Metallide roll inimtsivilisatsiooni ajaloos. Metalli ajalugu. Sulami kasutamise perioodid
Metallide rolli hindamine meie elus on üsna lihtne – lihtsalt vaadake ringi ja vaadake enda ümber. Metalli on kõikjal. Kööginõud– lusikad, kahvlid, noad, potid, pannid – peaaegu kõik on metallist. Seadmed– pesumasinad, tolmuimejad, televiisorid, arvutid – ilma metallideta võimatu. Majad ja linnatänavad on valgustatud elektriga, mis saadakse metalljuhtmete kaudu. Kaasaegseid konstruktsioone toetavad raudbetoonkonstruktsioonid. Linnade vahel kihutavad mööda terasrööpaid mitmesugustest metallidest valmistatud rongid ja mööda teid sõidavad autod, mis samuti suures osas on metallist. Laevad merel, lennukid taevas, raketid ja kosmoselaevad – see kõik on lihtsalt võimatu ilma metallide ja nende sulamiteta. Ja oleks imelik, kui me oma elus hakkama saaksime ilma millegita, mis moodustab perioodilises keemilises tabelis olulise osa.
Riis. 1.Pariisi Eiffeli torn on metallist
Metallide mitmekesised omadused – nende vormitavus, tugevus ja plastilisus – on juba pikka aega muutnud inimeste elu palju mugavamaks, sest metalle on juba aastatuhandeid kasutatud erinevates inimtegevuse valdkondades, millest kõige olulisem on ehk nende loomine. tööriistadest. Vahendid, millega inimene aktiivselt transformeerub maailm, kohandades seda vastavalt teie vajadustele. Pole asjata, et iidsetest aegadest hinnati kõrgelt neid, kes oskasid metalli käsitseda ja sellest samu tööriistu valmistada.
Näiteks üks kuulus tähendamissõna, mis loodi vähemalt kolm tuhat aastat tagasi, ütleb järgmist.
Jeruusalemma templi ehituse lõppedes otsustas kuningas Saalomon ülistada parimaid ehitajaid ja kutsus nad paleesse. Ta loovutas isegi oma kuningliku trooni pühade ajaks parimatest parimatele – sellele, kes templi ehitamiseks eriti palju ära tegi.
Kui kutsutud paleesse jõudsid, tõusis üks neist kiiresti kuldse trooni trepile ja istus sellele. Tema tegevus tekitas kohalviibijates hämmastust.
– Kes te olete ja mis õigusega te selle koha sisse võtsite? – küsis vihane kuningas ähvardavalt.
Võõras pöördus müürsepa poole ja küsis temalt:
- Kes teie pillid valmistas?
"Sepp," vastas ta.
Istuv mees pöördus puusepa, tisleri poole:
- Kes teie pillid valmistas?
"Sepp," vastasid nad.
Ja kõik, kellele võõras pöördus, vastasid:
– Jah, sepp sepis meie tööriistad, millega tempel ehitati.
Siis ütles võõras kuningale:
- Ma olen sepp. Kuningas, näete, ükski neist poleks saanud oma tööd teha ilma minu valmistatud raudtööriistadeta. See koht kuulub õigusega mulle.
Olles sepa argumentides veendunud, ütles kuningas kohalviibijatele:
- Jah, sepal on õigus. Ta väärib suurimat au templi ehitajate seas.
Riis. 2.Saalomoni kohtuotsus (Nicolas Poussin)
Sepp ei olnud iidsetel aegadel ainult metalli töötleja. Tema tegevusala hõlmas peaaegu kogu tehnoloogilist ahelat maagi otsimisest ja kaevandamisest kuni sellest maagist sulatatud metalltoodete valmistamiseni. Ja need, kes teda tööl nägid, olid muidugi hämmastunud, et sepp (kes on sisuliselt metallurg) hankis väärtuslikke asju praktiliselt "millestki" - mingi kivitükist. Seetõttu peeti metallurgi paljude rahvaste seas peaaegu nõiaks ja elukutse ise oli väga auväärne.
Eesnimepõhiselt ei tohi sepaga rääkida, märgib soome vanasõna lugupidavalt.
Inglise teadlase ja publitsisti Basil Davidsoni sõnul pidasid Aafrika asustatud põllumajandushõimud peaaegu kõikjal seppasid auväärseks kastiks ja sageli isegi privilegeeritud klassiks. Davidson tsiteerib ka ühe uurija sõnu, et mõnes Zulumaa (endine Zulu osariik Lõuna-Aafrikas) piirkonnas ei peeta sepa ametit mitte ainult üheks auväärsemaks, vaid seda ümbritseb ka peaaegu müstiline mõistatus.
Saksa etnograaf Julius Lipe teatab, et mõnes Saharast lõuna pool asuvas Aafrika osariigis oli kuningatel sageli hädavajalik sepatöö tundmine. Nii valis keskajal ühes Kongo territooriumil asuvas suures riigis kuninga aadlike nõukogu. Neid muidugi ei valitud tavalised inimesed. Kuid iga kandidaat, kes tahtis saada kuningaks, pidi tõestama, et on hea sepp.
Selge on see, et sellise mitmetahulise tegevuse jaoks, mida tuli teha teel maagist valmis metallitooteni, pidid metallisepal olema kolossaalsed teadmised, mis kõige sagedamini anti edasi põlvest põlve. Seetõttu võisid paljude iidsete rahvaste seas sepaks saada vaid need, kelle esivanemate seas olid juba sepad. Tavainimene ei saanud selle püha ametiga tegeleda.
Riis. 3.Maagi otsimine dowsingi abil (keskaegne graveerimine)
Muidugi ei olnud kõige iidsematel metallinstrumentidel veel selliseid kõvaduse ja tugevuse omadusi, mis on tänapäevastel toodetel. Kuid nad, nagu selgub, võiksid kivitööriistadega väga edukalt võistelda.
Näiteks arvati omal ajal, et pehme looduslik vask on isegi puidu töötlemiseks üsna kehv materjal. Kuid 50ndate lõpus - 60ndate alguses korraldas Nõukogude ajaloolane Semenov praktiline uurimine võrdles kivist ja vasest tööriistade tõhusust ning tõestas selliste kahtluste alusetust.
"Ajalooteaduste doktor S.A. Semenov koos noorte arheoloogide rühmaga Angara taigas viis läbi rea katseid, et võrrelda vasest ja kivist tööriistade tootlikkust. Võrdse jämedusega 25-sentimeetrise läbimõõduga männipuude lõikamiseks kasutati kahte ühesuguse kujuga telge – vaske ja kivi. Sama isik tegutses puuraidurina. Pidevalt kivikirvega vehkides langetas ta männi vaid 75 minutit pärast töö alustamist. Kujutage ette kohalviibijate hämmastust, kui ta raius vaskkirvega naabermänni kõigest 25 minutiga! Vaskkirves osutus 3 korda tõhusamaks kui kivikirves! Et võrrelda mitte ainult löökpillide, vaid ka lõikeriistade tööomadusi, hakati puuoksa vase ja seejärel tulekivinoaga hööveldama. Vasknoa tootlikkus oli 6-7 korda suurem kui kivisel! (N. Ryndina, “Inimene metallurgiaalaste teadmiste päritolu juures”).
