✖


Jump to content

Черная металлургия

(Перенаправлено из «Истории черной металлургии »)
Цветущая плавка в средние века .

Черная металлургия это металлургия железа — и его сплавов . Самые ранние из сохранившихся доисторических железных артефактов, датируемые 4-м тысячелетием до нашей эры в Египте . [1] были изготовлены из метеоритного железо-никеля . [2] Неизвестно, когда и где началась выплавка железа из руд , но к концу 2-го тысячелетия до нашей эры железо производилось из железных руд в регионе от Греции до Индии. [3] [4] [5] [6] [7] [8] [ нужна страница ] Использование кованого железа (обработанного железа) было известно с 1-го тысячелетия до нашей эры, а его распространение определило железный век . В средневековый период кузнецы в Европе нашли способ производства кованого железа из чугуна , в этом контексте известного как чугун , используя изысканные кузницы . Для всех этих процессов требовался древесный уголь в качестве топлива .

К 4 веку до нашей эры южная Индия начала экспортировать волокнистую сталь с содержанием углерода между чугуном и кованым железом в древний Китай, Африку, Ближний Восток и Европу. [ нужна ссылка ] Археологические свидетельства существования чугуна появляются в Китае в V веке до нашей эры. [9] Новые методы его производства путем цементации железных прутков в процессе цементации были разработаны в 17 веке. Во время промышленной революции появились новые методы производства пруткового железа путем замены древесного угля коксом , которые позже были применены для производства стали , открыв новую эру значительного увеличения использования железа и стали, которую некоторые современники описывали как новый «железный век». ". [10]

В конце 1850-х годов Генри Бессемер изобрел новый процесс производства стали , который включал продувку воздухом расплавленного чугуна для сжигания углерода и производства мягкой стали. Этот и другие процессы производства стали в XIX веке и позже вытеснили кованое железо . Сегодня кованое железо больше не производится в коммерческих масштабах, его заменяет функционально эквивалентная мягкая или низкоуглеродистая сталь. [11] : 145 

Метеоритное железо

[ редактировать ]
Основная статья: Метеоритное железо
Метеорит Уилламетт , шестой по величине в мире, представляет собой железо-никелевый метеорит .
Железные метеориты состоят в основном из сплавов никеля и железа. Металл, извлеченный из этих метеоритов, известен как метеорное железо и был одним из первых источников полезного железа, доступного человеку.

Железо добывалось из железо-никелевых сплавов , которые составляют около 6% всех метеоритов, падающих на Землю . Этот источник часто можно с уверенностью идентифицировать благодаря уникальным кристаллическим особенностям ( видманштеттеновым узорам ) этого материала, которые сохраняются при обработке металла в холодном состоянии или при низкой температуре. К таким артефактам относится, например, бусина V тысячелетия до нашей эры, найденная в Иране. [2] наконечники копий и украшения из Древнего Египта и Шумера около 4000 г. до н.э. [12]

Эти ранние варианты использования, по-видимому, носили в основном церемониальный или декоративный характер. Метеоритное железо встречается очень редко, и этот металл, вероятно, был очень дорогим, возможно, дороже золота . ранние хетты Известно, что обменивали железо (метеоритное или плавленое) на серебро по цене, в 40 раз превышающей вес железа, с Ассирией в первых веках второго тысячелетия до нашей эры . [13]

Метеоритное железо также использовалось в качестве инструментов в Арктике , когда народ Туле в Гренландии начал делать гарпуны , ножи, улусы и другие острые инструменты из кусков метеорита Кейп-Йорк . Обычно кусочки металла размером с горошину штамповали в диски и прикрепляли к костяной рукоятке. [2] Эти артефакты также использовались в качестве товаров для торговли с другими арктическими народами: инструменты, сделанные из метеорита Кейп-Йорк, были найдены в археологических раскопках на расстоянии более 1000 миль (1600 км). Когда в 1897 году американский полярный исследователь Роберт Пири отправил самый большой кусок метеорита в Американский музей естественной истории в Нью-Йорке , он все еще весил более 33 тонн . Другим примером позднего использования метеоритного железа является тесло, датируемое примерно 1000 годом нашей эры, найденное в Швеции . [2]

Родное железо

[ редактировать ]
Основная статья: Теллурическое железо

Самородное железо в металлическом состоянии встречается редко в виде мелких включений в некоторых базальтовых породах. Помимо метеоритного железа, жители Туле в Гренландии использовали самородное железо из региона Диско . [2]

Выплавка железа и железный век

[ редактировать ]
Часть серии о
Железный век
↑ Бронзовый век
По регионам
Связанные темы
↓ Древняя история

Выплавка железа — извлечение полезного металла из окисленных железных руд — более сложна, чем выплавка олова и меди . В то время как эти металлы и их сплавы можно подвергнуть холодной обработке или плавить в относительно простых печах (например, в печах для гончарного дела ) и отлить в формы, выплавленное железо требует горячей обработки и может быть плавлено только в специально спроектированных печах. Железо является распространенной примесью в медных рудах и иногда железную руду использовали в качестве флюса , поэтому неудивительно, что человек освоил технологию выплавки железа только после нескольких тысячелетий бронзовой металлургии . [12]

Место и время открытия выплавки железа неизвестны, отчасти из-за трудности отличить металл, добытый из никельсодержащих руд, от горячедеформированного метеоритного железа. [2] Археологические данные, кажется, указывают на Ближний Восток, во времена бронзового века в 3-м тысячелетии до нашей эры. Однако артефакты из кованого железа оставались редкостью вплоть до XII века до нашей эры.

Железный век традиционно определяется как повсеместная замена бронзового оружия и инструментов на железные и стальные. [14] Этот переход произошел в разное время и в разных местах по мере распространения технологии. К 900 г. до н. э. Месопотамия полностью вступила в железный век. Хотя Египет производил железные артефакты, бронза оставалась доминирующей до ее завоевания Ассирией в 663 г. до н.э. Железный век начался в Индии около 1200 г. до н.э., в Центральной Европе около 800 г. до н.э. и в Китае около 300 г. до н.э. [15] [16] Около 500 г. до н.э. нубийцы , научившиеся у ассирийцев использованию железа и изгнанные из Египта, стали крупными производителями и экспортерами железа. [17]

Древний Ближний Восток

[ редактировать ]
Горнодобывающие районы древнего Ближнего Востока . Цвета ящиков: мышьяк - коричневый, медь - красный (важные рудники Арабы , Тимна и Фейнан - отсутствуют на карте), олово - серый, железо - красновато-коричневый, золото - желтый, серебро - белый и свинец - черный. Желтая область обозначает мышьяковистую бронзу , а серая область — оловянную бронзу.

Один из самых ранних артефактов из выплавленного железа, кинжал с железным лезвием, найденный в хаттской гробнице в Анатолии , датированный 2500 годом до нашей эры. [18] появилось все большее количество неметеоритных предметов из плавленого железа . Около 1500 г. до н.э. в Месопотамии , Анатолии и Египте [2] , В гробнице правителя египетского Гора Тутанхамона , умершего в 1323 году до нашей эры, было найдено девятнадцать предметов из метеоритного железа, в том числе железный кинжал с золотой рукоятью, Глаз подставка для головы мумии и шестнадцать моделей инструментов ремесленника. [19] были найдены древнеегипетский меч, носящий имя фараона Мернептаха, а также боевой топор При раскопках Угарита с железным лезвием и бронзовым древком, украшенным золотом . [18]

Хотя железные предметы, датируемые бронзовым веком, были найдены по всему Восточному Средиземноморью, в этот период, по-видимому, преобладали изделия из бронзы. [20] По мере распространения технологии железо пришло на смену бронзе в качестве доминирующего металла, используемого для изготовления инструментов и оружия в Восточном Средиземноморье ( Левант , Кипр , Греция , Крит , Анатолия и Египет). [14]

Первоначально железо выплавляли в печах , где сильфоны использовались для подачи воздуха через груду железной руды и горящий древесный уголь . Оксид углерода , образующийся при сжигании древесного угля, восстанавливал оксид железа из руды до металлического железа. Однако печь была недостаточно горячей, чтобы расплавить железо, поэтому металл собирался на дне печи в виде губчатой ​​массы или налета . Затем рабочие неоднократно били и складывали его, чтобы вытеснить расплавленный шлак . В результате этого трудоемкого и трудоемкого процесса было получено кованое железо — ковкий, но довольно мягкий сплав. [21]

Одновременно с переходом от бронзы к железу было открыто науглероживание — процесс добавления углерода в кованое железо. Хотя железный блюм содержал некоторое количество углерода, последующая горячая обработка окислила большую его часть. Кузнецы на Ближнем Востоке обнаружили, что кованое железо можно превратить в гораздо более твердое изделие, нагрев готовое изделие в слое древесного угля, а затем закалив его в воде или масле. В результате этой процедуры внешние слои детали превратились в сталь , сплав железа и карбидов железа , с внутренним сердечником из менее хрупкого железа.

