 1920-х годах. Интересный факт: в это же время В.А. Плотников предложил более экономичную технологию алюминия, которая почему-то не нашла широкого применения. Из книги Ю.Я. Фиалкова «Доля правды»: «…именно Плотникову первому в мире удалось осуществить электролитическое выделение алюминия при обычной температуре из растворов (разумеется, неводных). Это открытие выросло потом в обширное направление в мировой электрохимии, историки которой ставят имя Плотникова рядом с именами самых крупных корифеев….. В уже упоминавшемся личном деле Плотникова я обнаружил неизвестно, как и зачем попавшую туда открытку, написанную собственноручно самим Тамманом. В открытке, датированной 1920-м годом, значилось: Дорогой профессор! Я был рад получить после столь долгого перерыва Вашу статью, которая будет помещена в одной из ближайших тетрадей «Zt. phys. Chemie». Осталось только непонятным, почему вместо общепринятой температуры +18°С Вы исследовали свойства растворов при +9°. Представилось: 19-й год, занятия в институте прекращены, в помещениях холодина — и Плотников, который собственноручно измеряет электропроводность растворов при максимально возможной тогда температуре…»
Широкодоступность понятие растяжимое. Тут уже всплывал факт что в русской армии еще в конце девятнадцатого начали делать ложки-фляги из люминя — для экономии веса.
Чой-та непохож это «факт» на факт…
Точно из алюминия, а не из алюминиевой бронзы? Потому что тогда была доступна именно бронза.
Есть такое. Отсюда http://magazines.russ.ru/zvezda/2007/3/ar8.html
«Алюминиевую посуду в армии ввели в 1897 году. А ведь в это время в России не было своего алюминия, а были лишь так называемые “переделочные” заводы, которые из импортного металла прозводили свои изделия. Кроме того, было непонятно, насколько вреден этот металл при использовании его в качестве посуды. У многих в ту пору были большие сомнения. На эту тему только начинали производиться исследования, но к этому вопросу отношение было очень серьезное. Уже в 1899 году некто Хохловский защитил диссертацию на соискание ученой степени доктора медицины на тему: “Исследование в санитарном отношении котелков и фляг из сплавов алюминия как предметов снаряжения солдата”. Он показал, что при приготовлении еды в такой посуде “абсолютное” количество металла переходило в пищу ничтожно и не превышало “фонового” количества алюминия, содержащегося в воде, растениях и т. д.
Но российский император видел в алюминии одно его несомненное преимущество — легкость. Ведь до этого вся походная солдатская посуда была изготовлена из облуженной меди» На барахолках дореволюционная армейская посуда из алюминия встречается черезвычайно редко, в основном была «на вооружении» гвардейских частей. Остальные довольствовались жестяными котелками, стеклянными и даже деревянными флягами, деревянными ложками.
Блог коллекционера солдатских фляжек http://flyagi.livejournal.com/
«ранние образцы японской армейской посуды изготавливались из чистого алюминия, без какого-либо защитного покрытия, вследствие чего те же котелки при использовании покрывались тёмными пятнами, или, в худшем случае, очагами коррозии. По этой причине, в памятке по обращению с алюминиевым снаряжением , во избежание коррозии, не рекомендовалось оставлять в котелке кислые продукты, например, традиционные маринованные сливы “умэбоси”. Проблема с коррозией была окончательно решена только в 1923 году, с появлением «Almite» — технологии анодирования алюминия при помощи щавелевой кислоты, запатентованной японской компанией «Riken».
Замечу, что данная историческая последовательность — соответствует опоре на «очевидную» термохимию.
Попаданцу явно имеет смысл вводить раннюю электрохимию, и тогда всё металловедение изменится самым причудливым образом.
По железу: выплавка чугуна — одно, кричного железа — другое, стали — и вовсе третье. Не надо всё объединять «в одну крутую ступеньку».