“Vasepell tegi kasepalgi sisse augu 22 korda kiiremini kui tulekivipuur. Nii tähelepanuväärsel kombel eemaldati lihtsalt küsimus, miks vasktoriistad muutsid iidse tehnoloogia pöörde” (S. Ivanova, „Metal: Sünd tsivilisatsiooniks”).
Hiljem kinnitasid metallurgiaajaloolane Ryndina ja tema kolleegid eksperimentaalselt, et vasest tööriistade kvaliteeti saab üsna lihtsate võtetega oluliselt parandada. Näiteks läbi tavalise sepise, mis oli kättesaadav ka meie iidsetele esivanematele, kellele piisas lihtsalt sobiva kivi korjamisest ja haamrina kasutamisest. Fakt on see, et sepistamise käigus suureneb oluliselt vase kõvadus, mida saab sel viisil mitu korda suurendada.
«Inglise teadlane G. G. Coghlen tõestas katseliselt, et valatud vase algkõvadusega 30-40 ühikut Brinelli skaalal saab ühe sepistusega viia kõvaduseni 110 ühikut. Need arvud omandavad erilise tähenduse, kui meenutame, et raua kõvadus on vaid 70–80 ühikut” (N. Ryndina, „Mees metallurgiaalaste teadmiste päritolu”).
Ainus probleem oli see, et selle nn külmsepistamise korral ei suurene mitte ainult metalli kõvadus, vaid ka haprus, mis raskendab oluliselt tõeliselt kvaliteetse toote saamist. Kuid sellest probleemist saadi mööda vase perioodilise kuumutamisega temperatuurini 850 o C, mis vähendas materjali haprust.
“Enne optimaalsete tingimuste leidmist viidi läbi palju katseid: visati vasetükk tulle, see läks kuumaks, siis jahtus maha - metall muutus pehmeks ja paindus kergesti. Nüüd oli võimalik seda külmalt sepistada. Iga uus tulistamine suurendas nii vase kõvadust kui ka elastsust” (S. Ivanova, „Metal: Sünd tsivilisatsiooniks”).
Riis. 4.Vaskkirves
Olles avastanud metallide kasulikud omadused, ei piirdunud inimene loomulikult ainult tööriistadega. Võib-olla on see isegi vastupidi - algselt, nagu ajaloolased usuvad, oli metallide sära ja värvide mitmekesisus põhjus, miks neid kasutati erinevate ehete ja religioossete esemete valmistamisel. Neid esemeid peetakse vanimateks teadaolevateks arheoloogilisteks leidudeks. Veidi hiljem hakati metallist valmistama mitmesuguseid majapidamistarbeid – alates väikestest nõeltest ja kalakonksudest kuni peeglite ja keedupottideni. Metallid on leidnud rakendust ka sellistes ootamatutes rakendustes nagu meditsiin.
Iidsed käsikirjad räägivad metallist ehete kandmise eelistest ja sisaldavad üksikasjalikku kirjeldust juhtudest, mil puhastamiseks ja tervendamiseks kasutati erinevatest metallidest plaate. Aristoteles, Hippokrates, Galenus, Paracelsus, Al-Biruni ja Avicenna kirjutasid sellest, et vaskplaatide abil on võimalik ravida nahahaigusi, erinevaid haavandeid ja verevalumeid, aga ka koolerat. Kulda ja selle sooli sisaldavaid preparaate kasutati pidalitõve, luupuse, tuberkuloosi ja mõnede suguhaiguste ravis.
Tiibeti arstid uskusid, et kullapreparaadid mitte ainult ei pikenda vanemate inimeste eluiga ja suurendavad immuunsust, vaid eemaldavad kehast ka mitmesuguseid mürke, mistõttu soovitasid nad kulda kasutada mürgitamiseks. Lisaks peetakse kulda ja selle ühendeid tõhusaks vahendiks neeruhaiguste ravis, kuna need stimuleerivad liigse vedeliku väljutamist organismist. Nende arvates on hõbedal võime ravida mädanemist ja puhastada verd, samuti kiirendada haavade paranemist. Vasepreparaadid puhastavad mädaseid haavu ning aitavad ravida ülemiste hingamisteede ja maksa haigusi. Tiibeti traktaat “Dzeitshar Migzhan” sisaldab 25 metalle sisaldava ravimpreparaadi kirjeldust.
Hiina meditsiinis on metalliteraapia nõelravi komponent. Selle meetodi pooldajate sõnul aitab metallnõelte sisestamine teatud punktidesse kompenseerida metalli puudust kehas ja taastada energiavoogude häiritud ringlus...
Olgu kuidas on, aga metallid tungisid kiiresti kõige sisse erinevad valdkonnad inimelu, muutes radikaalselt kogu tema eksistentsi inimtsivilisatsiooni alguses.
Riis. 5.Vasest käevõrusid kasutati ka meditsiinilistel eesmärkidel
Kust see kõik alguse sai? ..
Vana-Rooma suur filosoof Titus Lucretius Carus kirjutas oma essees “Asjade olemusest” 1. sajandil eKr järgmist:
"Varem olid võimsad käed ja küünised relvadena,
Hambad, kivid, puuoksad ja leegid,
Pärast seda, kui viimane inimestele tuntuks sai.
Pärast seda leiti vase ja raudkivi.
Siiski tuli vask kasutusele varem kui raud.
Kuna see oli pehmem ja palju rikkalikum.
Mulda künti vasktoriistaga ja vask toodi
Lahing on segaduses, hajutades kõikjale raskeid haavu.
Vase abil varastati kariloomad ja põllud, see on lihtne
Kõik relvastamata ja alasti allus relvale.
Tasapisi hakati rauast mõõku sepitsema.
Vasest valmistatud relvade nägemine hakkas inimestes äratama põlgust.
Samal ajal hakati maad rauaga harima,
Ja teadmata tulemusega sõjas võrdsustage oma jõud.
Riis. 6.Titus Lucretius Carus
Tegelikult moodustasid need jooned kogu inimkonna ajaloo kaasaegse jaotuse aluse, milles eksperdid eristavad suuri perioode nimede “kiviaeg” (neoliitikum), “vaseaeg” ja “rauaaeg” all. Seda loetelu täiendasid Taani teadlased K. Thomsen ja E. Worso pronksiaja mõistega, mille nad juurutasid arheoloogiateadusesse 19. sajandi esimesel poolel, asetades selle perioodi vase- ja rauaaja vahele. Sellisel kujul on see jaotus säilinud tänapäevani, illustreerides inimeste poolt metallide arendamise prioriteetsuse mustrit, mis on tänapäeval aktsepteeritud akadeemilises teaduses.