Теории происхождения выплавки железа

[ редактировать ]

Развитие выплавки железа традиционно приписывалось хеттам Анатолии эпохи поздней бронзы . [22] Считалось, что они сохраняли монополию на обработку железа и что их империя основывалась на этом преимуществе. Согласно этой теории, древние народы моря , которые вторглись в Восточное Средиземноморье и разрушили Хеттскую империю в конце позднего бронзового века, были ответственны за распространение знаний в этом регионе. Эта теория больше не поддерживается в основной научной среде. [22] поскольку нет никаких археологических свидетельств предполагаемой хеттской монополии. Хотя из Анатолии бронзового века есть некоторые железные предметы, их количество сопоставимо с железными предметами, найденными в Египте и других местах того же периода времени, и лишь небольшое количество этих предметов было оружием. [20]

Более поздняя теория утверждает, что развитие технологии производства железа было вызвано нарушением торговых путей меди и олова из-за распада империй в конце позднего бронзового века. [22] Эти металлы, особенно олово, не были широко доступны, и металлистам приходилось перевозить их на большие расстояния, тогда как железные руды были широко доступны. Однако никакие известные археологические данные не свидетельствуют о нехватке бронзы или олова в раннем железном веке. [23] Бронзовые предметы оставались в изобилии, и в этих предметах такой же процент олова, как и в предметах позднего бронзового века.

Индийский субконтинент

[ редактировать ]
Железный столб Дели

История черной металлургии на Индийском субконтиненте началась во II тысячелетии до нашей эры. В ходе археологических раскопок на равнинах Ганги были обнаружены железные орудия, датированные 1800–1200 годами до нашей эры. [24] К началу 13 века до нашей эры в Индии в больших масштабах практиковалась выплавка железа. [24] В Южной Индии (современный Майсур ) железо использовалось с 12 по 11 века до нашей эры. [4] Технология металлургии железа развивалась в политически стабильный Маурьев . период [25] и в период мирных поселений в I тысячелетии до н.э. [4]

На нескольких археологических памятниках Индии были обнаружены железные артефакты, такие как шипы , ножи , кинжалы , стрел наконечники , миски , ложки , кастрюли , топоры , долота , щипцы , дверная фурнитура и т. д., датированные 600–200 гг. до н. э. [15] Греческий историк Геродот написал первый западный отчет об использовании железа в Индии. [15] В индийских мифологических текстах Упанишадах также есть упоминания о ткачестве, гончарном деле и металлургии. [26] Римляне высоко ценили превосходную сталь из Индии во времена империи Гуптов . [27]

Кинжал и ножны, Индия, 17–18 века. Клинок: Дамасская сталь , инкрустированная золотом; рукоять: нефрит; ножны: стальные с гравировкой, чеканкой и позолотой.

Возможно, уже в 500 г. до н. э., хотя определенно к 200 г. н. э., высококачественная сталь производилась на юге Индии тигельным методом . В этой системе кованое железо высокой чистоты, древесный уголь и стекло смешивались в тигле и нагревались до тех пор, пока железо не расплавилось и не поглотило углерод. [28] Железная цепь использовалась в индийских подвесных мостах еще в IV веке. [29]

Сталь Wootz производилась в Индии и Шри-Ланке примерно с 300 г. до н.э. [28] Сталь Wootz известна еще с классической античности своей долговечностью и способностью удерживать заточку. Говорят, что когда царь Порус попросил царя выбрать подарок, Александр предпочел золото или серебро тридцать фунтов стали. [27] Сталь Wootz изначально представляла собой сложный сплав, основным компонентом которого было железо и различные микроэлементы . Недавние исследования показали, что его качества могли быть обусловлены образованием углеродных нанотрубок . в металле [30] По словам Уилла Дюранта , технология перешла к персам , а от них к арабам , которые распространили ее по Ближнему Востоку. [27] В 16 веке голландцы привезли эту технологию из Южной Индии в Европу, где она производилась серийно. [31]

Сталь производилась на Шри-Ланке с 300 г. до н.э. [28] печами, раздутыми муссонными ветрами . Печи были вкопаны в гребни холмов, а ветер отводился в вентиляционные отверстия длинными траншеями. Такое расположение создавало зону высокого давления на входе и зону низкого давления вверху печи. Считается, что поток позволил достичь более высоких температур, чем могли бы производить печи с сильфонным приводом, что привело к получению железа более высокого качества. [32] [33] [34] Сталь, произведенная в Шри-Ланке, широко продавалась внутри региона и в исламском мире .

См. Также: Сталь § Сталь Wootz и Дамасская сталь.

Одной из величайших металлургических диковин в мире является железная колонна , расположенная в комплексе Кутб в Дели . Столб изготовлен из кованого железа (98% Fe ), имеет высоту почти семь метров и вес более шести тонн. [35] Столб был возведен Чандрагуптой II Викрамадитьей и выдержал 1600 лет воздействия проливных дождей с относительно небольшой коррозией .

Китай

[ редактировать ]
Очистка железной руды для получения кованого железа из чугуна. На правой иллюстрации изображены мужчины, работающие в доменной печи ( энциклопедия Тяньгун Кайу , 1637 г.).

Историки спорят о том, распространилась ли обработка железа когда-либо в Китай с Ближнего Востока. Одна теория предполагает, что металлургия пришла через Среднюю Азию. [36] В 2008 году на стоянке Могуу в Ганьсу были раскопаны два железных фрагмента . Они были датированы 14 веком до нашей эры и принадлежали к периоду культуры Сива , что предполагает независимое китайское происхождение. Один из фрагментов был сделан не из метеоритного, а из цветущего железа. [37] [38]

Самые ранние железные артефакты, изготовленные из цветущих растений в Китае, датируются концом 9 века до нашей эры. [39] Чугун использовался в древнем Китае для войны, сельского хозяйства и архитектуры. [9] Около 500 г. до н.э. мастера по металлу в южном штате Ву достигли температуры 1130 °C. При этой температуре железо соединяется с 4,3% углерода и плавится. Жидкий чугун можно отливать в формы — метод гораздо менее трудоемкий, чем ковка каждого куска железа по отдельности из блюма.

Чугун достаточно хрупок и непригоден для ударных инструментов. Его можно обезуглероживать до стали или кованого железа, нагревая его на воздухе в течение нескольких дней. В Китае эти методы обработки железа распространились на север, и к 300 г. до н.э. железо стало предпочтительным материалом по всему Китаю для изготовления большинства инструментов и оружия. [9] Братская могила в провинции Хэбэй , датируемая началом III века до нашей эры, содержит несколько солдат, похороненных вместе с их оружием и другим снаряжением. Артефакты, извлеченные из этой могилы, изготовлены из кованого железа, чугуна, ковкого чугуна и закаленной стали, и лишь несколько, вероятно, декоративного бронзового оружия.

Иллюстрация мехов печи, приводимых в движение водяными колесами, из Нонг Шу , работы Ван Чжэня , 1313 год нашей эры, во времена династии Юань в Китае.