Ащо озадачил ЛИТИЙ в списке КОНСТРУКЦИОННЫХ металлов. 🙂
Ну, туда и радий прополз… А литий — это легирующая добавка для алюминия, между прочим. И еще соединения лития нужны для выплавки алюминия, он обязательно должен быть в электролите.
а как с горючестью после легирования Литием?
как выяснилось в Афганистане сплавы Магния с Алюминием при великолепных ТТХ совсем не годятся для боевой техники по причине своей горючести
Несущественно. Если техника горит так, что разогрелись до желтого каления массивные конструкции — оно уже все. Так что используют везде, где оно оправдано экономически.
И проблемы только при серьезных нарушениях — попытка подлезть к магниевому сплаву с газорезкой, например, может сильно удивить.
Кстати, статья про барометр есть? Штука простейшая, но создан был не сразу и, главное, есть небольшой финт в конструкции, позволяющий сделать его компактным и без ртути. А он, возможно, неочевиден.
>попытка подлезть к магниевому сплаву с газорезкой, например, может сильно удивить.
ну в Афгане при попадании куммулятивных ракет магниево-алюминиевые сплавы часто загорались
а в средние века может какой-нибудь эрзац-напалм вроде греческого огня попасться, да и горящая смола или масло — тоже пожароопасны
это скорее байка.
горящие искры- это еще куда ни шло, но чтоб загорелся массив — это невероятно.
Если ухитрится запалить массив то от жара ничего ВООБЩЕ не останется, даже обгорелого остова.
Ну а греческий огонь и прочие напалмы массиву не страшны, чтобы он загорелся его всего нужно нагреть гадусов до 500-600, во всем объеме.
а почему от локального нагрева до нужной температуры — по-Вашему не должно загореться?
Потому что у металла есть теплопроводность, и у аллюминиевых сплавов она огромная. Если вы сумеете ОЧЕНЬ БЫСТРО нагреть точку на плите то она возможно даже вспыхнет, но отдав тепло горения плите не сможет нагреть следующую порцию металла до температуры горения.
т.е. чтобы ваш металл загорелся его нужно нагреть до крайневысокой температуры весь, а потом одну его часть до температуры горения. Для массива почти невероятное событие.
Собственно магниевые сплавы даже допускается резать и сваривать газовой сваркой но при соблюдении мер предосторожности.
Так что при попадании снаряда РПГ в лист из алюминево-магниево сплава я вполне допускаю образование мелких высокоскоростных осколков которые при ударах будут вспыхивать, но горение массива это сказка…
Точно так. Но фрегаты с магниевыми сплавами в настройках выгорали от ракеты почти полностью. Как и упавшие самолеты. Технике помогает сгореть разлившееся топливо.
Ну да, было пара случаев. Правда там пожар начинался с разлива окислителя и топлива, плюс был пожар на ПЛ, там был прорыв воздуховода под давлением. Ну и сплав там использовался в виде профилей и тонких листов, а не в виде брони, что способствовало локальному перегреву.
В таких особых условиях действительно горит неплохо.
Но к афгану эти истории отношения не имеют, так что про выгорающую бронетехнику все же байка.
Алюминий-литиевые сплавы — это хайтечный хайтек. И СССР-то помучался (на закате и пике своей научно-технической мощи). А Союз на военку денег не жалел.
И довольно быстро оказалось бесполезным с появлением практичных углекомпозитов.
В общем, для попаданца оно должно проходить скорее в качестве курьёза.
Кстати о меди и свинце… свинцовая бронза, аднака!
http://www.ngpedia.ru/id268404p1.html
Да, и о кремниевой бронзе не забываем…
Емнип и для свинцовой и для кремниевой бронзы нужна чистая медь, с минимумом примесей, для кремниевой же помимо самого кремния ещё и никель с магнием. Итого раньше середины 18-го века рассчитывать вряд ли придётся, с нормальной сталью выходит попроще.
Что-что, а чистая медь для попаданца — не проблема. Очистка меди — самая простая и самая дешёвая по электричеству из электрохимических технологий, можно хоть на кричной гальванике.
И, кстати, свинцовая бронза для генераторов весьма полезна.