Rangelt võttes parandasid Thomsen ja Worso ainult Lucretius Cara teksti tõlkimisel tehtud vea. Fakt on see, et roomlased (järgides kreeklasi) ajasid mõisted “vask” ja “pronks” sageli omavahel segi, tähistades neid sageli sama terminiga. Neil nn iidsetel aegadel ei kasutanud Vahemere piirkonnas keegi vaske tööriistade ja relvade valmistamiseks – seda funktsiooni täitis pronks. Ja Lucretius Carus kirjutas selgelt konkreetselt pronksist ja üldse mitte vasest.
Kuid olgu kuidas on, märgitud neljaastmeline skeem juurdus ja lisati õpikutesse.
Riis. 7.Neli inimarengu perioodi
Niisiis keskendus inimene kiviajal sellele, mis oli käepärast – kivid, puit, luud, obsidiaan (vulkaaniline klaas) ja muud materjalid, mida loodus andis. Järk-järgult õppis inimene neid edasi töötlema, saavutades kasulikke täiustusi nende improviseeritud objektide omadustes. Peamisteks töövahenditeks osutusid kivid, mille külge hakati kõige rohkem kinni pidama erinevaid kujundeid esmalt lihtsalt kivitükid maha lõhkudes ja hiljem täiendava puurimise, lihvimise ja poleerimisega. Nagu ajaloolased ja antropoloogid praegu usuvad, mängis kivi inimelus sadu tuhandeid aastaid olulist rolli.
Riis. 8.Kivi raiumine
Ja mingil hetkel avastas inimene metallid. Esiteks, nagu ajaloolased usuvad, kõige kättesaadavamal - natiivsel kujul.
"Avastus toimus tõenäoliselt - nagu mõnikord juhtub - mõne ebaõnnestunud operatsiooni tagajärjel. No näiteks see: eelajaloolisel põllumehel oli vaja kiviplaatide ja kirveste varusid täiendada. Tema jalge ees lebavast toorikuhunnikust valis ta kivi kivi haaval välja ja lõi osavate liigutustega taldrikut teise järel maha. Ja siis kukkus tema kätesse mingi läikiv nurgeline kivi, millest, ükskõik kui palju ta vastu lõi, ei eraldunud ainsatki taldrikut. Veelgi enam, mida usinamalt ta seda vormitut toormaterjali tükki muhvis, seda enam hakkas see meenutama kooki, mida lõpuks sai purustada, väänata, venitada ja kõige hämmastavamateks vormideks väänata. Nii tutvuti esmakordselt värviliste metallide – vase, kulla, hõbeda... omadustega” (R. Malinova, Y. Malina, “Hüpe minevikku: katse paljastab muinasajastu saladusi” ).
Kuna vaske ja kulda (võrreldes teiste metallidega) leidub looduslikul kujul looduses üsna sageli, siis hõbedat on palju harvem ja rauda üldiselt kõige harvematel juhtudel, olid esimesed metallid, millega inimene tuttavaks sai, kuld ja vask. Just nendest hakkasid meie iidsed esivanemad valmistama ehteid ja seejärel muid esemeid ja tööriistu.
Riis. 9.Vasetükk
“Esimeste väga lihtsate ehete, relvade ja tööriistade valmistamisel piisas neile kiviaja levinuimast tehnikast - löökidest. Kuid need esemed olid pehmed, kergesti purunevad ja tuhmid. Sellisel kujul ei saanud nad kivi domineerimist ohustada. Ja pealegi on puhtad metallid, mida saab külmas olekus kiviga töödelda, looduses üliharuldased. Ja ometi meeldis neile uus kivi, nii et nad katsetasid sellega, kombineerisid töötlemistehnikaid, tegid katseid ja mõtlesid. Loomulikult pidid nad taluma palju ebaõnnestumisi ja läks väga kaua aega, enne kui neil õnnestus tõde avastada. Kõrgel temperatuuril (nad teadsid selle tagajärgi hästi keraamika põletamisel) muutus kivi (mida me tänapäeval nimetame vaseks) vedelaks aineks, mis omandas mis tahes kuju. Tööriistadel võiks olla väga terav lõikeserv, mida sai ka teritada. Katkist pilli polnud vaja ära visata – piisas selle sulatamisest ja uuesti vormi valamisest” (R. Malinova, Y. Malina, „Hüpe minevikku: katse paljastab iidsete ajastute saladused” ).
Kuigi mõnikord selgitatakse seda üleminekut veelgi lihtsamalt - öeldakse, et kivide hulgas, millega inimene hinnalise soojuse säilitamiseks tuld ümbritses, osutus kogemata vase- või kullatükk, mis sulas. Mees märkas, et “kivi” oli muutunud imelikuks vedelikuks, mis jahtudes uuesti kõvaks ja muutus “kiviks”, aga hoopis teise kujuga. Jääb vaid kasutada seda juhuslikult avastatud omadust soovitud kujuga metalltoodete valamiseks. Arvatakse, et algselt valati sulametalli tavalises savi- või savivormis, kuid hiljem õpiti valmistama spetsiaalseid vorme kivist ja seejärel metallist. Inimene tegi oma esimesed sammud selles, mida me praegu nimetame metallurgiaks...
“Tänu vase elastsusele saab sellest ühe sepistusega sepistada väga õhukesed ja teravad lõiketerad. Seetõttu on see nii oluline iidne mees metallist valmistatud tooted nagu nõelad, ässad, õngekonksud, noad, pistodad, noole- ja odaotsad osutusid täiuslikumaks kui kivist ja luust valmistatud tooted. Tänu vase sulatatavusele oli võimalik anda sellele nii keeruline kuju, mis kivis oli kättesaamatu. Seetõttu määras sulatamise ja valamise areng paljude uute, senitundmatute tööriistade - komplekskirved, kõplad, kombineeritud kirved-aded jne. (N. Ryndina, “Inimene metallurgiaalaste teadmiste päritolu juures”).
Riis. 10.Kivivorm kirveste valamiseks (Sardiinia)
Arvatakse, et pärast üsna pikka aega - mitu tuhat aastat - avastas inimene, et kummalistest kividest on võimalik saada samu metalle (vaske, kulda ja hõbedat), mis polnud sugugi sarnased ihaldatud metalliga, see tähendab maagi. Kas sattusid maagitükid kogemata samasse lõkkesse või hakkas inimene sihikindlalt katsetama, pannes tulle üha uusi kive. Ükskõik, kuidas see juhtus, hakkas inimene pärast selliste kivide kasulike omaduste avastamist spetsiaalselt metalli sisaldavaid maake kaevandama.
Edasiste katsetustega parandasid inimesed sulatuskohta, asendades tavapärase tule suletud ahjuga. Ja ahju sees temperatuuri tõstmiseks töötasid nad välja süsteemi selleks vajaliku hapniku varustamiseks - esmalt loomuliku õhuvooluga ja seejärel kunstliku õhuvarustusega. Samal eesmärgil hakati tavaliste küttepuude asemel kasutama spetsiaalselt ettevalmistatud süsi. Muutus ka sulatuskoht - maaki ei pandud enam otse tulle, vaid keraamilisse anumasse (tiiglisse).