Во время династии Хань (202 г. до н. э. – 220 г. н. э.) правительство установило государственную монополию на обработку железа, которая была отменена во второй половине правления династии и вернулась к частному предпринимательству серию крупных доменных печей , а также построило в провинции Хэнань , каждая из которых была способна производить производя несколько тонн железа в день. К этому времени китайские металлурги научились очищать расплавленный чугун, перемешивая его на открытом воздухе до тех пор, пока он не потеряет углерод и его можно будет ковать (ковать). На современном китайском языке этот процесс теперь называется чао , что буквально означает «жарка с помешиванием» . Чугунный чугун известен как «необработанное железо», а кованое железо — как «вареное железо». К I веку до нашей эры китайские металлурги обнаружили, что кованое железо и чугун можно плавить вместе, чтобы получить сплав с промежуточным содержанием углерода, то есть сталь. [40] [41] [42]

По легенде, таким способом был изготовлен меч Лю Банга , первого ханьского императора. В некоторых текстах той эпохи упоминается «гармонизация твердого и мягкого» в контексте обработки железа; эта фраза может относиться к этому процессу. Древний город Ван ( Наньян ) с периода Хань был крупным центром черной металлургии. [43] Наряду со своими оригинальными методами ковки стали, китайцы также переняли методы производства стали Wootz - идея, импортированная из Индии в Китай в V веке нашей эры. [44]

Во времена династии Хань китайцы также были первыми, кто применил гидравлическую энергию (т.е. водяное колесо ) для работы сильфонов доменной печи. Это было зафиксировано в 31 году нашей эры как нововведение китайского инженера-механика и политика Ду Ши , префекта Наньяна. [45] Хотя Ду Ши был первым, кто применил силу воды к сильфонам в металлургии, первая нарисованная и напечатанная иллюстрация его работы с силой воды появилась в 1313 году нашей эры в тексте эпохи династии Юань, названном Нонг Шу . [46]

В XI веке есть свидетельства производства стали в Китае Сун с использованием двух методов: «берганесского» метода, при котором производилась низкокачественная гетерогенная сталь, и предшественника современного бессемеровского процесса, в котором использовалась частичная декарбонизация посредством повторной ковки под холодным дутьем. . [47] К 11 веку в Китае произошла значительная вырубка лесов из-за потребности металлургической промышленности в древесном угле. [48] Однако к этому времени китайцы научились использовать битуминозный кокс вместо древесного угля, и благодаря этому переключению ресурсов многие акры лучших лесных угодий в Китае были сэкономлены. [48]

См. Также: Ранняя японская обработка железа.

Железный век Европы

[ редактировать ]
топор . Железный шведского железного века

Самый ранний предмет из выплавленного железа в Европе - это лезвие ножа катакомбной культуры на территории современной Украины, датируемое ок. 2500 г. до н. э. [49] На протяжении большей части периода среднего и позднего бронзового века в Европе железо присутствовало, хотя и в небольшом количестве. Его использовали для личных украшений и небольших ножей, для ремонта бронзы и биметаллических изделий. [50] Ранние находки плавленого железа из Центральной Европы включают железный нож или серп из Гановце в Словакии, возможно, датируемый 18 веком до нашей эры. [51] железное кольцо из Форвольде в Германии, датируемое примерно 15 веком до нашей эры, [52] и железное долото из Хегермюле в Германии, датируемое примерно 1000 годом до нашей эры. [53] [54]

Металлургия железа начала практиковаться в Скандинавии во время позднего бронзового века, по крайней мере, с 9 века до нашей эры. [55] В 11 веке до нашей эры железные мечи заменили бронзовые мечи в Южной Европе, особенно в Греции, а в 10 веке до нашей эры преобладающим металлом в использовании стало железо. [56] В Карпатском бассейне наблюдается значительное увеличение количества находок железа, датируемых 10 веком до нашей эры, причем некоторые находки, возможно, датируются уже 12 веком до нашей эры. [57] Железные мечи были найдены в Центральной Европе и датируются 10 веком до нашей эры, однако железный век начался всерьез с гальштатской культуры 800 года до нашей эры. [58]

С 500 г. до н. э. в культуре Ла Тен наблюдался значительный рост производства железа, при этом металлургия железа также стала распространенной в южной Скандинавии. На севере Швеции производство стали началось примерно в 0 году нашей эры в результате миграции охотников-собирателей с востока на запад в Северную Шапку . [59] [60] Распространение обработки железа в Центральной и Западной Европе связано с кельтской экспансией. Кельтские кузнецы производили сталь примерно с 800 г. до н.э. как часть производства мечей. [61] а производство высокоуглеродистой стали засвидетельствовано в Британии примерно после 490 г. до н.э. [62] К I веку до нашей эры нориковая сталь славилась своим качеством и была востребована римскими военными .

Годовой объем производства железа в Римской империи оценивается в 84 750 тонн . [63]

Африка к югу от Сахары

[ редактировать ]
Основная статья: Металлургия железа в Африке
Примеры типов африканских печей для обжига

Археометаллургические научные знания и технологические разработки зародились во многих центрах Африки; центры происхождения располагались в Западной Африке , Центральной Африке и Восточной Африке ; следовательно, поскольку эти центры происхождения расположены во внутренней Африке, эти археометаллургические разработки являются, таким образом, местными африканскими технологиями. [64] Развитие металлургии железа произошло в 2631 г. до н.э. - 2458 г. до н.э. в Ледже, в Нигерии, в 2136 г. до н.э. - 1921 г. до н.э. в Обуи, в Центрально-Африканской Республике, в 1895 г. до н.э. - 1370 г. до н.э. в Чире Ума 147, в Нигере, и в 1297 г. до н.э. - 1051 г. до н.э. в Декпассанваре, в Того. [64]

Хотя существует некоторая неопределенность, некоторые археологи полагают, что металлургия железа развивалась независимо в странах Африки к югу от Сахары (возможно, в Западной Африке). [65] [66]

Жители Термита на востоке Нигера выплавляли железо около 1500 г. до н.э. [67]

В районе гор Аир в Нигере также есть признаки независимой выплавки меди между 2500 и 1500 годами до нашей эры. Процесс находился в неразвитом состоянии, что указывает на то, что плавка не была иностранной. Он стал зрелым около 1500 г. до н. э. [68]

Археологические памятники, содержащие печи для выплавки железа и шлак, также были раскопаны в районе Нсукка на юго-востоке Нигерии, на территории современного Игболенда : датируемые 2000 годом до нашей эры на стоянке Леджа (Eze-Uzomaka 2009). [69] [66] и до 750 г. до н.э. и на месте Опи (Холл 2009). [66] На месте Гбабири (в Центральноафриканской Республике) обнаружены свидетельства металлургии железа: восстановительная печь и кузнечная мастерская; с самыми ранними датами 896–773 до н.э. и 907–796 до н.э. соответственно. [70] Точно так же плавка в печах типа «блюмери» появилась в культуре Нок в центральной Нигерии примерно к 550 году до нашей эры, а возможно, и на несколько столетий раньше. [6] [7] [71] [ сомнительно – обсудить ] [65] [70]

Есть также свидетельства того, что углеродистая сталь производилась в Западной Танзании предками народа хайя еще 2300–2000 лет назад (около 300 г. до н.э. или вскоре после этого) с помощью сложного процесса «предварительного нагрева», позволяющего поддерживать температуру внутри печи. достигать 1300-1400°С. [72] [73] [74] [75] [76] [77]

Обработка железа и меди распространилась на юг через континент, достигнув мыса около 200 г. н.э. [6] [7] Широкое использование железа произвело революцию в фермерских сообществах, говорящих на языке банту , которые его переняли, вытеснив и поглотив каменные орудия с помощью обществ охотников-собирателей, с которыми они столкнулись, когда они расширились, чтобы обрабатывать более обширные территории саванны . Технологически превосходные люди, говорящие на языке банту, распространились по южной Африке и стали богатыми и могущественными, производя железо для инструментов и оружия в больших промышленных количествах. [6] [7]

Самые ранние упоминания о печах типа «блюмери» в Восточной Африке — это открытия плавленого железа и углерода в Нубии , датированные периодом между 7 и 6 веками до нашей эры. [78] [79] [80] особенно в Мероэ , где, как известно, существовали древние цветочные заводы, производившие металлические инструменты для нубийцев и кушитов и производившие излишки для их экономики.

Типичная последовательность операций по производству цветного железа, начиная с приобретения сырья посредством плавки и кузнечного дела.