Если у нас уже есть электрические мощности, подходящие для очистки большого количества меди то не лучше ли наладить производство не дешевой меди но дорогого алюминия, а затем куда более подходящей для не индустриальных задач алюминиевой бронзы?
Кремниевая и свинцовая бронзы выделяются своими антифрикционными качествами, т е нужны уже после развития промышленности и связанными с ней стандартизацией и высокой точностью.
для очистки меди и для изготовления алюминия нужны ну очень разные источники
Медь с электрода на электрод гонять — можно гальваникой на кричном железе.
А для алюминия — нужны минимум десятки киловатт, бо расплав и потенциал несравним.
Т.е. на раннем электричестве алюминий не сделать вообще (исключая лютые извращения), а на уровне первых электростанций — он будет минимум на порядок дороже очищенной меди (цену определять будет дорогое электричество).
Вопрос в том «сколько меди». Если алюминий по причине высокой цены оправдано получать граммами, продавать и вкладываться в дальнейшее производство(и пожрать), то граммы и даже единицы килограмм чистой меди нафиг никому не сдались и хоть сколько то полезное производство начинается от сотен килограмм.
И кому «дорогой алюминий» продавать будете? Ювелирам? Так не купят, без рекламы-то.. 🙂 А себестоимость будет — как у платины, учитывая разработку граммового техпроцесса, в расплавах-то и с подбором электролита…
А чистая медь — это, для начала, те же обмотки для генераторов. В виде свинцовой латуни — подшипники для них же. И разрабатывать ничего не надо — любой грамотный школьник сделает из металлолома и медного купороса.
Вплоть до появления относительно современного электролиза алюминий и ценился на уровне золота и дороже чем платина(и более чем 10хМедь, значительно больше). Так что тут даже реклама не нужна(в отличии от охраны)-любой ювелир с руками оторвёт. В отличии от меди, которая денег не приносит и нужна только для «внутреннего потребления».
Нет, я не спорю что когда то потом, когда насущные потребности будут решены, у попаданца будет десяток заводов и встанет вопрос уменьшения издержек(например уменьшение потребления топлива теми же генераторами) будет производиться в том числе и очистка меди, но на этапах «кричной гальваники» тратить время и деньги на всего лишь очистку меди смысла нет.
Вы путаете цену и стоимость получения. Практически любой чистый изотоп производить дико дорого, но на большинство банально нет спроса.
Аллюминий легкий и подвержен коррозии, без добавок легко покрывается царапинами — разительная разница с благородными металлами. В общем как ювелирный металл он без рекламы нафиг не сдастся.
Ценность ювелирного материала вовсе не в том, что он прочный, лёгкий или нецарапающийся, не в том, что он практичен. Ценность его в редкости и сложности получения, в возможности носителя сей драгоценности выпендриться, продемонстрировав нечто недоступное другим. Если верить гуглу то ещё в первой половине 19-го века мажорской алюминиевой посудой пользовались цари, а всякие князья ели по помощи нищебродской золотой. И потому если доступные мощности невелики то первым чистым металлом, который мы будем получать единицами и десятками грамм, разумным будет сделать именно алюминий.
«Чукча не читатель, чукча — писатель!» 🙂
стоит отметить что золото из добавками легко покрывается царапинами. а уж более менее чистое вообще стоит брать аккуратно и в перчатках. тоже относится и к серебру. полировка серебрянной посуды это отдельный требующий аккуратноого отношения процесс.
первому попавшемуся кухонному мальчишке не доверят
У вот например свинец-204 сейчас дорого стоит. Попробуйте продать его ювелирам :).
ЮЮ ещё в первой половине 19-го века мажорской алюминиевой посудой пользовались цари, а всякие князья ели по помощи нищебродской золотой
Ели. Но насчет
ЮЮ даже реклама не нужна(в отличии от охраны)
вы преувеличиваете.
Почитайте про интерес Наполеона 3 к люминю. Без него ажиотаж бы пошел, как думаете?
