Сталь — это основа современного мира, используемая в домах, небоскрёбах, автомобилях и многом другом. Однако сталь не встречается в природе, поэтому возникает вопрос: когда именно люди изобрели сталь?
Оказывается, этот прочный современный металл насчитывает как минимум 2 тысячи лет, правда археологи не могут точно назвать дату его появления.
Сталь представляет собой сплав железа и углерода; в основном это железо, но важное добавление от 0,2% до 1% углерода делает её более твёрдой, прочной и устойчивой к коррозии по сравнению с чистым железом.
Археологи считают, что это изобретение было независимо открыто в нескольких местах, а после уже распространилось по всему древнему миру.
«Сталь развивалась в течение первого тысячелетия до н.э. на большей части Старого Света», — рассказал Live Science Пол Крэддок (Paul Craddock), эксперт по древней металлургии из Британского музея.
Некоторые из самых ранних видов стали представляли собой «тигельную» сталь, которая создавалась путём плавления железа и углерода вместе, возможно, в районах Центральной и Южной Азии, отметил он.
Некоторые ранние формы произведённого железа содержали достаточно углерода, чтобы их можно было классифицировать как сталь. Однако к римской эпохе такие артефакты, как римские кинжалы, были изготовлены из настоящей термообработанной стали.
Для этого требуется кузнечное дело — нагревание и кование чугуна для удаления примесей и добавления следов углерода. Никто не знает, кто первым это понял, но для этого нужно было плавить железо при очень высоких температурах, чтобы удалить «шлаки» — примеси, возникающие при получении его из железной руды, отметил Крэддок.
От бронзы к железу
Переход от бронзового века к железному в большинстве стран Азии, на Ближнем Востоке и в Европе произошёл около 3 тысяч лет назад. В течение более чем 2 тысяч лет до этого люди использовали бронзу — сплав, состоящий примерно из 90% меди и 10% олова — для изготовления металлического оружия, доспехов и ритуальных сосудов. Однако такие предметы были очень ценными и обычно недоступными для простых людей.
Независимый археолог Алессандра Джумилия-Майр (Alessandra Giumlia-Mair) рассказала ресурсу Live Science, что железо заменило бронзу во многих применениях, главным образом потому, что железная руда доступна в большом количестве и сравнительно дешева в добыче — как только кто-то разобрался, как производить железо. И хотя железные мечи и кинжалы не обязательно были острее или долговечнее бронзовых, они быстро распространились по древнему миру, так как их просто было дешевле производить.
Со временем ранние кузнецы разработали методы производства более твёрдого железа, включая сталь, что сделало железные оружие и инструменты доступнее для большего числа людей. Однако бронза продолжала использоваться для изготовления высококачественных предметов, таких как сосуды, лампы и личные украшения, вплоть до конца Средневековья, отметила Джумилия-Майр.
В настоящее время сталь обычно производят в специализированных печах, которые принимают слитки «чугунного железа», полученного из железной руды, и перерабатывают их в различные сплавы стали при высоких температурах, подвергая их воздействию кислорода. Разные виды стали содержат различные количества углерода и других элементов, таких как хром, который необходим для производства нержавеющей стали.