Metallide tootmine mitte ainult looduslikest veenidest, vaid ka maagist võimaldas oluliselt suurendada metalltoodete tootmist. Metall hakkas kivitööriistu enesekindlalt välja tõrjuma. Inimkond on jõudnud vaseajastusse.
“Metalltööriistade kasutamisele üleminek ei põhjustanud mitte ainult tööviljakuse üldist tõusu, vaid avardas ka paljude tootmisharude tehnilisi võimalusi. Näiteks on muutunud kättesaadavaks arenenum puidutöötlemine. Vaskkirved, adsed, peitlid ja hiljem saed, naelad ja klambrid võimaldasid teha keerukaid puidutöötlemisi, mis varem olid lihtsalt võimatud. Need tööd aitasid kaasa majaehitustehnika täiustamisele, puidust saetud või nikerdatud ratta välimusele ning inglise arheoloogi Gordon Childe’i sõnul esimesele täispuidust adrale” (N. Ryndina, „Man at the Origins” metallurgiaalaste teadmiste kohta”).
Riis. üksteist.Borniit on vaske sisaldav mineraal.
Katsetades erinevad tüübid maak viis selleni, et mingil hetkel sai inimene vase ja tina sulami. Millal täpselt ja kus see juhtus, selle üle vaidlevad ajaloolased siiani, kuid keegi neist ei kahtle, et sellest sai epohhiloov sündmus. Vähemalt hetkel arvatakse, et tina ja vase sulamit – pronksi – tunti juba IV aastatuhandel eKr, puhast tina aga 2. aastatuhandel eKr.
Mustpruunist kivist – kassiteriidist sulatati tina väga kergesti. Tina ise on pehme ja nõrk, kuid kui seda lisada vasele, siis sulatamisel tekib ilus kollane metall, mis on palju kõvem kui vask. Lisaks parandab tina lisamine vasele, alustades minimaalsest protsendiosast, selle valuomadusi.
Olles mõistnud sulami selliseid kasulikke eeliseid tavalise vase ees, asusid inimesed pronksist tööriistade loomisele. See pani aluse inimkonna järgmiseks hüppeks edasiminekuteel kõigis tegevusvaldkondades.
“...paljud iidse inimese väga tõelisi saavutusi võib seostada metallurgia õnnestumistega. Neid saavutusi ette kujutades on lihtsam mõista, miks eristavad arheoloogid ürginimese ajaloos vase- ja pronksiaega kui iseseisvaid majanduslikke ja tehnilisi etappe. Nad hindavad neid mitte ainult tööriistade valmistamisel kasutatava peamise metalli, vaid ka ühiskonna üldise tehnilise ja sotsiaalse progressi seisukohalt” (N. Ryndina, „Inimene metallurgiaalaste teadmiste päritolu” ).
Riis. 12.Kassiteriidi kristall
Viimati tuli rauakord. Arvatakse, et see oli tingitud mitmest põhjusest.
Esiteks, erinevalt vasest on looduslik raud looduses äärmiselt haruldane. Tavaliselt leidub looduslikku rauda pisikeste, ebakorrapärase kujuga teradena, mõnikord käsnade või tahkete esemetena, mis on hajutatud basaltkivimitesse. Ka teist tüüpi looduslikku rauda - meteoriitrauda - ei leidu nii laialdaselt, et saaks rääkida selle laiaulatuslikust kasutamisest muinasajal...
Siinkohal tasub mainida, et see õpikute väide ei ole päris õige. Ja vaevalt sobib see raua hilise arengu tegelikeks põhjusteks. Fakt on see, et mitmesuguste ühendite kujul - nagu hematiit ja magnetiit - on raud üsna levinud. Ja kui me räägime metallide sulatamisest maakidest (milles tegelikult on sama hematiiti kasutatud lisandina juba iidsetest aegadest), siis tuleks seda raua hilise kasutamise põhjust pidada vastuvõetamatuks. Muud tegurid on palju olulisemad.
Esiteks nõuab raua sulatamine oluliselt kõrgemat temperatuuri kui vase või pronksi tootmine. Ja lihtsaimates iidsetes metallurgiaahjudes oli lihtsalt võimatu saavutada vajalikke temperatuure.
Kuid peamine, ja see on teiseks, on raual iseenesest vähe väärtust, kuna puhas raud on väga pehme materjal. Ja selle laialdane kasutamine algas alles terase tootmise arendamisega - raua ja süsiniku "sulamiga". Rauast tunduvalt kõvem teras suutis juba üsna edukalt pronksiga võistelda.
Riis. 13.Magnetiit
Kõige iidseimaks raua saamise meetodiks peetakse nn juustupuhumisprotsessi, mille käigus saadi raud otse maagist väikestes ahjudes, mis loodi esmalt otse maa sees. Seda meetodit nimetati juustupuhumiseks, kuna ahju juhiti külma (“niisket”) atmosfääriõhku.
Juustu valmistamise protsess ei taganud raua sulamistemperatuuri saavutamist (1537 o C), kuid saavutas maksimaalselt 1200 o C, seega oli tegemist omamoodi raua “keetmisega”. Redutseeritud raud kontsentreeriti taignataolises vormis ahju päris põhja, moodustades nn kritsa - rauast käsnamassi, milles oli põletamata söe lisandeid ja arvukalt räbu lisandeid.
Kuumas olekus ahjust eemaldatud kritsast sai tooteid valmistada alles pärast selle räbu lisandi eelnevat eraldamist ja käsnsuse kõrvaldamist. Seetõttu oli juustu valmistamise protsessi otsene jätk külm- ja mis kõige tähtsam - kuumsepistamine, mis seisnes kohupiimamassi ja selle sepistamise perioodilises kaltsineerimises. Selle tulemusena tekkisid toorikud, mida kasutati raudtoodete edasiseks tootmiseks.
Selline keeruline, mitmeetapiline protsess nõudis selle valdamiseks muidugi pikemat aega kui vase ja pronksi sulatamine. Seda peetakse raua hilisema inimeste ellu toomise peamiseks põhjuseks.
Kuid olgu kuidas on, inimkond tegi sellegipoolest järjekordse hüppe oma arenguteel, liikudes lõpuks pronksiajast rauaaega. Ja isegi praegu, kui laialdaselt kasutatakse igasuguseid plast- ja komposiitmaterjale, elame endiselt rauaajal, kuna raud jääb meie reaalsuse peamiseks materjaliks. Kuigi loomulikult on raua ja terase tootmise tehnoloogia iidse ajaga võrreldes kõvasti muutunud...
Riis. 14.Avatud kolde ahju juures
See on lühikokkuvõte inimkonna metallide uurimise ajaloost õpikutes. Pilt tundub esmapilgul sujuv ja täiesti ühtlane. Kuid see, nagu selgub, on ainult esmapilgul ja ainult õpikutes...