Исторически первой была мышьяковая бронза кажется.
И отказались от мышьяковой бронзы в основном по причине токсичности паров мышьяка. Была мысль написать статью с конструкцией противогаза защищающего от мышьяка, только химиков нема.
Чой-та нема? Нас тут есть!
А противогаз — не лучшее решение для лоу-тех производства. Для разумно-комфортного использования — дофига всего надо, и даже в современных — особо не поработаешь.
Вытяжка (от следов арсина) и респиратор — вполне достаточны.
Причём, в те времена, когда актуальна мышьяковистая бронза — даже вытяжка может стать непреодолимым хай-теком. Т.е. варим на пригорке, при ветерочке… Ну а кто ветерочка дожидаться не хочет — тот сам себе злобный буратино.
О меди с алюминием (дириголд, дирилайт) http://engineering-ru.livejournal.com/133585.html
Вроде бы железо начали выплавлять древние картвелы в Малой Азии, и им было полегче, чем последующим поколениям — они выплавляли его из магнетитовых песков с примесью титано-магнетита.
грузины Вам наговорят… Халибы — ни разу не картвелы, они пришли из Европы, научились получать железо они аж в районе Трои (кстати, в Троянской войне тоже поучаствовали — у Гомера они «гализоны»), потом мигрировали на восток — часть осела между Синопом и Самсуном, а часть — еще восточнее, аж у Эрзурума.
Кроме того, забыта сурьма.
Сурьма полуметалл и используется по большому счёту только в электронике. Традиционного «металлического» применения не имеет.
Есть ошибка в теме статьи.
Для попаданца важно не само открытие металла, а его ПОЛУЧЕНИЕ.
Практически все значимые металлы можно получить способом спекания руды с углеродом при применении экзотики керамических труб, наполненых данной смесью. Так легче достичь температур больших 1200 градусов присущих горнам.
Следующий шаг получение металлов посредством электричества подводимого к расплаву, но это скорее всего лишние СВЕРХусилия.
Относительно чистоты металлов, то мнения могут и не совпадать, но всё будет определяться теми процессами где они будут применяться.
Замечу, что и в нашем развитии существенная проблема — газы внутри металлов. Что уменьшает прочность конструкций минимум на порядок — в отношении всех факторов воздействующих на изделие.(коррозия-окисление, прочность-хрупкость температурная, упругость и прочие технологические и эксплуатационные характеристики)
Куръёзный случай, когда очень большую партию монет из платины (белое золото) решили затопит в океане ввиду того, что это не настоящее золото, а другой металл.
))) пока это место не нашли до сих пор )))
Замечания от профессионала:
цинк умели получать уже в древности, просто в Темные Века всё было забыто (например, в Древнем Египте проволоку волочили, в Ассирии и Вавилонии производили ее массово — делали даже бронзовые тросы — а в Средневековой Европе — ковали, а ведь для кольчуг ее требовалось много)! Самый древний цинк получен веков за 20-25 до Р.Х. на Сев. Кавказе (Майкопская культура) — но крепко подозреваю, что простой перегонкой самородной латуни (у геологов она зазывается «цинкистая медь» — скорее всего, это и есть «орихалк» атлантов. В Древнеримскую эпоху, где латунь производили в промышленных количествах, цинк получали, судя по всему, ферротермией (т.н. «процесс Кота-Пьерона»).
Латунь для попаданца — это шанс неплохо навариться, благо она, в отличие от бронзы, цветом очень похожа на золото. Первыми получили моссинойки (жили на черноморском побережье нынешней Турции, несколько западнее Трабзона) — отсюда ее немецкое название «мессинг». С учетом того, что именно в этом районе есть месторождения цинкистой меди, они долгое время добывали ее, а затем освоили ферротермию цинка (когда подмяли железоделателей-халибов — кстати, они никоим образом не картвелы, что бы там грузины не выдумывали!)- вероятнее всего, во времена фригийского царя Мидаса (правил, ЕМНИП, с 725 до 675 до Р.Х.) — он-то и наладил массовый выпуск посуды из «золота царяМидаса» для любителей попонтоваться (благо, Архимед жил на 450 лет позже). Но для его масштабов нужно иметь и неплохие спецслужбы — миф про его «ослиные уши» возник потому, что фригийцы склонны к иносказаниям (один Эзоп чего стоил), и болтливых греков во Фригии зачастую предупреждали иносказательно: «базар фильтруй, у нашего царя уши ой какие длинные!»
