Металлургия хеттов, железо в Древнем Риме

По всей вероятности, впервые человек познакомился с железом как с «даром небес»: примерно до 3000 г. до н. э. для оружия и украшений использовали железные метеориты. Лишь тысячу лет спустя начали выплавлять из железной руды загрязненное железо. Высокая температура, необходимая для выплавки железа, не могла быть получена при сжигании дерева или угля; для повышения температуры до 1539°С требовались печи с принудительным дутьем или доменные печи.

В течение многих веков люди получали ковкое железо в простейших плавильных печах. Железо сыграло очень важную роль в развитии многих древних цивилизаций. В I в. н. э. парфяне, жители римской провинции Норик и китайцы уже умели производить мягкую сталь.

Металлургия хеттов. Железная руда в изобилии встречается в виде бурого железняка или болотной руды. Руду сначала плавят, чтобы получить железную «крицу», затем нагревают, проковывают для удаления шлака и закаливают в воде. Процесс повторяют несколько раз и получают железо достаточной прочности для изготовления различных изделий. Такой способ обработки железной руды широко применяли во 2 тыс. до н. э. хеттские кузнецы-первые металлурги железного века [2].

Хеттские кузнецы строго хранили тайну своих методов плавки, но после распада Хеттского государства они рассеялись по соседним странам, и искусство обработки железа стало известно другим племенам и народам. В те времена уже умели выплавлять некоторые виды стали-железа, содержащего до 1,5% углерода. Из этой стали изготовляли предметы с острым режущим краем. Для закрепления наконечников копий и лезвий серпов на деревянных древках и ручках [3] служили трубчатые шейки. В раннем железном веке их отливали в формы. Ко 2-му тыс. до н. э. относится несколько находок железных орудий с шейками из более легкоплавких бронзы и золота (медь плавится при 1083°С, а золото-при 1064°С). Железные мечи были прочнее бронзовых.

Ранний железный век знал и более мирные орудия-клещи, молоты и наковальни для кузнечной работы, а также железные гвозди, которые были значительно тверже бронзовых.

Первые лемехи для плугов, найденные в Палестине, датируются 1100 г. до н.э. Древние греки не знали железных плугов даже в 6 в. до н. э., а плуги с обшитым железом лемехом вошли в употребление только в римскую эпоху. Печи с мехами для принудительной подачи дутья, в которых железо можно было раскалить (но не расплавить), появились на северо-востоке Испании (в Каталонии) за 600 лет до н.э.

Железные руды широко распространены в природе. Но в ранний период железного века человек не мог использовать такие богатые руды, как гематит и магнетит (с содержанием железа до 60%). Добыча этих руд требовала горных разработок. Вероятно, вначале добывали «болотную руду», которая добывается в открытых разработках. Она образуется при разложении других железосодержащих минералов и осаждения под действием находящихся в воде бактерий. Такую руду оставалось только отделить от пустой породы. К 850 г. до н.э. в Европе добывали и другие железные руды. На карте показаны области, где они разрабатывались

Первыми изделиями из железа были ювелирные поделки и мелкое ручное оружие (2500 г. до н.э.). Хеттский кинжал [А] сделан позднее. Его лезвие выковано из металла, полученного нагреванием железной руды. Вначале при этом получалось плохое железо, но со временем хеттские кузнецы стали большими мастерами. Европейские железные изделия, например шейные гривны [Б], выполнены под их влиянием. К 500 г. до н.э. кузнецы Штирии и Каринтии (Центральная Европа) получили и род стали, вковывая древесный уголь в раскаленное железо. Булава [В] из Кьети (Италия) выполнена около 600 г. до н.э. тем же примитивным способом

Железо в Древнем Риме. Если хеттов можно считать первыми кузнецами, то римляне были первыми рудокопами и горняками. Они добывали руду на очень обширной территории: от Шотландии и Испании на западе до Румынии на востоке.