Средневековый исламский мир

[ редактировать ]

Технология железа получила дальнейшее развитие благодаря нескольким изобретениям в средневековом исламе , во время исламского золотого века . К XI веку в каждой провинции мусульманского мира работали эти промышленные мельницы, от исламской Испании и Северной Африки на западе до Ближнего Востока и Центральной Азии на востоке. [81] Есть также упоминания о чугуне 10-го века , а также археологические свидетельства доменных печей использования в империях Айюбидов и Мамлюков с 11-го века, что позволяет предположить распространение китайской технологии металлов в исламском мире. [82]

Одной из самых известных сталей, производимых на средневековом Ближнем Востоке, была дамасская сталь, используемая для изготовления мечей , и в основном производившаяся в Дамаске , Сирия , в период с 900 по 1750 год. Она производилась с использованием метода тигельной стали , основанного на более раннем индийском вуце. сталь . Этот процесс был принят на Ближнем Востоке с использованием сталей местного производства. Точный процесс остается неизвестным, но он позволил карбидам выпадать в осадок в виде микрочастиц, расположенных в виде листов или полос внутри тела лезвия. Карбиды намного тверже, чем окружающая их низкоуглеродистая сталь, поэтому оружейники могли изготавливать лезвия, которые разрезали твердые материалы с помощью осажденных карбидов, в то время как ленты из более мягкой стали позволяли мечу в целом оставаться жестким и гибким. Группа исследователей из Технического университета Дрездена для изучения дамасской стали , , которая использует рентгеновские лучи и электронную микроскопию обнаружила наличие цементитных нанопроволок. [83] и углеродные нанотрубки . [84] Питер Пауфлер, член дрезденской команды, говорит, что эти наноструктуры придают дамасской стали ее отличительные свойства. [85] и являются результатом процесса ковки . [85] [30]

Средневековая и ранняя современная Европа

[ редактировать ]

Принципиальных изменений в технологии производства железа в Европе на протяжении многих столетий не произошло. Европейские металлурги продолжали производить железо в цветочных цехах. Однако период Средневековья принес с собой два события: использование энергии воды в процессе цветения в различных местах (описано выше) и первое европейское производство чугуна.

Электрические цветочные сады

[ редактировать ]
Основная статья: Блумери

Где-то в средневековый период для процесса цветения применялась сила воды. Вполне возможно, что это было в цистерцианском аббатстве Клерво еще в 1135 году, но оно определенно использовалось во Франции и Швеции в начале 13 века. [86] В Англии первым явным документальным свидетельством этого являются отчеты о кузнице епископа Дарема близ Бедберна в 1408 году. [87] но это был, конечно, не первый такой металлургический завод. В районе Фернесс в Англии цветочные заводы с электроприводом использовались до начала 18 века, а недалеко от Гарстанга примерно до 1770 года.

Каталонская кузница представляла собой разновидность мощного блума. Блумери с горячим воздухом использовались в северной части штата Нью-Йорк в середине 19 века.

Доменная печь

[ редактировать ]
Основная статья: Доменная печь
Производство железа описано в « Популярной энциклопедии », том VII, опубликованной в 1894 году.

Предпочтительный метод производства железа в Европе до разработки процесса лужи в 1783–84 гг. Развитие чугуна в Европе отставало, потому что кованое железо было желаемым продуктом, а промежуточный этап производства чугуна включал дорогостоящую доменную печь и дальнейшее рафинирование чугуна до чугуна, что затем требовало трудоемкого и капиталоемкого преобразования в кованое железо. [11]

На протяжении большей части Средневековья в Западной Европе железо все еще производилось путем обработки железных заготовок в кованое железо. Некоторые из самых ранних отливок железа в Европе произошли в Швеции, в двух местах, Лапфитане и Винаритане, между 1150 и 1350 годами. Некоторые ученые предполагают, что эта практика последовала за монголами по всей России в эти места, но четких доказательств этой гипотезы нет. и это, конечно, не объясняет домонгольскую датировку многих из этих центров производства железа. В любом случае, к концу 14 века начал формироваться рынок чугунных изделий, поскольку возник спрос на чугунные ядра.

Нарядная кузница

[ редактировать ]
Основная статья: Кузница Finery

Альтернативным методом обезуглероживания чугуна была кузница для украшения , которая, по-видимому, была изобретена в районе Намюра в 15 веке. К концу того же столетия этот валлонский процесс распространился на Пай-де-Брэ на восточной границе Нормандии , а затем в Англию, где к 1600 году он стал основным методом изготовления кованого железа. В Швеции его представил Луи де Гир. в начале 17 века и использовался для производства железа, любимого английскими сталелитейщиками.

Разновидностью этого была немецкая кузница . Это стало основным методом производства пруткового железа в Швеции.

Процесс цементации

[ редактировать ]
Основная статья: Процесс цементации

В начале 17 века мастера по металлу в Западной Европе разработали процесс цементации кованого железа . Кованые железные прутья и древесный уголь упаковывали в каменные ящики, затем запечатывали глиной и выдерживали при красном калении, постоянно поддерживая в бескислородном состоянии, погружая в почти чистый углерод (древесный уголь) на срок до недели. За это время углерод диффундировал в поверхностные слои железа, образуя цементную сталь или черновую сталь , также известную как цементируемая, когда части, обернутые железом (кирка или лезвие топора), становились тверже, чем, скажем, головка молотка топора. или гнездо вала, которое можно изолировать глиной, чтобы защитить их от источника углерода. Самое раннее место, где этот процесс использовался в Англии, было в Коулбрукдейле в 1619 году, где сэр Бэзил Брук имел две цементационные печи (недавно раскопанные в 2001–2005 годах). [88] ). Какое-то время в 1610-х годах он владел патентом на этот процесс, но был вынужден отказаться от него в 1619 году. Вероятно, он использовал железо Леса Дина в качестве сырья, но вскоре было обнаружено, что железо рудных земель более подходящее. Качество стали можно улучшить за счет фаготирования , получения так называемой сдвиговой стали.

Тигельная сталь

[ редактировать ]

В 1740-х годах Бенджамин Хантсман нашел способ плавки черновой стали, полученной методом цементации, в тиглях. Полученная тигельная сталь , обычно отлитая в слитках, была более однородной, чем черновая сталь. [11] : 145 

Переход на кокс в Англии

[ редактировать ]
Дополнительная информация: Промышленная революция § Металлургическая промышленность.

Начало

[ редактировать ]

Ранняя выплавка железа использовала древесный уголь как источник тепла и восстановитель. К 18 веку доступность древесины для изготовления древесного угля ограничивала расширение производства железа, так что Англия становилась все более зависимой в значительной части железа, необходимого ее промышленности, от Швеции (с середины 17 века), а затем и от Швеции. примерно с 1725 г. также и на Руси. [ нужна ссылка ] Плавка угля (или его производного кокса ) была давней целью. Производство чугуна с коксом, вероятно, было осуществлено Дадом Дадли около 1619 года. [89] и снова на смешанном топливе из угля и древесины в 1670-х годах. Однако, вероятно, это был лишь технологический, а не коммерческий успех. Шадрах Фокс, возможно, выплавлял железо с коксом в Коулбрукдейле в Шропшире в 1690-х годах, но только для изготовления пушечных ядер и других чугунных изделий, таких как снаряды. Однако в мирное время после Девятилетней войны на них не было спроса. [90] [91]

Авраам Дарби и его преемники

[ редактировать ]
Основная статья: Авраам Дарби I

В 1707 году Авраам Дарби I запатентовал метод изготовления чугунных горшков. Его горшки были тоньше и, следовательно, дешевле, чем горшки его соперников. Нуждаясь в большем количестве чугуна, он арендовал доменную печь в Коулбрукдейле в 1709 году. Там он начал производить железо с использованием кокса, основав тем самым первый успешный бизнес в Европе, занимающийся этим делом. Вся его продукция была из чугуна, хотя его непосредственные преемники пытались (без особого коммерческого успеха) превратить ее в пруток из железа. [92]

Таким образом, стержневой чугун продолжали обычно изготавливать из угольного чугуна до середины 1750-х годов. В 1755 году Авраам Дарби II (с партнерами) открыл новую печь для сжигания кокса в Хорсее в Шропшире, за ним последовали и другие. Они поставляли коксовый чугун в кузницы традиционного типа для производства пруткового железа . Причина задержки остается спорной. [93]

Новые процессы ковки

[ редактировать ]
Схематический чертеж пудлинговой печи

Лишь после этого начали разрабатываться экономически выгодные способы переработки чугуна в прутковый чугун. Процесс, известный как заливка и штамповка, был разработан в 1760-х годах и усовершенствован в 1770-х годах и, по-видимому, получил широкое распространение в Уэст-Мидлендсе примерно с 1785 года. Однако он был в значительной степени заменен процессом заливки Генри Корта , запатентованным в 1784 году. , но, вероятно, стал работать с серым чугуном только примерно в 1790 году. Эти процессы позволили значительно расширить производство железа, что представляет собой промышленную революцию в черной металлургии. [94]

В начале 19 века Холл обнаружил, что добавление оксида железа в шихту печи для лужи вызывает бурную реакцию, в ходе которой чугун обезуглероживается , это стало известно как «мокрая лужа». Также было обнаружено, что можно производить сталь, останавливая процесс лужи до завершения обезуглероживания.

