Люди еще в энеолите научились изготовлять орудия труда из меди. Сначала их ковали из самородной меди, а затем стали добывать медь из руды и плавить ее для литья орудий.
Открытие бронзы
Занимаясь этим, нельзя было не заметить черные, коричневые и красновато-коричневые куски важнейшей оловянной руды — кассиарита, или оловянного камня (Sn02). Это, а также наблюдения над свойствами медных руд, содержащих незначительные (до 2%) примеси олова, привели к важному открытию: прибавление к меди олова придает металлу улучшает его качества. Так был изобретен первый искусственный сплав — бронза.
Бронза обладает значительными преимуществами перед медью. Она имеет более низкую температуру плавления, примерно 700—900°, более высокие литейные качества, а при охлаждении обладает значительной прочностью и твердостью.
Если медное орудие в основном ковалось, то бронзовое отливалось, что имело большое значение, так как это открыло возможность массового производства орудий труда и оружия.
История открытия первых металлов
Бронзовый век
Этот древнейший период употребления металлов получил название бронзового века, приблизительные хронологические границы которого — начало III тыс. — I тыс. лет до н.э.
Производство бронзы в древности
Применение бронзы позволило не только улучшить качество орудий труда и оружия, но и значительно их разнообразить, а главное, ускорить процесс их изготовления.
Из бронзы делались разнообразные топоры, ножи, серпы, мотыги и т.п., а также оружие: копья, мечи (иногда длиной до 1 метра), стрелы и др.
Кроме того, бронза стала основным материалом для изготовления предметов украшения, всевозможной утвари, скульптурных произведений.
Бронза в Древнем Египте
Бронзовое литье в Древнем Египте производилось следующим образом:
- На маленьких низких кострах, в которых огонь поддерживался углем и раздувался специальными мехами, металл расплавлялся в тиглях.
- Рабы снимали их с огня при помощи эластичных тростей.
- Из тиглей расплавленный металл выливался через небольшие воронки в каменные формы для выделки орудий и оружия.
Распространение металла привело к освоению ряда методов его обработки. Так, при горячей обработке применялось литье, паяние и в незначительных размерах — сварка. Холодная обработка металла применялась при ковке, выделке листовой меди, отдельных готовых изделий, при волочении медной, золотой и свинцовой проволоки.
Кроме того, были известны некоторые специальные приемы обработки металла, применявшиеся в зарождающемся ювелирном деле (инкрустация, скань и филигрань).
Разделение ремёсел и торговли
Добывание металла из руды и отливка предметов из меди и бронзы требовали производственной специализации, а распространение изделий — определенных форм обмена. В странах Древнего Востока это рано привело к выделению ремесла и торговли. В Европе, где в то время еще существовал первобытнообщинный строй, этот процесс общественного разделения труда не мог не привести к подобным же, хотя и более ограниченным, результатам.
Однако бронза являлась слишком редким и дорогим материалом, и поэтому после ее появления основные орудия труда по-прежнему были каменными и деревянными. Она шла главным образом на оружие и украшения.
Говоря об этом, Ф. Энгельс подчеркивал, что «медь и олово, и выплавляемая из них бронза, были важнейшими металлами: бронза давала пригодные орудия и оружие, но не могла вытеснить каменные орудия; это было под силу только железу, а добывать железо еще не умели». (К. Маркс, Ф. Энгельс, Избранные произведения, т. II, стр. 293)
Разработка полезных ископаемых в древности
История открытия меди. Первое применение металла
История открытия железа
Как в древности строили города
Зарождение наук в древности
Военная техника в древности
Источник: thiswas.ru
Как делали бронзу в древности
В 3-м тысячелетии до Р.Х. люди начали широко применять в своей хозяйственной деятельности металлы. Переход от каменных орудий к металлическим имел колоссальное значение в истории человечества. Пожалуй, никакое другое открытие не привело к таким значительным общественным сдвигам.
Первым металлом, получившим широкое распространение, была медь. Постоянно разыскивая необходимые им камни, наши предки, надо думать, уже в древности обратили внимание на красновато-зеленые или зеленовато-серые куски самородной меди. В обрывах берегов и скал им попадались медный колчедан, медный блеск и красная медная руда (куприт).