Vask Põhja-Ameerika
Põhja-Ameerika annab meile hea illustratsiooni vaseajastu ühiskonnaelust. Kui pärast Kolumbust seiklejad ja väärismetallid siia jõudsid, ei tundnud kohalikud indiaanlased mitte ainult rauda, vaid ka pronksi. Nende peamine metall oli looduslik vask.
Põhja-Ameerika mandri keskosas, Suurte järvede piirkonnast lõuna pool, asub üks maailma suurimaid jõesüsteeme Mississippi, mis hõlmab tohutut maa-ala. Tänu sellele jõesüsteemile, mis toimis hea "transpordivõrguna", kujunes siin välja arenenud kultuuripiirkond, mille lõid primitiivsed kütid ja korilased ja mida teaduslikult kutsuti Woodlandiks. Selleks ajaks tekkis siin esmakordselt keraamika ja kalmemägede rajamise traditsioon, kujunes välja põllumajanduse algus, ilmusid ka vasest tooted. Selle kultuuri epitsenter asus Mississippi ja selle lisajõgede – Missouri, Ohio ja Tennessee jõgede – ääres.
Peamised "vask" koonduvad sisse see piirkond olid Wisconsin, Minnesota ja Michigan. Juba väga iidsetel aegadel - 5.-3. aastatuhandel eKr (tänapäevase dateerimise järgi) - valmistasid andekad kohalikud käsitöölised vasest nooleotsi ja odasid, aga ka nuge ja kirveid. Hiljem lõid Woodlandi kultuuri järgemööda asendanud Adena, Hopewelli ja Mississippi kultuuri inimesed suurepäraseid vasest ripatseid ja ehteid, aga ka rituaalseid ja memoriaalseid “taldrikuid” ning sepistatud vaselehtedest dekoratiivseid ehitud taldrikuid ja nõusid. Eurooplaste siia saabumise ajaks oli loode-indialastel juba omamoodi “raha” puhtast vasest valmistatud plaatide kujul.
Riis. 15.Hopewelli kultuuripiirkond
Kuid hoolimata nendest saavutustest viidi vase töötlemine läbi primitiivselt. Sulatamine oli indiaanlastele tundmatu. Vask kaevandati kõige puhtamatest maagisoontest, seejärel tasandati haamriga ning kui see saavutas piisavalt pehme ja painduva oleku, lõigati lehed. nõutav vorm. Kujundus graveeriti neile otse kivist või luust tehtud lõikurite abil.
Kuni viimase ajani usuti, et Põhja-Ameerika mandri indiaanlased kasutasid ainult külm sepistamine, kuigi mitmed uurijad oletasid võimalust, et kohalikud käsitöölised valdasid ka kuumsepistamismeetodit. Hiljutised uuringud mõnede vasktoodete sisestruktuuri kohta on kinnitanud, et kuumsepistamine oli indiaanlastele veel teada. Pärast toodete sees olevate vaseterade suuruse, kuju ja omaduste analüüsimist jõudsid teadlased järeldusele, et iidsed käsitöölised töötlesid toorikut raske haamriga, seejärel panid selle 5-10 minutiks kuumade söe sisse, mis muutis vase pehmemaks. ja vähendas selle haprust ning seejärel korrati tsüklit nii kaua kui võimalik korda, et saada õhuke vaskleht. Protseduur, nagu on hästi näha, langeb täielikult kokku N. Ryndina ja tema kolleegide tehtud katsetega (vt varem).
Riis. 16.Põhja-Ameerika indiaanlaste vasest tahvlid
Ja isegi mandri põhjaosas kasutasid gröönlased ja eskimod leitud vasetükke ning valmistasid neist naelu, nooleotsi ning muid relvi ja tööriistu ilma sulatamist kasutamata. Šoti kaubarändur, Kanada loodeosa (Fur) Company agent Alexander Mackenzie, kirjeldades oma teekonda läbi Põhja-Ameerika mandri 18. sajandi lõpus, viitab sellele, et puhas vask oli laialt levinud hõimude seas, kes elasid rannikualade rannikul. Arktiline Ookean. Nende nooleotsad ja odad sepistati "külmalt", kasutades ainult haamrit.
Nii need hõimud kui ka tohutu Mississippi piirkonna elanikud kasutasid oma toodete valmistamiseks kohalikku vaske Lake Superior piirkonnast, mis asub praeguse Ameerika Ühendriikide ja Kanada piiril. Siin asusid selle rikkaimad varud.
Tavaliselt leidub looduslikku vaske tööstuslikes kogustes väga harva. Ja selles osas on Lake Superior piirkonna vasemaagid ainulaadsed. Siinne maake kandev riba ulatub piki maailma ühe suurima järve kallast ligikaudu poole tuhande kilomeetri ulatuses. Ja kui ühelt poolt võib loetleda üle 10 kilogrammi kaaluvaid kullatükke, siis vase suhtes osutus Põhja-Ameerika loodus mõõtmatult rikkamaks ja heldemaks. Kyosinou poolsaarel Superiori järve lähedalt leitud metalli tükid kaalusid 500 tonni!
Riis. 17.Superiori järve kaldal
Põhja-Ameerikas Lake Superior piirkonnas teati ja kaevandati kohalikku vaske väga pikka aega – ammu enne eurooplaste siia jõudmist. Nende saabumise ajaks oli suurem osa kaevandustest juba metsa kasvanud. M. Neymayri sõnul ulatusid vanad lahtised rajatised ja väikesed kaevandused vaskvöö sees ligikaudu kahesaja kilomeetri ulatuses. Nende lähedusest leiti kivivasaraid, sütt ja vasest tööriistu.
Kaasaegne tööstuslik vase kaevandamine toimus siin aastatel 1845–1968. Selle aja jooksul saadi umbes 5,5 miljonit tonni vaske. Kaevandustes on 1968. aastast koitõrjet tehtud. Ülejäänud varuks on hinnanguliselt umbes 500 tuhat tonni vaske.
Mõnede hinnangute kohaselt oli tööstusliku kaevandamise ajaks selles piirkonnas juba peaaegu pool esialgsetest vasevarudest kaevandatud ja selle kaevandamine oli kestnud aastaid. Millal see alguse sai, on endiselt vaieldav küsimus. Tänapäeval hindavad ajaloolased kohaliku vase kaevandamise algust siin umbes 6.-5. aastatuhandel eKr. Samas on täiesti erinev seisukoht, mille kohaselt sai selle maardla areng alguse palju aastatuhandeid varem. On isegi pooldajaid versioonile, et legendaarsed atlantislased kasutasid kohalikke miine.