Горячий взрыв

[ редактировать ]
Основная статья: Горячий взрыв

Эффективность доменной печи была повышена за счет перехода на горячее дутье , запатентованное Джеймсом Бомонтом Нильсоном в Шотландии в 1828 году. [89] Это еще больше снизило производственные затраты. В течение нескольких десятилетий рядом с ней появилась «печь» размером с печь, в которую направлялся и сжигался отходящий газ (содержащий CO) из печи. Полученное тепло использовалось для предварительного нагрева воздуха, подаваемого в печь. [95]

Промышленное производство стали

[ редактировать ]
Основная статья: Сталелитейное производство
Схематический рисунок бессемеровского преобразователя

Помимо некоторого производства луженой стали , английскую сталь продолжали производить методом цементации, иногда с последующим переплавом для производства тигельной стали. Это были периодические процессы, сырьем которых было железо в слитках, особенно железо из шведских рудников.

Проблема массового производства дешевой стали была решена в 1855 году Генри Бессемером с внедрением бессемеровского конвертера на его сталелитейном заводе в Шеффилде , Англия. (Ранний преобразователь до сих пор можно увидеть в городском музее острова Келхэм ). В бессемеровском процессе расплавленный чугун из доменной печи загружался в большой тигель, а затем воздух продувал расплавленный чугун снизу, воспламеняя растворенный углерод из кокса. По мере выгорания углерода температура плавления смеси увеличивалась, но тепло от горящего углерода давало дополнительную энергию, необходимую для поддержания смеси в расплавленном состоянии. После того, как содержание углерода в расплаве упало до нужного уровня, тягу воздуха отключали: типичный бессемеровский конвертер мог за полчаса превратить 25-тонную партию чугуна в сталь.

В 1860-х годах развитие регенеративных печей и более высокотемпературной огнеупорной футеровки позволило выплавлять сталь в мартеновском поде . Это было медленно и энергозатратно, но позволило лучше контролировать химический состав продукта и перерабатывать железный лом.

Кислотная огнеупорная футеровка бессемеровских конвертеров и ранних мартенов не позволяла удалять фосфор из стали известью, что продлевало срок службы пудлинговых печей для утилизации фосфористых железных руд, изобилующих в континентальной Европе. Однако в 1870-х годах был разработан процесс Гилкриста-Томаса , а позже основная футеровка была принята и для мартеновских горнов.

Наконец, основной кислородный процесс был внедрен на заводе Фост-Альпайн в 1952 году; модификация базового бессемеровского процесса: он подает кислород сверху стали (вместо барботирования воздуха снизу), уменьшая количество поглощения азота сталью. Кислородный процесс используется на всех современных сталелитейных заводах; последний бессемеровский конвертер в США был выведен из эксплуатации в 1968 году. Кроме того, за последние три десятилетия наблюдался значительный рост бизнеса мини-заводов, где в электродуговой печи плавится только стальной лом . Сначала эти заводы производили только прутковую продукцию, но с тех пор расширились до плоского и тяжелого проката, который когда-то был исключительной сферой деятельности сталелитейных заводов.

До этих событий 19-го века сталь была дорогим товаром и использовалась только для ограниченного числа целей, где требовался особенно твердый или гибкий металл, например, в режущих кромках инструментов и пружинах. Широкая доступность недорогой стали стала движущей силой Второй промышленной революции и современного общества, каким мы его знаем. Мягкая сталь в конечном итоге заменила кованое железо практически для всех целей, и кованое железо больше не производится в промышленных масштабах. За небольшим исключением, легированные стали начали производить только в конце 19 века. Нержавеющая сталь была разработана накануне Первой мировой войны и широко не использовалась до 1920-х годов.

Современная сталелитейная промышленность

[ редактировать ]
См. также: История сталелитейной промышленности (1850–1970) , История сталелитейной промышленности (1970 – настоящее время) , Мировые тенденции сталелитейной промышленности , Производство стали по странам и Список производителей стали.
Производство стали (в миллионах тонн) по странам в 2007 г.

Сталелитейную промышленность часто считают индикатором экономического прогресса из-за решающей роли, которую сталь играет в инфраструктурном и общем экономическом развитии . [96] В 1980 году в США работало более 500 000 сталеваров. К 2000 году количество сталеваров упало до 224 000. [97]

Экономический бум в Китае и Индии вызвал резкий рост спроса на сталь. В период с 2000 по 2005 год мировой спрос на сталь увеличился на 6%. С 2000 года несколько индийских [98] и китайские сталелитейные компании приобрели известность, [ по мнению кого? ] такие как Tata Steel (которая купила Corus Group в 2007 году), Baosteel Group и Shagang Group . По состоянию на 2017 год Однако ArcelorMittal является крупнейшим в мире производителем стали . [99] В 2005 году Британская геологическая служба заявила, что Китай является крупнейшим производителем стали, на долю которого приходится около одной трети мировой доли; За ними последовали Япония, Россия и США соответственно. [100]

Большие производственные мощности по производству стали приводят к значительному количеству выбросов углекислого газа, связанных с основным производственным маршрутом. По оценкам, в 2019 году от 7 до 9% мировых выбросов углекислого газа приходится на сталелитейную промышленность. [101] Ожидается, что сокращение этих выбросов произойдет за счет изменения основного маршрута производства с использованием кокса, увеличения переработки стали и применения технологии улавливания и хранения углерода или технологии улавливания и утилизации углерода.

В 2008 году сталь начала торговаться как товар на Лондонской бирже металлов . В конце 2008 года сталелитейная промышленность столкнулась с резким спадом, который привел к многочисленным сокращениям. [102]

См. также

[ редактировать ]