Поначалу люди использовали их как обыкновенные камни и обрабатывали соответствующим способом. Вскоре они открыли, что при обработке меди ударами каменного молотка ее твердость значительно возрастает и она делается пригодной для изготовления инструментов. Таким образом вошли в употребление приемы холодной обработки металла или примитивной ковки.
Затем было сделано другое важное открытие – кусок самородной меди или поверхностной породы, содержавшей металл, попадая в огонь костра, обнаруживал новые, не свойственные камню особенности: от сильного нагрева металл расплавлялся и, остывая, приобретал новую форму. Если форму делали искусственно, то получалось необходимое человеку изделие. Это свойство меди древние мастера использовали сначала для отливки украшений, а потом и для производства медных орудий труда. Так зародилась металлургия.
Плавку стали осуществлять в специальных высокотемпературных печах, представлявших собой несколько измененную конструкцию хорошо известных людям гончарных печей. Вообще говоря, медь – мягкий металл, сильно уступающий в твердости камню. Но медные инструменты можно было быстро и легко затачивать. (По наблюдениям С.А. Семенова, при замене каменного топора на медный скорость рубки увеличивалась примерно в три раза.)
Спрос на металлические инструменты стал быстро расти. Люди начали настоящую «охоту» за медной рудой. Оказалось, что она встречается далеко не везде. В тех местах, где обнаруживались богатые залежи меди, возникала их интенсивная разработка, появлялось рудное и шахтное дело.
Как показывают открытия археологов, уже в древности процесс добычи руды был поставлен с большим размахом. Например, вблизи Зальцбурга, где добыча меди началась около 1600 года до Р.Х., шахты достигали глубины 100 метров, а общая длина отходящих от каждой шахты штреков составляла несколько километров.
Древним рудокопам приходилось решать все те задачи, которые стоят и перед современными шахтерами: укрепление сводов, вентиляция, освещение, подъем на гора добытой руды. Штольни укрепляли деревянными подпорками. Добытую руду плавили неподалеку в невысоких глиняных печах с толстыми стенками. Подобные центры металлургии существовали и в других местах.
В конце 3-го тысячелетия до Р.Х. древние мастера начали использовать свойства сплавов, первым из которых стала бронза. На открытие бронзы людей должна была натолкнуть случайность, неизбежная при массовом производстве меди. Некоторые сорта медных руд содержат незначительную (до 2%) примесь олова.
Выплавляя такую руду, мастера заметили, что медь, полученная из нее, намного тверже обычной. Оловянная руда могла попасть в медеплавильные печи и по другой причине. Как бы то ни было, наблюдения за свойствами руд привели к освоению значения олова, которое и стали добавлять к меди, образуя искусственный сплав бронзу.
При нагревании с оловом медь плавилась лучше и легче подвергалась отливке, так как становилась более текучей. Бронзовые инструменты были тверже медных, хорошо и легко затачивались. Металлургия бронзы позволила в несколько раз повысить производительность труда во всех отраслях человеческой деятельности. Само производство инструментов намного упростилось: вместо того чтобы долгим и упорным трудом оббивать и шлифовать камень, люди наполняли готовые формы жидким металлом и получали результаты, которые и во сне не снились их предшественникам.
Техника литья постепенно совершенствовалась. Сначала отливку производили в открытых глиняных или песчаных формах, представлявших собой просто углубление. Их сменили открытые формы, вырезанные из камня, которые можно было использовать многократно. Однако большим недостатком открытых форм было то, что в них получались только плоские изделия. Для отливки изделий сложной формы они не годились.
Выход был найден, когда изобрели закрытые разъемные формы. Перед литьем две половинки формы крепко соединялись между собой. Затем через отверстие заливалась расплавленная бронза. Когда металл остывал и затвердевал, форму разбирали и получали готовое изделие. Такой способ позволял отливать изделия сложной формы, но он не годился для фигурного литья.
Но и это затруднение было преодолено, когда изобрели закрытую форму. При этом способе литья сначала лепилась из воска точная модель будущего изделия. Затем ее обмазывали глиной и обжигали в печи. Воск плавился и испарялся, а глина принимала точный слепок модели. В образовавшуюся таким образом пустоту заливали бронзу. Когда она остывала, форму разбивали.