Varasema tutvumise versiooni juurde tuleme aga hiljem tagasi. Praegu pangem tähele, et ainulaadsed pole mitte ainult Ülemjärve piirkonna maardlad, vaid ka Põhja-Ameerika näide ühiskonnast, mis elas vaseajal. Mitte kusagil mujal maailmas pole nii selgeid tõendeid selle kohta, et inimkond oleks oma arengus läbinud vaseajastu. Kõigis teistes piirkondades on kohalikust vasest valmistatud esemete leide nii vähe, et nende abil on lihtsalt võimatu täpselt ja lõplikult tuvastada eraldi perioodi, mida nimetatakse vaseajastuks. Lisaks on need tooted oma auväärse vanuse tõttu sageli nii kahetsusväärses seisukorras, et võimatu on isegi nende keemilise koostise korrektset analüüsi teha, rääkimata sellest, millist vaske nende valmistamisel kasutati - looduslikku või sulatatud vaske. maagist. Ja selliste esemete dateerimine tekitab sageli tugevaid kahtlusi. Seega jääb Põhja-Ameerika ainsaks tõeliseks tõendiks vaseajastu kui sellise kohta.
Andmebaas
Iidse metallurgia ajaloo ja selle iseärasuste mõistmiseks peate millelegi toetuma. Aga mis on meie käsutuses?...
Esiteks on need iidsed metalltooted. Kuni viimase ajani olid metallitooted need, mis olid ajaloolastele peamine empiiriline alus metallurgia varajaste staadiumite üle arutlemiseks. Just arutluskäikudeks, sest enamasti taandus kõik teoreetilistele mõtisklustele, mida ja kuidas see või teine toode loodi. Veelgi enam, ajaloolased tuginesid oma järeldustes kõige sagedamini ainult konkreetse artefakti välistele tunnustele ja lihtsatele loogilistele kaalutlustele, mis olid üles ehitatud olemasolevate andmete põhjal teatud metalliallikate kättesaadavuse ja selle üldiste füüsikaliste ja keemiliste omaduste (sulamine) kohta. punkt, kõvadus, vormitavus, koostoime võimalus teiste elementidega jne).
Loomulikult on sellise teoreetilise arutlemise tulemusena tehtud järeldused alati tekitanud õigustatud kahtlusi nende usaldusväärsuses (sulgudes märgime, et edaspidi leidis nende kahtluste paikapidavus suures osas kinnitust). Lõppude lõpuks on teooria lihtsalt teooria ...
Olukord paranes mõnevõrra kahekümnendal sajandil, kui sai võimalikuks metallide esemete keemilise koostise uurimine, millega ei kaasnenud esemete endi kahjustamist ega isegi täielikku hävimist. See andis võimaluse saada uut teavet ja võimaldas edusamme metallurgia algfaaside mõistmisel.
Kuid esimestel etappidel ei olnud toodete koostise uurimine vajalikku täpsust. Lisaks on metallesemetel mitmeid omadusi, mis muudavad nende loomise kohta õigete andmete hankimise väga keeruliseks.
Esiteks saavad tooted ise - isegi teadaoleva keemilise koostisega - enamasti väga vähe öelda selle kohta, millest need täpselt saadi, ja veelgi vähem selle kohta, milliseid metallurgiatehnoloogiaid nende valmistamisel kasutati. Eelkõige siis, kui metalli sulatati mitte ühest konkreetsest maagist, vaid erinevate maakide segust, mida iidsetel aegadel kasutati üsna sageli.
Teiseks suhtleb valdav enamus metalle aktiivselt väliskeskkond. Võib-olla on siin ainult kuld "privilegeeritud" positsioonil, olles äärmiselt vastumeelne keemilistesse reaktsioonidesse teiste ainetega. Kõik teised metallid on keemilisest seisukohast üsna aktiivsed, mis põhjustab toodete korrosiooni ja nende koostise märgatava muutumise (piisavalt aega).
Riis. 18.Kuld talub kõige paremini korrosiooni (eramuuseum Limas, Peruus)
Ja kolmandaks, olles mõistnud, et metalle saab sulatada, oli inimesel lihtne astuda järgmine samm ja mõelda nende taaskasutusse, kasutades selleks tooteid, mis olid sulatamiseks oma aja kulutanud. Loomulikult on selline metallide ringlussevõtt juba iidsetest aegadest laialt levinud. Ümbersulatatud toodete põhjal on peaaegu võimatu täpselt kindlaks teha, kuidas, millal, kust, millistest maakidest ja mis tehnoloogiaga algne metall saadi, sest selle ümbersulatamise käigus keemiline koostis võib väga tõsiselt muutuda.
Metallide roll inimtsivilisatsiooni ajaloos
Sihtmärkprojekt: tutvuge metallide rolliga ajaloos
inimkond, metallide kasutamine erinevates
ajaloo perioodidel, metallide ja sulamite kasutamise kohta.
Metallid
Metallid on rühm elemente lihtsate ainete kujul, millel oniseloomulikud metallilised omadused, nagu kõrge soojus- ja elektrijuhtivus
Metallide kasutamine erinevatel perioodidel
Metallid on inimestele teada olnud iidsetest aegadest, kuid mitteleidsid rakendusi, kuni õppisid neid töötlema. Ajaloos
inimese areng kasutamise kestuse ja intensiivsuse järgi
vastavad materjalid on kivi, vask, pronks ja
rauaaeg
Metallide ja sulamite pealekandmine
Metallide ja sulamite pealekandmineMetalle kasutatakse harva puhtal kujul, neid kasutatakse sagedamini
metallisulamid.
Peal selles etapis tsivilisatsiooni areng kõige laiemalt
Kasutatud metalliks on raud. Puhta raua kõvadus
on väike, seetõttu kasutatakse selle sulameid, tavaliselt koos
süsinik
Allikad
1. Emelyanova E. O., Iodko A. G. Kognitiivse tegevuse korraldusklassi õpilased keemiatundides 8.-9. Toetavad märkmed koos
praktilised ülesanded, testid: II osa. – M.: Kooliajakirjandus, 2002.
(lk 110–113)
2. Ushakova O. V. Keemia töövihik: 8. klass: õpikule P. A.
Oržekovski ja teised.“Keemia. 8. klass” / O. V. Ushakova, P. I. Bespalov, P. A.
Oržekovski; all. toim. prof. P. A. Oržekovski – M.: AST: Astrel:
Profizdat, 2006. (lk 56–59)
3. Keemia. 8. klass. Õpik üldhariduse jaoks institutsioonid / P. A. Oržekovski, L. M.
Meshcheryakova, M. M. Šalašova. – M.:Astrel, 2012. (§19)
4. Keemia: 8. klass: õpik. üldhariduse jaoks institutsioonid / P. A. Oržekovski, L. M.
Meshcheryakova, L. S. Pontak. M.: AST: Astrel, 2005. (§§22,23)
5. Entsüklopeedia lastele. Köide 17. Keemia / Peatükk. toim. V.A. Volodin, Ved. teaduslik
toim. I. Leenson. – M.: Avanta+, 2003.
Järeldus
Saime teada metallide rollist inimkonna ajaloos,metallide kasutamine erinevatel perioodidel
ajalugu, metallide ja sulamite kasutamise kohta.
Slaid 2
Töö eesmärgid:
Avastage iidsete tsivilisatsioonide ajalugu ja sellele ajastule iseloomulikke metalle. Luua seos metallide omaduste ja iidsete tsivilisatsioonide kultuuri vahel. Tutvuge metallide omadustega.