Естественно, что римляне использовали железо и сталь главным образом для военных целей. Их знаменитые короткие мечи и длинные, почти трехметровые копья и латы, заимствованные из военного снаряжения греков, были чаще всего железными. Позднее римляне стали пользоваться длинными копьями и мечами для метания и железными дротиками для катапульт. Стенобитные орудия с железными наконечниками применялись еще со времен ассирийцев; римляне усовершенствовали эти орудия, снабдив их буравами для разрушения стен и ворот.

Древние греки пользовались железом в строительстве в виде кованых балок. Такие балки служили консолями в Парфеноне, поддерживая тяжелые статуи фронтона. Римляне установили Т- образные балки в термах Каракаллы как опоры для купола диаметром в 36 м.

Мы мало знаем о развитии горного дела и металлургии в эпоху раннего средневековья. Известно лишь, что саксы добывали руду в горах Гарца еще до 1000 г. н.э. О позднем средневековье сведений гораздо больше благодаря трудам саксонского ученого, известного под именем Агрикола. Его книга «О металлах» (De re metallica, 1556) содержит подробное описание технологии й оборудования горного дела и свидетельствует о том, что оно считалось прибыльным ремеслом.

Задолго до Агриколы железо шло главным образом для изготовления оружия. Начиная с Карла Великого (742-814) формы и типы оружия развиваются как бы заново, почти не опираясь на римские традиции. Много лет спустя родился совершенно новый вид оружия-огнестрельное [5].

Мейден Касл - седлообразный холм [Б], обитаемый уже в 3-м тыс. до н.э. Около 100 г. до н.э. поселение стало укреплением городских размеров. Насчитывается шесть этапов развития крепостных валов, самый ранний датируется 500 г. до н.э.

С 100 г. до н.э. до 70 г. н.э. в укреплении жило кельтское племя дуротригов. Им принадлежали железные наконечники стрел, небольшие серпы, бронзовые пряжки поясов [А]. Кельтские ремесленники изготовляли железные кольца, топоры, «денежные бруски», напоминающие лезвия мечей, которые употреблялись в меновой торговле. В 43 г. н. э. укрепление подверглось нападению римлян во главе с Веспасианом. Жизнь там продолжалась до 70-х гг., позднее жители ушли в близлежащий город Дорчестер.

После падения Рима металлообработка в Европе пришла в упадок. Лишь бургундские и франкские кузнецы, научившиеся проковывать полосы сварочного железа, делали железные мечи. Конница Карла Великого была облачена в железные доспехи, лишь отчасти напоминающие римские. Варвары, завоевавшие Рим, не стремились подражать боевому наряду поверженного врага. Привозная с Востока кольчуга появилась позднее. Рыцарские доспехи (латы и кольчуга) весили до 50 кг. Кольчугу собирали из проволочных колец, которые затем заклепывали или спаивали. К XIV в. ей на смену пришли латы. К этому времени кузнецы научились делать необходимые для соединения лат шарниры. Они также были весьма искусными граверами и инкрустаторами.

Плавка и литье железа. Плавка железа и литье в формы были теми великими открытиями, которые завершили железный век. Первые доменные печи представляли собой увеличенное подобие средневековых сыродутных печей. Сначала доменные печи работали на древесном, затем на каменном угле-не только топливе, но и источнике углерода, необходимого компонента чугуна. В 1711 г. в Колбрукдейле Абрахам I Дерби применил кокс для плавки больших количеств высококачественного чугуна, годного для отливки в литейные формы. Раньше литую посуду, например горшки, могли делать только из латуни. Теперь в каждом доме появились чугунные литые горшки и сковороды. Чугун начали использовать при постройке мостов и железных дорог.

В Колбрукдейле в начале XVIII в. Абрахам I Дерби впервые выплавил чугун на коксе. Так была найдена замена древесному углю и положено начало промышленному развитию Великобритании