Про латунь уже писали-без чистой меди, для получения которой нужна относительно современная химическая и электрическая промышленности, латунь получается отвратительного качества-максимум на бижутерию, не на монеты или хоть сколько то технологичное применение.
Что до монет-самостоятельной стоимости низкокачественная латунь в отличии от золота не имеет, если же монета ценна «гособеспечением» то чеканить её можно и из меди.
Вопрос к профессионалу, по качествам металлов. В ссылке дискуссия.
http://popadancev.net.s3-website-us-east-1.amazonaws.com/forum/index_html_mingleforumaction_viewtopic_t_116_2#postid-2357.html
Я этот форум обнаружил только в 2015м, и в той дискуссии не успел поучаствовать. По поводу отвратительного качества древней меди — смотря где. Насчет ужасно вредного влияния примесей свинца и висмута kraz прав — и столь любимые на Нэзалэжной трипольцы с этой бедой жутко намучались. Но такая проблема существовала далеко не на все медных месторождениях — так что умели в древности делать и бронзу, и латунь отличного качества! И таки про Платона точно не скажу, но у Плиния «орихалк» — это именно латунь! Фишка в чем: Платон определенно писал про самородный орихалк, а самородную латунь, о которой я писал выше, геологи обнаружили в самом конце 20го века — ЕМНИП, в 1997 или 98и, а месторождения у Трапезунда нашли уже в 21м веке. Так что во всей литературе 20го века отождествление орихалка с латунью считалось сомнительным.
А процесс Кота-Пьерона в силу объективных закономерностей развития цинкового производства оказался «на обочине», и о нем во многих учебниках по металлургии цинка даже не упоминается! Но объективно в древности именно этот способ был наиболее перспективным, т.к. не требовал сложной схемы резкого охлаждения цинковых паров (для предотвращения вторичного окисления)! В наше время цинковые пары поглощают свинцовым душем — попробуйте-ка в древности организовать такой процесс! Просто писать статьи на эту тему довольно сложно, а взяться за монографию — руки не доходят! На форуме-то отписаться не проблема, а в статье… Тут переплетены черная и цветная металлургия, а журналы по металлургии все «или-или» : железо в позднехеттский период резко подешевело (стоило в 5 раз дороже золота — а стало в одну цену с серебром), когда перестал быть секретом кузнечный мех — до этого сделать кричную болванку было крайне сложно — и практически невозможно без хорошего флюса. У халибов он был, Псевдо-Аристотель называет его «пиромахос», а Теофраст — «пиримахос»; с вероятностью 90% — это пандермит или улексит: напомню, в Турции сосредоточено 65% мировых запасов бора — хетты так долго «держали монополию» именно потому, что до изобретения мехов халибы были жестко привязаны к поставкам флюса, который контролировали хетты. Изобретатели латуни моссинойки, согласно Ксенофонту, подчинили западных халибов (исходя из менталитета тех и других — наверняка не военными, а экономическими методами). Губчатое Железо, получавшееся по халибской технологии (при существенно пониженной температуре, с борным флюсом), было дорогим — но очень реакциоонноспособным и легко растиралось в тонкий порошок. Именно такое железо и нужно для ферротермии цинка — поэтому-то моссинойкам для изготовления латуни и нужно было именно халибское железо.
Спасибо!!!!! Прекрасный ответ и интересная информация…
Может вы сможете поделиться развернутым комментарием о состоянии металлургии в конце 17-го начале 18-го веков (1675-1725)? каково было состояние черной и цветной металлургии? Какого качества металлы получались и какие центры металлургии существовали?