Slaid 3
Vanade tsivilisatsioonide ajalugu. Kust tulid metallid?
Liialdamata võib öelda, et universumi materiaalne alus on ehitatud metallidest ja sulamitest. Tööriistad, masinad, mehhanismid, arvutid, raudteed, elektriliinid, torustikud, mere- ja kosmoselaevad... Ilma metallita pole mõeldav ka tsivilisatsiooni vaimne kultuur: iidsed legendid ja muinasjutud, mis räägivad võlumõõkadest, mis tabavad otse vaenlast, Peterburi “pronksratsutajat”, helisevat kutset inimhingedele. kirikukellad, ehete meistriteosed.Nii muistsed inimesed kui ka meie, kolmanda aastatuhande lävel seistes, ei saa jätta imetlemata käsitöömeistreid: valukojad, sepad, emailijad, jälitajad, kõik, kes on mõistnud metallitöötlemise kunsti saladusi.
Slaid 4
Metalli eelised nii iidsetes tsivilisatsioonides kui ka kaasaegses maailmas
Juba iidsetel aegadel teadis inimene seitset metalli: kulda, hõbedat, vaske, tina, plii, rauda ja elavhõbedat. Neid metalle võib nimetada "eelajalooliseks", kuna inimene kasutas neid juba enne kirjutamise leiutamist. Ilmselgelt tutvus inimene seitsmest metallist esmalt nendega, mis esinevad looduslikul kujul looduses. Need on kuld, hõbe ja vask. Ülejäänud neli metalli sisenesid inimellu pärast seda, kui ta õppis neid tule abil maakidest eraldama. Inimkonna ajaloo kell hakkas kiiremini tiksuma, kui metallid ja mis kõige tähtsam – nende sulamid inimellu sisenesid. Kiviaeg andis teed vaseajale, seejärel pronksiajale ja seejärel rauaajale. Tsivilisatsiooni ajalugu Iidne Egiptus, Vana-Kreeka, Babüloonia ja teised riigid on metallide ja nende sulamite ajalooga lahutamatult seotud. On kindlaks tehtud, et egiptlased mitu tuhat aastat eKr. e. Nad teadsid juba siis, kuidas kullast, hõbedast, tinast ja vasest tooteid valmistada. 1500 eKr ehitatud Egiptuse hauakambrites. e., leiti elavhõbedat ja vanimad raudesemed on hinnanguliselt 3,5 tuhat aastat vanad. Münte vermiti hõbedast, kullast ja vasest – inimkond on pikka aega määranud neile metallidele maailma raha kaupade väärtuse mõõtmise rolli. Vanad roomlased hakkasid hõbemünte vermima aastal 269 eKr. - pool sajandit varem kui kuldsed. Kuldmüntide sünnimaa oli Väike-Aasia lääneosas asuv Lydia, mis kaubles selliste müntide kaudu Kreeka ja teiste riikidega.
Slaid 5
Metallide saamine
Vask Vase sulatamisel ei kasutanud inimene kunagi mitte puhast vasemaagi, vaid sellist, mis sisaldas nii vaske kui tina. Palli tulemusena saadi pronks - vase ja tina sulam, mis on selle komponentidest palju kõvem. Pronks
Slaid 6
Vask tuli kasutusele varem kui raud, kuna see oli pehmem, looduslikku vaske leidub looduses sageli, seda on lihtne töödelda, mistõttu vasest valmistatud esemed asendasid kivitööriistu. Ja isegi seal, kus kivi domineeris, mängis vask olulist rolli. Näiteks üks maailma imedest - Cheopsi püramiid, mis koosneb 2 miljonist 300 tuhandest kiviplokist, millest igaüks kaalub 2,5 tonni, ehitati kivist ja vasest valmistatud tööriistade abil.
Slaid 7
Egiptuses juba 4. aastatuhandel eKr. e. Nad teadsid, kuidas pronksi saada primitiivsel viisil. Sellest valmistati relvi ja erinevaid dekoratiivesemed. Egiptlaste, assüürlaste, foiniiklaste ja etruskide seas saavutas pronksivalu märkimisväärse arengu. 7. sajandil eKr. eKr, kui töötati välja pronksist kujude valamise meetodid, õitses pronksi kunstiline kasutamine. Teise maailmaime, Rhodose kolossi hiiglaslik pronkskuju (32 meetrit) kõrgus iidse Rhodose sadama sisesadama sissepääsu kohal ja selle alt läbisid vabalt isegi suurimad laevad. Siis olid ainulaadsed pronksloomingud: Marcus Aureliuse ratsakuju, “Discobolus”, “Uinuv saatar” ja paljud teised.
Slaid 8
Pronksiaeg andis teed rauaajale alles siis, kui inimkond suutis metallurgilistes ahjudes leegi temperatuuri tõsta 15 400 C-ni, s.o raua sulamistemperatuurini. Omandati raudtoodete valmistamist. Kuid esimestel rauast toodetel oli madal mehaaniline tugevus. Ja alles siis, kui iidsed metallurgid avastasid valmistamismeetodi rauamaagid sulamid - malm ja teras - tugevamad materjalid kui raud ise, algas selle metalli ja selle sulamite laialdane levik, mis stimuleeris inimtsivilisatsiooni arengut.
Slaid 9
Rauasulamid - malm ja teras - pole mitte ainult tehnoloogia arengu aluseks, vaid ka hädavajalik materjal art. Nii on malmist valatud Peterburi “malmpitsi” muster, selle sildade piirded ja Suveaia võre. Kuulus damaskuseteras, millest Damaskuse ja seejärel meie Krisostomuse relvasepad valmistasid maailma parimad lõiketerad, on teras. Tula relvasepad kasutasid terast, et luua ületamatu kvaliteediga relvi. Nüüd on metallidel väga tõsine "konkurent" kaasaegsete keemiatoodete - plastide, sünteetiliste kiudude, keraamika, klaasi - näol. Kuid inimkond jätkab paljude aastate jooksul metallide kasutamist, mis mängivad jätkuvalt juhtivat rolli kõigi tema eluvaldkondade arengus. Algas rauaaeg, mis kestab ilmselt tänapäevani, kuna ligikaudu 9/10 kõigist inimeste kasutatavatest metallidest ja sulamitest on rauapõhised sulamid
Loengukonspektid
Distsipliinis "METALLURGIATÖÖSTUSE AJALUGU"
Režissöör: 03.22.02 “Metallurgia”
Õppevorm: täis- ja osakoormus
Novotroitsk, 2015
| Sisu Loeng 1. Metallurgia arengulugu 1.1 Metallide roll tsivilisatsiooni arengus 1.2 Vanametallurgia. 1.3. Inimkonna vanimad metallid. 1.4 Inimkonna ajaloo perioodid ja metallurgia 1.5 Mustmetallurgia areng Venemaal. Loeng 2. 2.1 Juustuahi. 2.2 Kataloonia sarv. Stückofen. Hüüab sarvi külmetamiseks. | |
| Loeng 3. 3.1 Metallurgia kütuse tootmise ajalugu. 3.2 Kaasaegne tootmine kivisöekoks. Loeng 4. 4.1 Raua mineraalid inimkonna muinasajaloos 4.2 Põhimineraalid ja rauamaakide omadused. Loeng. Vedelmetalli valdkonnavälise tootmise protsessid Soovitatav kirjandus. Rakendused. | |
Loeng 1. Metallurgia arengulugu.