Благодаря всем этим операциям мастера получили возможность отливать даже пустотелые предметы очень сложной формы. Постепенно были открыты новые технические приемы работы с металлами, такие как волочение, клепка, пайка и сварка, дополнявшие уже известные ковку и литье.
С развитием металлургии бронзовые изделия повсюду стала вытеснять каменные. Но не нужно думать, что это произошло очень быстро. Руды цветных металлов имелись далеко не везде. Причем олово встречалось гораздо реже, чем медь. Металлы приходилось транспортировать на далекие расстояния.
Стоимость металлических инструментов оставалась высокой. Все это мешало их широкому распространению. Бронза не могла до конца заменить каменные инструменты. Это оказалось под силу только железу.
Константин Рыжов
Из книги «100 великих изобретений»
Источник: secrethistory.su
КАК В «БРОНЗОВОМ ВЕКЕ» МОГЛИ ДЕЛАТЬ БРОНЗУ, НЕ ЗНАЯ ОЛОВА
Некоторые специалисты по химии и металлургии давно обратили внимание на то любопытное обстоятельство, что в скалигеровском «древнейшем» бронзовом веке бронзу делать не могли. Профессор Микеле Джуа, «крупный и разносторонний исследователь в области органического синтеза, химии взрывчатых веществ и пластических масс», автор детальной книги «История химии», пишет следующее. При этом, надо понимать, Микеле Джуа придерживается, конечно, скалигеровской хронологии.
«Медь… была известна с доисторических времен не только в свободном состоянии… но и в виде БРОНЗЫ — СПЛАВА С ОЛОВОМ. В доисторическую эпоху, названную БРОНЗОВЫМ ВЕКОМ, бронза, как мы знаем, применялась для изготовления различной домашней утвари, предметов украшения, оружия и т. д. НЕ СОВСЕМ ЯСЕН, ОДНАКО, ВОПРОС О МЕТАЛЛУРГИИ ОЛОВА У ДРЕВНИХ. В бронзовый век металлическое олово не применялось, И ТЕМ НЕ МЕНЕЕ ОНО БЫЛО НЕОБХОДИМО ДЛЯ ПОЛУЧЕНИЯ БРОНЗЫ ПУТЕМ СПАЯ ЛЕНИЯ С МЕДЬЮ. ПОЭТОМУ ОСТАЕТСЯ ТОЛЬКО ПРЕДПОЛОЖИТЬ, ЧТО В ДОИСТОРИЧЕСКУЮ ЭПОХУ УДАЛОСЬ СЛУЧАЙНО ПОЛУЧИТЬ МЕТАЛЛ более легкоплавкий, путём сплавления меди с минералами, содержащими олово.
Таким образом, МЕДЬ БЫЛА ИЗВЕСТНА РАНЕЕ ОЛОВА, МЕТАЛЛУРГИЯ КОТОРОГО БОЛЕЕ СЛОЖНА. Тот вывод что БРОНЗА БЫЛА ИЗВЕСТНА РАНЬШЕ, ЧЕМ ОЛОВО, не проясняет, однако, многие другие проблемы, связанные с античностью» .
Картина ясна. Металлургия олова сложнее, чем меди, поэтому бронза, как сплав меди с оловом, обязана была появиться ПОЗДНЕЕ открытия олова. А в скалигеровской истории последовательность получилась обратная. Сначала якобы открыли бронзу. «Получился» бронзовый век. И лишь якобы потом открыли более сложно производимое олово.
В скалигеровской истории возникло противоречие. Однако всё понятно. Скалигеровские хронологи не были химиками и металлургами. Откуда им было знать, что, создавая фальшивый учебник по истории, нужно было сначала описать открытие олова, а потом бронзы. Но историки XVII–XVIII следовали совсем другим принципам.
Оловоих не интересовало. Наука тоже. Никому из них в голову не пришло обратиться к химикам. Поэтому древнегреческие герои поражают друг друга бронзовыми мечами для производства которых, нужно ещё не открытое олово.
Источник: xn--80aaacvi7aqjpqei0jvae5b.xn--p1ai