Извините, этот период я не особенно изучал — я интересовался преимущественно моментами революционных преобразований в чермете, в этот период изобретенная Дадли коксовая металлургия уже заглохла, причем на 100 с лишним лет — до изобретения Кортом пудлингования
>> железо в позднехеттский период резко подешевело (стоило в 5 раз дороже золота — а стало в одну цену с серебром), когда перестал быть секретом кузнечный мех — до этого сделать кричную болванку было крайне сложно — и практически невозможно без хорошего флюса
Трудно представить что кричное железо могло стоить дороже золота. Закалка еще неизвестна, да и науглероживание не очень, так что результат намного хуже бронзы. Может только метеоритное железо?
Железно-каменные метеориты (например, «Палласово железо») настолько похожи на крицу, что тот же Паллас (считавший, что «камни с неба падать не могут,ибо на небе камней нет») его и принял за крицу. Соответственно, еще 250 лет назад ученые считали метеориты разновидностью фульгуритов, а болиды — разновидностью молнии. Тем более — в древности: метеориты считали оружием бога Грозы, и запредельная ценность была не из-за мех. свойств, а как и для золота — из-за редкости + мистического значения.
Когда железо научились производить в виде крицы, происхождение метеоритов стало для всех более чем очевидным — это оружие для бога Грозы делает бог-Кузнец, что вполне естественно. А значит, и земное железо не менее ценно: очевидно, что умение его изготавливать бог-Кузнец даровал не кому попало, а только самым любимым ученикам, а наиболее вероятно — полубогам,своим сыновьям от земных женщин!
забыл добавить: меня ужасно смешит кочующее из одной публикации в другую мнение, что «первое железо было мягче бронзы — его твердость 100-120НВ, а бронзы — 230-250НВ. Бронзу, в отличие от железа, и сейчас используют в наклепанном состоянии — и это в очень высоконаклепанном состоянии у него 230-250НВ, а у отожженного и литого — 80-85НВ, т.е. мягче кричного железа! Железо наклепать можно тоже до 200-230НВ — именно поэтому 100 лет назад саблей на раз рубили тогдашний горячекованый (110-130НВ) гвоздь — а современная реплика часто щербится о современный же холоднокатаный (200-220НВ) гвоздь, давая повод заявлять: ни фига, мол, сейчас не умеют, вот в старину… Еще круче — рубить ствол ружья: 130-140НВ во время Кавказской войны — и 300-320НВ сейчас: об него при рубке даже быстрорез затупится!
ЮЮ Железо наклепать можно тоже до 200-230НВ
Любое железо или таки сталь? Бронзу во времена хеттов уже давно наклепывали, а с железом особо работать не умели. Римские офицеры во всяком случае все еще предпочитали бронзовые мечи. У кельтов металлургия была неплоха, но и там много брака.
Так что не вижу от чего это вас смешит утверждение о том что первое железо было мягче бронзы.
Смешит оттого, что сравнивать корректно только в одинаковом структкрном состоянии — литое с литым, наклепанное с наклепанным! Кстати, наклепать можно любое железо — а сталь можно вообще закалить! А наклепывать… что тут уметь: самородную медь умели наклепывать и в медно-каменном веке! Но науглероживать и закаливать сталь научились уже в конце хеттской эпохи (первые находки — на Кипре, но я подозреваю, что на Кипр технология попала из Киццуватны (позже — Киликия)
Насчет римских офицеров — пруф, плиз! Вы их с китайскими не попутали? Там действительно долгое время предпочитали отличную бронзу паршивенькому железу!
Еще такая деталь: наклепывали оружие — но никоим образом не доспехи, которые оставались достаточно мягкими — 80-90НВ! Здесь важнее не твердость, а способность к энергопоглощению при ударе — а она у наклепанного металла очень мала! И вот доспехи-то у римских офицеров а период республики были обычно бронзовые, причем литые — отлить куда проще, чем ковать! Причем схема «железное оружие + бронзовый доспех» была общепринятой в развитых странах этак лет 700 — со времен поздней Ассирии (с 8 в до Р.Х.) и примерно до Рима времен Цезаря
>> Насчет римских офицеров — пруф, плиз!