Цитаты

[ редактировать ]
  1. ^ Ререн, Т. (2013). «Египетские железные бусины возрастом 5000 лет, сделанные из кованого метеоритного железа» (PDF) . Журнал археологической науки . 40 (12): 4785–4792. дои : 10.1016/j.jas.2013.06.002 .
  2. ^ Перейти обратно: а б с д и ж г Фотографии Э. (1989). «Вопрос о метеоритном и выплавленном никелевом железе: археологические данные и результаты экспериментов». Мировая археология . 20 (3): 403–421. дои : 10.1080/00438243.1989.9980081 . JSTOR   124562 . S2CID   5908149 .
  3. ^ Ридерер, Йозеф; Вартке, Ральф-Б.: «Айрон», Канчик, Хуберт; Шнайдер, Хельмут (ред.): Brill's New Pauly , Brill, 2009 г.
  4. ^ Перейти обратно: а б с Ранняя античность И.М. Драконов. 1991. Издательство Чикагского университета . ISBN   0-226-14465-8 . п. 372
  5. ^ Рао, КП (2018). «Железный век в Южной Индии: Телангана и Андхра-Прадеш». В Уэсуги, Акинори (ред.). Железный век в Южной Азии . Исследовательская группа археологии Южной Азии. ISBN  978-4-9909150-1-8 . Проверено 12 апреля 2022 г.
  6. ^ Перейти обратно: а б с д Миллер, Дункан Э.; ван дер Мерве, Нью-Джерси (1994). «Ранняя металлообработка в странах Африки к югу от Сахары: обзор недавних исследований». Журнал африканской истории . 35 : 1–36. дои : 10.1017/s0021853700025949 . S2CID   162330270 .
  7. ^ Перейти обратно: а б с д Стуивер, Минзе; ван дер Мерве, Нью-Джерси (1968). «Радиоуглеродная хронология железного века в Африке к югу от Сахары». Современная антропология . 9 : 54–58. дои : 10.1086/200878 . S2CID   145379030 .
  8. ^ Вальдбаум (1978).
  9. ^ Перейти обратно: а б с Дональд Б. Вагнер (1993). Железо и сталь в Древнем Китае . Брилл. п. 408. ИСБН  978-90-04-09632-5 .
  10. ^ Уильямс, Дэвид (1867), «Железный век [еженедельный журнал]», Железный век , Нью-Йорк: Дэвид Уильямс, ISSN   0021-1508 , LCCN   sc82008005 , OCLC   5257259
  11. ^ Перейти обратно: а б с Тайлекот (1992).
  12. ^ Перейти обратно: а б Тайлекот (1992). п. 3.
  13. ^ Винхоф, Клаас ; Эйдем, Джеспер (2008). Месопотамия: Приближается . Святой Павел. п. 84. ИСБН  978-3-525-53452-6 .
  14. ^ Перейти обратно: а б Лесное дерево (1978). стр. 56–58.
  15. ^ Перейти обратно: а б с Марко Чеккарелли (2000). Международный симпозиум по истории машин и механизмов: материалы симпозиума HMM . Спрингер. ISBN   0-7923-6372-8 . п. 218
  16. ^ Уайт, WC: «Бронзовая культура Древнего Китая», с. 208. Издательство Университета Торонто, 1956.
  17. ^ Коллинз, Робер О. и Бернс, Джеймс М. История Африки к югу от Сахары . Нью-Йорк: Издательство Кембриджского университета, стр. 37. ISBN   978-0-521-68708-9 .
  18. ^ Перейти обратно: а б Ричард Коуэн, «Эпоха железа» , глава 5 в серии эссе по геологии, истории и людям, готовится к курсу Калифорнийского университета в Дэвисе. Онлайн-версия. Архивировано 14 марта 2010 г. на Wayback Machine, доступ осуществлен 11 февраля 2010 г.
  19. ^ Гробница Тут-Анк-Амена: обнаружена покойным графом Карнарвоном и Говардом Картером, Том 3
  20. ^ Перейти обратно: а б Вальдбаум (1978): 23.
  21. ^ Смиль, Вацлав (2016). Все-таки железный век . Оксфорд, Англия: Баттерворт-Хайнеманн. стр. 2–5. ISBN  978-0128042335 .
  22. ^ Перейти обратно: а б с Мухли, Джеймс Д. «Металлообработка/горное дело в Леванте», стр. 174–183 в журнале «Ближневосточная археология» , изд. Сюзанна Ричард (2003), стр. 179–180.
  23. ^ Мухли 2003: 180.
  24. ^ Перейти обратно: а б Тевари, Ракеш (2003). «Истоки обработки железа в Индии: новые свидетельства из Центральной равнины Ганга и восточных Виндхья» (PDF) . Античность . 77 (297): 536–544. CiteSeerX   10.1.1.403.4300 . дои : 10.1017/s0003598x00092590 . S2CID   14951163 . Архивировано (PDF) из оригинала 5 марта 2016 г.
  25. ^ Дж. Ф. Ричардс и др. (2005). Новая Кембриджская история Индии . Издательство Кембриджского университета. ISBN   0-521-36424-8 . п. 64
  26. ^ Патрик Оливель (1998). Упанишады . Издательство Оксфордского университета. ISBN   0-19-283576-9 . п. XXIX
  27. ^ Перейти обратно: а б с Уилл Дюрант (), История цивилизации I: Наше восточное наследие
  28. ^ Перейти обратно: а б с Г. Джулефф (1996). «Древняя технология выплавки железа с помощью ветра в Шри-Ланке». Природа . 379 (3): 60–63. Бибкод : 1996Natur.379...60J . дои : 10.1038/379060a0 . S2CID   205026185 .
  29. ^ «Висячий мост – машиностроение» . britannica.com . Архивировано из оригинала 16 октября 2007 г.
  30. ^ Перейти обратно: а б Сандерсон, Кэтрин (15 ноября 2006 г.). «Самый острый вырез из меча из нанотрубок: углеродные нанотехнологии, возможно, придали дамасским мечам остроту» . Природа . дои : 10.1038/news061113-11 . S2CID   136774602 . Архивировано из оригинала 19 ноября 2006 г. Проверено 17 ноября 2006 г.
  31. ^ Рой Портер (2003). Кембриджская история науки . Издательство Кембриджского университета. ISBN   0-521-57199-5 . п. 684
  32. ^ Джулефф, Г. (1996). «Древняя технология выплавки железа с помощью ветра в Шри-Ланке». Природа . 379 (3): 60–63. Бибкод : 1996Natur.379...60J . дои : 10.1038/379060a0 . S2CID   205026185 .
  33. ^ «Программное обеспечение ANSYS Fluent: CFD-моделирование» . Архивировано из оригинала 21 февраля 2009 г. Проверено 23 января 2009 г.
  34. ^ Моделирование потоков воздуха через ветряную печь в Шри-Ланке, представлено Дж. Арчу. Наука, 2003.
  35. ^ Р. Баласубраманиам (2002), Железный столб Дели: новые идеи . Aryan Books International, Дели ISBN   81-7305-223-9 . «Обзор: Железный столб Дели: новые идеи» . Архивировано из оригинала 27 сентября 2007 г. Проверено 27 апреля 2007 г. «Список публикаций по индийской археометаллургии» . Архивировано из оригинала 12 марта 2007 г. Проверено 27 апреля 2007 г.
  36. ^ Пиготт, Винсент К. (1999). Археометаллургия азиатского Старого Света . Филадельфия: Музей археологии и антропологии Пенсильванского университета. ISBN   0-924171-34-0 , с. 8.
  37. ^ Чен, Цзяньли, Мао, Жуйлинь, Ван, Хуэй, Чен, Хунхай, Се, Ян, Цянь, Яопэн, 2012. Железные предметы, обнаруженные в гробницах культуры Сива в Могуу, Ганьсу, и происхождение технологии производства железа. в Китае. Вэньу (Культовые реликвии) 8, 45–53 (на китайском языке)
  38. ^ с. xl, Исторический словарь древнегреческой войны, Дж. Воронов и И. Спенс
  39. ^ Венчхон Лам (2014). Все старое снова новое? Переосмысление перехода к производству чугуна на центральных равнинах Китая . Китайский университет Гонконга. п. 519.
  40. ^ Нидхэм (1986). Том. 4, часть 3, с. 197.
  41. ^ Нидхэм (1986). Том. 4, часть 3, с. 277.
  42. ^ Нидхэм (1986). Том. 4, часть 3, с. 563 г
  43. ^ Нидхэм (1986). Том. 4, часть 3, с. 86.
  44. ^ Нидхэм (1986). Том. 4, часть 1, с. 282.
  45. ^ Нидхэм (1986). Том. 4, часть 2, с. 370.
  46. ^ Нидхэм (1986). Том. 4, часть 2, с. 371.
  47. ^ Хартвелл, Роберт (1966). «Рынки, технологии и структура предприятий в развитии черной металлургии Китая в одиннадцатом веке». Журнал экономической истории . 26 : 53–54. дои : 10.1017/S0022050700061842 . S2CID   154556274 .
  48. ^ Перейти обратно: а б (2006). 158.
  49. ^ Энтони, Дэвид (2007). Лошадь, колесо и язык . Издательство Принстонского университета. п. 336. ИСБН  978-0-691-05887-0 . Одним из недооцененных аспектов степной металлургии ранней бронзы и средней бронзы были эксперименты с железом. … В могиле катакомбного периода в Герасимовке на Донце (западная Россия/Украина), датируемой, вероятно, около 2500 г. до н. э., находился нож с ручкой из мышьяковой бронзы и лезвием из железа. Железо не содержало магнетита или никеля, как можно было бы ожидать от метеоритного железа, поэтому считается, что оно было кованым. Железные предметы были редкостью, но они были частью экспериментов, проводимых степными мастерами по металлу в эпоху ранней и средней бронзы.
  50. ^ «Железный век» . Британская энциклопедия .
  51. ^ Хансен, Свенд (2019). «Городище Телеака и раннего железа в Южной Европе». В Хансене, Свенде; Краузе, Рюдигер (ред.). Крепости бронзового века в Европе . Verlag Dr. Rudolf Habelt GmbH, Бонн. п. 204.
  52. ^ Тернбулл, Энн (1984). От бронзы к железу: появление железа в Британии позднего бронзового века (доктор философии). Эдинбургский университет. п. 24. S2CID   164098953 .
  53. ^ «Жизнь и вера в бронзовый век: поясной диск из Хегермюле» . Новый музей .
  54. ^ «Находка депо Хегермюле недалеко от Эберсвальде» . askanier-welten.de .
  55. ^ Лунд, Джули; Мельхейм, Лене (2011). «Орел и решка - разум и тело: новый взгляд на клад Вестби позднего бронзового века» . Европейский журнал археологии . 14 (3): 441–464. технология производства железа практиковалась в Скандинавском регионе, по крайней мере, с девятого века до нашей эры (Hjärthner-Holdar 1993; Serning 1984).