Sissejuhatus. Metallide roll tsivilisatsiooni arengus
Metallide roll ja tähtsus inimühiskonna elus on väga suur.
Mustmetallide osakaal on ligikaudu 95% kogu metallitoodangust. Mustmetalle kasutatakse laialdaselt tööstuses, ehituses, põllumajandus, kodus. Nende laialdane metallide levik on tingitud kahest asjaolust.
Esiteks on raud üks levinumaid elemente maakoores. Raudoksiidid esinevad looduses suurtes ladestustes. See võimaldab rajada suuri kaevandusettevõtteid, mille tõttu on maagi kaevandamise hind madal.
Teiseks vastavad mustmetallid enamikule konstruktsioonimaterjalidele esitatavatest nõuetest masinaehituses, ehituses ja muudes tööstusharudes. Mustmetallurgia määrab suuresti masinaehituse arengutaseme.
Praktikas jagunevad metallid mustadeks (raud ja sellel põhinevad sulamid) ja värvilisteks. Seetõttu jaguneb metallurgia mustaks ja värviliseks metalliks. Mustmetallid moodustavad praegu umbes 95% kõigist maailmas toodetud metallitoodetest.
Viimastel aastakümnetel on metallide aastane ülemaailmne tarbimine kahekordistunud ja on praegu ligikaudu 1,7 miljardit. T.
Must- ja värvilisi metalle kasutavate toodete osakaal moodustab praegu 72-74% riigi rahvuslikust koguproduktist. Võib väita, et järgnevatel aastakümnetel jäävad metallid peamiseks ehitusmaterjaliks ja me elame rauaajal.
Meie planeedi metallide varusid hinnatakse üsna täpselt. Maakoor (litosfäär) ligikaudu 1 km sügavusel sisaldab järgmisi elemente (massiprotsentides): hapnik - 46,6; räni – 27,7; alumiinium – 8,0; raud - 5,0; magneesium – 2,1; titaan - 0,6; vask – 0,01; nikkel – 0,01; tina – 0,004; tsink – 0,004; plii – 0,0016; hõbe – 0,00001; kuld - 0,0000001.
Maa peal on üsna palju metalle, nagu alumiinium, raud, magneesium ja titaan. Kuid ainult osa metallidest leidub sellises kontsentratsioonis, mis muudab nende kaevandamise tehnilisest ja majanduslikust seisukohast ratsionaalseks. Maa peal on vähe raskeid värvilisi metalle: vask, nikkel, tina, tsink ja plii. Seetõttu peab rahvamajandus järjest enam katma osa oma metallivajadusest vanametalli ja muude jäätmete taaskasutamise teel.
Mõnda aega usuti, et keemiast on saamas kogu tööstuse alus ja mustmetallurgia loovutab oma positsiooni sünteetiliste materjalide ees. Seda aga ei juhtunud. Metalliasendajad ei taga piisavat kvaliteeti. Sünteetiliste materjalide ringlussevõtt on kallis ja töömahukas protsess, kuid mustmetallide taaskasutamine ja regenereerimine on tööstuses juba ammu meisterdatud ja edukalt kasutatud.
Mustmetallide baasil luuakse ka tehnoloogia tulevik - ainulaadsete spetsiifiliste omadustega komposiitmaterjalid.
Metallide rolli inimkonna ajaloos on raske üle hinnata. Nende mõju oli läbi aegade nii suur, et sellest räägivad isegi sajandite nimetused "pronks" ja "raud" ning kui metallide elektrilised ja magnetilised omadused avastati, siis "elektriajastu" ja "elektroonika ajastu" tuli. Kaasaegses tehniliselt kõrgelt arenenud maailmas puutuvad inimesed metallidega kokku iga minut: kodus, tänaval, transpordis, tööl.
Tänu sellistele omadustele nagu kõvadus, tugevus, elastsus, kuumakindlus, korrosioonikindlus, kõrge elektrijuhtivus, metallid ja nende sulamid mängivad kaasaegses tööstuses tohutut rolli. Peal moodne lava Tootmise arenedes kasvab kasutatavate metallide arv pidevalt. Näiteks kuni 20. sajandini ei toodetud paljusid populaarsemaid metalle, aktiivsemalt hakati metalle kasutama Teise maailmasõja eelõhtul ja ajal ning eelmise sajandi teisel poolel hakati kasutama kõiki teadaolevaid metalle. tööstuses.
Huvitav on see, mis on kõige väärtuslikum ja olulisem moodne tehnoloogia, vaid väheseid leidub maapõues suurtes kogustes. Need on raud (5,1% maapõue massist), alumiinium (8,8%), magneesium (2,1%), titaan (0,6%). Mõned väga olulised metallid sisalduvad maapõues sajandikprotsentides (näiteks vask, mangaan, kroom, vanaadium, tsirkoonium) ja isegi tuhandikes (näiteks tsink, tina, plii, nikkel, koobalt, tseerium, nioobium) . Teisi väärtuslike tehniliste omadustega metalle leidub kordades väiksemates kogustes.
Tänapäeval on üks populaarsemaid materjale roostevaba teras, mis avastati veidi üle 100 aasta tagasi. Seda terast kasutatakse kõigis inimtegevuse valdkondades:
- Ehitus
- toit
- keemiline
- autotööstus
- nafta ja gaas
- kosmosevarustus.
See nõudlus tuleneb asjaolust, et roostevaba teras on väga vastupidav korrosioonile erinevates tingimustes: atmosfääris, gaasikeskkonnas, jõe- ja merevees, leeliste, hapete, soolade lahustes, erinevatel temperatuuridel.
Toodetud teraste ja sulamite laia valiku tõttu on vajadus ühtne süsteem terasest märgistused. Kõige populaarsem süsteem on Ameerika AISI. Meie riigi jaoks on nõukogude süsteem asjakohane. Muide, seda on mugavam lugeda kui Ameerika oma: esimesed numbrid selles näitavad süsinikusisaldust ning järgnevad tähed ja numbrid näitavad nende sisalduse elemente ja protsente. Näiteks tabel 1
| SRÜ (GOST) | Euroopa (EN) | Saksamaa (DIN) | USA (AISI) | USA (AISI) | Jaapan (JIS) |
| 08X18H10 | 1.4301 | X5CrNi18-10 | 304 | 304 | SUS 304 |
| 03X18H11 | 1.4306 | X2CrNi19-11 | 304L | 304L | SUS 304 L |
| 1.4006 | X12CrN13 410 410 SUS 410|||||