Из вики запомнилось
>> For example, officers in the Roman army had bronze swords[citation needed] while foot soldiers had iron; but, for many purposes, the weaker wrought iron was found to be sufficiently strong.
хотя сейчас эту правку удалили, ссылок на источник нет ( так что настаивать не буду.
>> Смешит оттого, что сравнивать корректно только в одинаковом структкрном состоянии — литое с литым, наклепанное с наклепанным!
Корректно сравнивать то что есть в наличии в данный исторический период. В те времена бронзовые мечи были на пике своего развития а железные еще осваивали. Теже кельты закаливать сталь у мели но по пробаи их мечей половина была незакаленной вообще, у остальных много огрехов.
ключевые слова в посте из википедии — [citation needed]. В википедии правки может вносить любой умник, насмотревшийся голливудских пеплумов, над которыми историки от души потешаются!
Кузнец, привыкший наклепывать лезвия у бронзового меча, на железном мече их тоже стал бы наклепывать — это же вполне естественно! А закаливать… у скифов закаленные мечи практически не встречаются (при том, что качество стали очень высокое — греки с удовольствием ее покупали! Возможная причина — скифы предпочитали «трехслойку», а она при закалке в воде трескается с вероятностью 95% (а вот в масле — всего 20%, но о масле в качестве закалочной среды знали явно далеко не все кузнецы!) При закалке в потоке ветра клинок получается намного мягче, но в разы острее (читайте хотя бы Аносова; почему так происходит — могу объяснить, если Вы металловед; если нет — объяснять очень долго)
Спасибо, интересно. Но таки непонятно — вот у нас середина первого тысячелетия плюс-минус. Бронзовые мечи закаливают и наклепывают. Железные _возможно_ наклепывают, уж точно нормально не закаливают. Какой будет лучше?
Если сравнивать механические свойства бронзы и железа, то предел текучести и предел прочности обоих материалов очень близки. Для бронзы БрО10 это 150-175 и 215-295 МПа (испытания на растяжение). Для железа (wrought iron, т.е. кричного или пудлингового) приводятся соответственно 160-220 и 240-350 МПа. Твердость и до, и после нагартовки тоже будет близка, это напрямую следует из приведенных значений.
Но сильно отличается другой параметр — модуль Юнга. Для бронзы он всего лишь около 105 ГПа, а для железа — 190 ГПа. Следует отметить, что модуль Юнга является фундаментальным свойством материала, и не зависит от термообработки, нагартовки, твердости и т.д.
Соответственно, бронзовый меч одинаковой с железным геометрии будет иметь значительно меньшую жесткость и угругость, при массе на 10% больше.
А вот при воздействии, превышающем предел текучести, гнуться они будут практически одинаково. Недостаточная упругость бронзы делала необходимыми дополнительные ребра жесткости, которые часто встречались на более-менее длинных клинках, и которые сильно ухудшали их рубящие свойства.
//Early Iron Age swords were significantly different from later steel swords. They were work-hardened, rather than quench-hardened, which made them about the same or only slightly better in terms of strength and hardness to earlier bronze swords. This meant that they could still be bent out of shape during use//
Поэтому бронза превосходит железо только в плане коррозионной стойкости, ну и, может быть, с эстетической точки зрения.
https://www.tf.uni-kiel.de/matwis/amat/iss/kap_c/backbone/rc_2_5.html
интересно, что для практически всех металлов удельный модуль Юнга (модуль на плотность) примерно одинаковый — что для железа и железных сплавов, что для магния или вольфрама с молибденом. Медь и медные сплавы же в этом плане исключение, с аномально низкой жесткостью.