  56. ^ Хансен, Свенд (2019). «Городище Телеака и раннего железа в Южной Европе». В Хансене, Свенде; Краузе, Рюдигер (ред.). Крепости бронзового века в Европе . Verlag Dr. Rudolf Habelt GmbH, Бонн. стр. 204–206.
  57. ^ Хансен, Свенд (2019). «Городище Телеака и раннего железа в Южной Европе». В Хансене, Свенде; Краузе, Рюдигер (ред.). Крепости бронзового века в Европе . Verlag Dr. Rudolf Habelt GmbH, Бонн. п. 214.
  58. ^ Хансен, Свенд (2019). «Городище Телеака и раннего железа в Южной Европе». В Хансене, Свенде; Краузе, Рюдигер (ред.). Крепости бронзового века в Европе . Verlag Dr. Rudolf Habelt GmbH, Бонн. п. 211.
  59. ↑ Производилась ли сталь на севере в то же время, что и в Римской империи — теперь ожидается, что история будет переписана: СВТ
  60. ^ Три вопроса о том: насколько развитым было производство стали на севере 2000 лет назад; СВТ
  61. ^ Уэллс, Питер (1995). «Ресурсы и промышленность». В Грине, Миранда (ред.). Кельтский мир . Рутледж. п. 218. ИСБН  9781135632434 .
  62. ^ «Форт Броксмут в Восточном Лотиане демонстрирует острие стали» . Новости Би-би-си . 15 января 2014 г.
  63. ^ Крэддок, Пол Т. (2008): «Горное дело и металлургия», в: Олесон, Джон Питер (ред.): Оксфордский справочник по инженерии и технологиям в классическом мире , Oxford University Press, ISBN   978-0-19-518731-1 , с. 108
  64. ^ Перейти обратно: а б Бандама, Форман; Бабалола, Абидеми Бабатунде (13 сентября 2023 г.). «Наука, а не черная магия: производство металла и стекла в Африке» . Африканский археологический обзор . 40 (3): 531–543. дои : 10.1007/s10437-023-09545-6 . ISSN   0263-0338 . OCLC   10004759980 . S2CID   261858183 .
  65. ^ Перейти обратно: а б Эггерт (2014). стр. 51–59 .
  66. ^ Перейти обратно: а б с Холл, Огюстен (6 ноября 2009 г.). «Ранняя металлургия Западной Африки: новые данные и старое православие». Журнал мировой предыстории . 22 (4): 415–438. дои : 10.1007/s10963-009-9030-6 . S2CID   161611760 .
  67. ^ Железо в Африке: пересмотр истории, заархивировано 25 октября 2008 г. в Wayback Machine - ЮНЕСКО (2002).
  68. ^ Эрет, Кристофер (2002). Цивилизации Африки . Шарлоттсвилл: Университет Вирджинии, стр. 136, 137. ISBN   0-8139-2085-X .
  69. ^ Эз-Узомака, Памела. «Железо и его влияние на доисторическое место Лейя» . Академия.edu . Университет Нигерии, Нсукка, Нигерия . Проверено 12 декабря 2014 г.
  70. ^ Перейти обратно: а б Эггерт (2014). стр. 53–54 .
  71. ^ Тайлекот (1975) (см. ниже)
  72. ^ Шмидт, Питер; Эйвери, Дональд (1978). «Комплексная выплавка железа и доисторическая культура в Танзании». Наука . 201 (4361): 1085–1089. Бибкод : 1978Sci...201.1085S . дои : 10.1126/science.201.4361.1085 . JSTOR   1746308 . ПМИД   17830304 . S2CID   37926350 .
  73. ^ Шмидт, Питер; Эйвери, Дональд (1983). «Больше доказательств передовой технологии доисторического железа в Африке». Журнал полевой археологии . 10 (4): 421–434. дои : 10.1179/009346983791504228 .
  74. ^ Шмидт, Питер (1978). Историческая археология: структурный подход в африканской культуре . Вестпорт, Коннектикут: Greenwood Press.
  75. ^ Эйвери, Дональд; Шмидт, Питер (1996). «Предварительный нагрев: практика или иллюзия». Культура и технология производства железа в Африке . Гейнсвилл: Издательство Университета Флориды. стр. 267–276.
  76. ^ Шмидт, Питер (2019). «Наука в Африке: история изобретательности и изобретений в области африканских технологий производства железа». В Вергере, В; Эмблер, К; Ачебе, Н. (ред.). Спутник африканской истории . Хобокен, Нью-Джерси: Уайли Блэквелл. стр. 267–288.
  77. ^ Чайлдс, С. Терри (1996). «Технологическая история и культура в западной Танзании». В Шмидте, П. (ред.). Культура и технология производства железа в Африке . Гейнсвилл, Флорида: Издательство Университета Флориды.
  78. ^ Коллинз, Роберт О.; Бернс, Джеймс М. (2007). История Африки к югу от Сахары . Издательство Кембриджского университета. ISBN  978-0521867467 – через Google Книги.
  79. ^ Эдвардс, Дэвид Н. (2004). Нубийское прошлое: археология Судана . Тейлор и Фрэнсис. ISBN  978-0203482766 – через Google Книги.
  80. ^ Хамфрис Дж., Чарльтон М.Ф., Кин Дж., Саудер Л., Алшишани Ф. (июнь 2018 г.). «Плавка железа в Судане: экспериментальная археология в королевском городе Мероэ» . Журнал полевой археологии . 43 (5): 399–416. дои : 10.1080/00934690.2018.1479085 .
  81. ^ Лукас 2005 , с. 10–11, 27.
  82. ^ Р. Л. Миллер (октябрь 1988 г.). «Ахмад Ю. Аль-Хасан и Дональд Р. Хилл, «Исламские технологии: иллюстрированная история» » . Медицинская история . 32 (4): 466–467. дои : 10.1017/s0025727300048602 .
  83. ^ Кохманн, В.; Рейболд М.; Гольдберг Р.; Хауффе В.; Левин А.А.; Мейер, округ Колумбия; Стефан Т.; Мюллер Х.; Бельгер А.; Пауфлер П. (2004). «Нанопроволоки в древней дамасской стали». Журнал сплавов и соединений . 372 (1–2): Л15–Л19. дои : 10.1016/j.jallcom.2003.10.005 . ISSN   0925-8388 .
    Левин А.А.; Мейер, округ Колумбия; Рейболд М.; Кохманн В.; Пецке Н.; Пауфлер П. (2005). «Микроструктура настоящей дамасской сабли» (PDF) . Кристаллические исследования и технологии . 40 (9): 905–916. дои : 10.1002/crat.200410456 . S2CID   96560374 . Архивировано (PDF) из оригинала 9 августа 2007 г.
  84. ^ Рейболд, М.; Левин А.А.; Кохманн В.; Пецке Н.; Мейер, округ Колумбия (16 ноября 2006 г.). «Материалы:Углеродные нанотрубки в древней дамасской сабле» . Природа . 444 (7117): 286. Бибкод : 2006Natur.444..286R . дои : 10.1038/444286a . ПМИД   17108950 . S2CID   4431079 .
  85. ^ Перейти обратно: а б «Острота и прочность легендарных мечей благодаря нанотрубкам, говорится в исследовании» . news.nationalgeographic.com . Архивировано из оригинала 28 января 2016 г.
  86. ^ Лукас 2005 , с. 19.
  87. ^ Тайлекот (1992). п. 76.
  88. ^ Белфорд и Росс, Бумага: Сталелитейное производство в Англии в семнадцатом веке: раскопки двух цементационных печей в Коулбрукдейле. Архивировано 10 мая 2018 г. на Wayback Machine , Academia.edu, дата доступа = 30 марта 2017 г.
  89. ^ Перейти обратно: а б Хоу, Генри Мэрион (1911). «Железо и сталь» . В Чисхолме, Хью (ред.). Британская энциклопедия . Том. 14 (11-е изд.). Издательство Кембриджского университета. п. 803.
  90. ^ Кинг, PW (2002). «Вклад Дада Дадли в металлургию». Историческая металлургия . 36 (1): 43–53.
  91. ^ Кинг, PW (2001). «Сэр Клемент Клерк и использование угля в металлургии». Пер. Ньюкомен Сок . 73 (1): 33–52. дои : 10.1179/tns.2001.002 . S2CID   112533187 .
  92. ^ А. Рейстрик, Династия литейщиков железа (1953; 1989); Н. Кокс, «Воображение и инновации пионера промышленности: первый Авраам Дарби», Industrial Archeology Review 12 (2) (1990), 127–144.
  93. ^ А. Рейстрик, Династия ; К. К. Хайд, Технологические изменения и британская металлургическая промышленность 1700–1870 (Принстон, 1977), 37–41; П. У. Кинг, «Торговля железом в Англии и Уэльсе 1500–1815 гг.» (докторская диссертация, Университет Вулвергемптона, 2003 г.), 128–141.
  94. ^ Г. Р. Мортон и Н. Маттон, «Переход к процессу образования луж Корта» Журнал Института железа и стали 205 (7) (1967), 722–728; Р. А. Мотт (редактор П. Сингер), Генри Корт: Великий мастер: создатель луженого железа (1983); П. У. Кинг, «Торговля железом», 185–193.
  95. ^ А. Берч, Экономическая история британской черной металлургии , 181–189; К. К. Хайд, Технологические изменения и британская металлургическая промышленность (Принстон, 1977), 146–159.
  96. ^ «Сталелитейная промышленность» . Архивировано из оригинала 18 июня 2009 г. Проверено 12 июля 2009 г.
  97. ^ « Запись Конгресса V. 148, часть 4, с 11 апреля 2002 г. по 24 апреля 2002 г. ». Типография правительства США .
  98. ^ Чопра, Анудж (12 февраля 2007 г.). «Сталелитейная промышленность Индии выходит на мировую арену» . Кристиан Сайенс Монитор . Проверено 12 июля 2009 г.
  99. ^ «Лучшие производители стали в 2017 году» (PDF) . Всемирная ассоциация производителей стали. Архивировано из оригинала (PDF) 23 августа 2018 года . Проверено 22 августа 2018 г.
  100. ^ «Для удовлетворения спроса на сталь необходимо долгосрочное планирование» . Новости . 01.03.2008. Архивировано из оригинала 25 мая 2024 г. Проверено 2 ноября 2010 г.
  101. ^ Де Рас, Кевин; Ван Де Вийвер, Рубен; Гальвита Владимир Владимирович; Марин, Гай Б.; Ван Гим, Кевин М. (01 декабря 2019 г.). «Улавливание и утилизация углерода в сталелитейной промышленности: проблемы и возможности химического машиностроения» (PDF) . Текущее мнение в области химической инженерии . 26 : 81–87. дои : 10.1016/j.coche.2019.09.001 . ISSN   2211-3398 . S2CID   210619173 .
  102. ^ Учитель, Луи (1 января 2009 г.). «Сталелитейная промышленность переживает спад и надеется на федеральное стимулирование» . Нью-Йорк Таймс . Проверено 19 июля 2009 г.

Библиография

[ редактировать ]
  • Эбри, Уолтхолл, Пале (2006). Восточная Азия: культурная, социальная и политическая история . Бостон: Компания Houghton Mifflin. [ ISBN отсутствует ]
  • Эггерт, Манфред (2014). «Раннее железо в Западной и Центральной Африке». В Бройниге, П. (ред.). Нок: Африканская скульптура в археологическом контексте . Франкфурт: Africa Magna Verlag Press. ISBN  978-3937248462 . Проверено 21 февраля 2022 г.
  • Лукас, Адам Роберт (2005). «Промышленное мукомольное производство в древнем и средневековом мире: обзор свидетельств промышленной революции в средневековой Европе». Технологии и культура . 46 (1): 1–30. дои : 10.1353/tech.2005.0026 . S2CID   109564224 .
  • Нидхэм, Джозеф (1986). Наука и цивилизация в Китае: Том 4, Часть 2 ; Нидхэм, Джозеф (1986). Наука и цивилизация в Китае: Том 4, Часть 3 .
  • Тайлекот, РФ (1992). История металлургии (2-е изд.). Лондон: Издательство Maney Publishing, Институт материалов. ISBN  978-0901462886 .
  • Вальдбаум, Джейн К. (1978). От бронзы к железу: переход от бронзового века к железному веку в Восточном Средиземноморье . Исследования по средиземноморской археологии, том. ЛИВ. Гетеборг : Пол Острем. ISBN  9185058793 .

Дальнейшее чтение

[ редактировать ]
  • Ноулз, Энн Келли. (2013). Освоение железа: борьба за модернизацию американской промышленности, 1800–1868 (University of Chicago Press) 334 страницы [ ISBN отсутствует ]
  • Лам, Венчхон (2014). Все старое снова новое? Переосмысление перехода к производству чугуна на равнинах Центрального Китая , Китайский университет Гонконга [ ISBN отсутствует ]
  • Плейнер, Р. (2000). Железо в археологии. Европейские плавильные заводы , Прага, Археологический институт Av Cr. [ ISBN отсутствует ]
  • Паундс, Норман Дж. Г. (1957). «Историческая география черной металлургии Франции». Анналы Ассоциации американских географов 47 № 1, стр. 3–14. JSTOR   2561556 .
  • Вагнер, Дональд (1996). Железо и сталь в Древнем Китае . Лейден: Э. Дж. Брилл. [ ISBN отсутствует ]
  • Вудс, Майкл и Мэри Б. Вудс (2000). Древнее строительство (Древние технологии) Пресс для рунического камня [ ISBN отсутствует ]
[ редактировать ]
Retrieved from "https://en.wikipedia.org/w/index.php?title=Ferrous_metallurgy&oldid=1237766508"
Arc.Ask3.Ru: конец переведенного документа.
Arc.Ask3.Ru
Номер скриншота №: c7781c10e6cddcf4170c811747f60dea__1722413340
URL1:https://arc.ask3.ru/arc/aa/c7/ea/c7781c10e6cddcf4170c811747f60dea.html
Заголовок, (Title) документа по адресу, URL1:
Ferrous metallurgy - Wikipedia
Данный printscreen веб страницы (снимок веб страницы, скриншот веб страницы), визуально-программная копия документа расположенного по адресу URL1 и сохраненная в файл, имеет: квалифицированную, усовершенствованную (подтверждены: метки времени, валидность сертификата), открепленную ЭЦП (приложена к данному файлу), что может быть использовано для подтверждения содержания и факта существования документа в этот момент времени. Права на данный скриншот принадлежат администрации Ask3.ru, использование в качестве доказательства только с письменного разрешения правообладателя скриншота. Администрация Ask3.ru не несет ответственности за информацию размещенную на данном скриншоте. Права на прочие зарегистрированные элементы любого права, изображенные на снимках принадлежат их владельцам. Качество перевода предоставляется как есть. Любые претензии, иски не могут быть предъявлены. Если вы не согласны с любым пунктом перечисленным выше, вы не можете использовать данный сайт и информация размещенную на нем (сайте/странице), немедленно покиньте данный сайт. В случае нарушения любого пункта перечисленного выше, штраф 55! (Пятьдесят пять факториал, Денежную единицу (имеющую самостоятельную стоимость) можете выбрать самостоятельно, выплаичвается товарами в течение 7 дней с момента нарушения.)