В середине 1го тысячелетия железо уже почти везде умели науглероживать и закаливать. Но «почти везде» не значит «почти все» — умели во всех развитых странах, но только продвинутые спецы! Так что хорошая старая бронза могла быть куда получше дешевой железки — но тут ключевое слово «дешевой»: простое железо в те годы стоило уже куда дешевле бронзы (но хорошая сталь — по-всякому куда дороже: даже в 15-16 веке, когда умели делать миланские панцири, немногим уступающий броникам времен ВМВ (углеродистая сталь, закалка + отпуск на твердость 300-450НВ,пробивается только из огнестрела или тяжелой алебардой и т.п.) — 90% вояк носили простой железный «айзенпанцер», заслуженно прозванный «шайзенпанцер» (дерьмовый доспех) — твердость 110-130НВ, как у жести, приличным мечом прорубался «на раз», но зато и стоил в 30-35 раз (!) дешевле миланского панциря — а носился не то, чтобы для понта — а потому, что зарплата панцирного ландскнехта была вдвое выше, чем бездоспешного. Так что окупался таки он в приемлемый срок, да и от железного же ножа, выкованного в деревенской кузнице — пожалуй,защищал. Но не от крестьянского цепа!
забыл добавить: правильно термообработанный и наклепанный бронзовый меч после грамотной же заточки остер, как бритва — т.е. при равной твердости намного острее не только железного, но и стального, закаленного в воде или в масле (а вот сталь, закаленная в потоке ветра или мокром холсте или войлоке — такая же острая, как и бронза, и тоже отлично наклепывается и в наклепанном состоянии мало уступает твердостью стали,закаленной в воде!)
>> железо уже почти везде умели науглероживать и закаливать. Но «почти везде» не значит «почти все» — умели во всех развитых странах, но только продвинутые спецы
>> 90% вояк носили простой железный «айзенпанцер», заслуженно прозванный «шайзенпанцер» (дерьмовый доспех) — твердость 110-130НВ, как у жести
Вот-вот — 5-10% нормальной стали было, остальное уг. Вот например по кельтским мечам
He summarises the analyses of 119 Celtic swords from sites all over Western and Central Europe, of which 59 were examined in section. Of these 21 were made merely of iron or low-carbon (< 0.3%C) steels. All but 3 of these were made of several pieces of metal forged together.
Another 38 contained some layers of steel of higher carbon content (< 0.8%C) out of which:
12 had one hard edge—6 of these were carburised single-piece swords; 26 had two hard edges—4 were made of single pieces.
Out of these 38 that were hardenable, only one is described as having a martensitic ("fully-quenched") microstructure; at least 4 others had undergone some sort of accelerated cooling, short of a full quench ("slack-quenched"), to increase their hardness to around 300-400 VPH.
Another 23 were examined in only one cutting edge and 18 of those were made merely of iron or low-carbon (<0.3%C) steels (It cannot, of course, be determined whether they were made up of one or several pieces of metal). Another three were apparently quenched to give martensite, giving an overall total of 4 fully-quenched and 4 slack-quenched, i.e. less than 7% of all the 119 swords.
Вот-вот — 5-10% нормальной стали было, остальное уг
Оптимист Вы, батенька — от силы 2% (причем это данные за середину не столь уж далекого 19го века). В 1850 мировое производство стали было ниже, чем сейчас — урана! А вот с 1850 по 1900 выросло в 500 раз: спасибо Бессемеру с Томасом, братьям Сименсам и отцу и сыну Мартенам!
Забыл пояснить: 7% кельтских мечей — это именно мечей, т.е. оружия по определению элитного (оружием рядового бойца почти везде был топор). А уж каким было качество ширпотреба…
Лебединная песня свинца как конструктивного элемента растянулась на тысячу с лишним лет: альтернативы либо нет, либо дорого.
P.S.Конспирологам. Пётр I — единственный из братьев не живший в Московском Кремле и не пивший воду из свинцового водопровода 1633 г. постройки. 5 не дожили до 20-ти, а Иван V — 29 и выглядел стариком.
Прошу прощения, а где находится «Мексиканский полуостров» из подраздела «Ртуть»?