Réz: Az emberiség legrégebbi féme. A fémek története Amikor az emberek megtanulták feldolgozni a fémet

Mint tudják, a fő anyag, amelyből a primitív emberek szerszámokat készítettek, a kő volt. Nem hiába nevezik kőkorszaknak azt a több százezer évet, amely az ember földi megjelenése és az első civilizációk megjelenése között eltelt. De az ie 5-6 évezredben. e. emberek fedezték fel a fémet.

Valószínűleg eleinte az emberek a fémet ugyanúgy kezelték, mint a követ. Talált például rézrögöket, és megpróbálta azokat pontosan ugyanúgy feldolgozni, mint a követ, vagyis vágással, csiszolással, pelyhek préselésével stb. De nagyon hamar kiderült a különbség a kő és a réz között. Talán kezdetben az emberek úgy döntöttek, hogy a fémrögök nem használnak, különösen azért, mert a réz meglehetősen puha volt, és a belőle készült szerszámok gyorsan meghibásodtak. Kinek jutott eszébe a réz olvasztása? Most már soha nem fogjuk megtudni a választ erre a kérdésre. Valószínűleg minden véletlenül történt. Egy csalódott férfi a tűzbe dobott egy fejsze vagy nyílhegy készítésére alkalmatlannak tűnő kavicsot, majd meglepetten vette észre, hogy a kavics fényes tócsává terjedt, majd miután a tűz kialudt, megfagyott. Aztán csak egy kis gondolkodásra volt szükség – és felfedezték az olvadás gondolatát. A modern Szerbia területén egy rézbaltát találtak, amelyet 5500 évvel Krisztus születése előtt készítettek.

Igaz, a réz természetesen sok tulajdonságában még a kőnél is rosszabb volt. Mint fentebb említettük, a réz túl puha fém. Legfőbb előnye az olvaszthatóság volt, ami lehetővé tette a legkülönfélébb tárgyak készítését rézből, de szilárdság és élesség tekintetében sok kívánnivalót hagyott maga után. Természetesen, mielőtt például a zlatousti acélt ("Orosz damasztacél Zlatoustból" cikk) felfedezték, még több évezrednek kellett eltelnie. Hiszen a technológiák eleinte fokozatosan jöttek létre - bizonytalan, félénk lépésekkel, kipróbálás és számtalan hiba útján. A rezet hamarosan felváltotta a bronz, a réz és ón ötvözete. Igaz, az ón, a rézzel ellentétben, nem mindenhol található. Nem véletlenül hívták Nagy-Britanniát az ókorban „Ón-szigeteknek” – sok nép küldött oda kereskedelmi expedíciókat ónért.

A réz és a bronz lett az ókori görög civilizáció alapja. Az Iliászban és az Odüsszeiában állandóan azt olvassuk, hogy a görögök és a trójaiak réz- és bronzpáncélba voltak öltözve, és bronzfegyvereket használtak. Igen, az ókorban a kohászat nagyrészt a katonaságot szolgálta. Gyakran a régi módon, faekével szántották a földet, és például lehetett fából vagy agyagból is készíteni a lefolyókat, de a katonák erős fémpáncélban mentek a csatatérre. A bronznak, mint fegyveranyagnak azonban volt egy komoly hátránya: túl nehéz volt. Ezért idővel az ember megtanulta az acél olvasztását és feldolgozását.

A vasat már akkor ismerték, amikor a bronzkor a Földön zajlott. Az alacsony hőmérsékleten végzett feldolgozás eredményeként kapott nyers vas azonban túl puha volt. A meteoritvas népszerűbb volt, de nagyon ritka volt, és csak véletlenül lehetett megtalálni. A meteoritvas fegyverek azonban drágák voltak, és igen tekintélyes volt, hogy rendelkeztek velük. Az egyiptomiak az égből hullott meteoritokból kovácsolt tőröket mennyeinek nevezték.

Általánosan elfogadott, hogy a vasfeldolgozás a Közel-Keleten élő hettiták körében terjedt el. Ezek a Kr.e. 1200 körüliek. e. megtanulta a valódi acél olvasztását. Egy időre a közel-keleti hatalmak hihetetlenül erősek lettek, a hettiták magát Rómát is kihívták, a Bibliában említett filiszteusok pedig hatalmas területeket ellenőriztek a modern Arab-félszigeten. Technológiai előnyük azonban hamarosan elenyészett, mert az acélolvasztó technológiát, mint kiderült, nem volt olyan nehéz kölcsönözni. A fő probléma a kovácsművek létrehozása volt, amelyekben el lehetett érni azt a hőmérsékletet, amelyen a vas acéllá alakul. Amikor a környező népek megtanultak ilyen olvasztókemencéket építeni, az acélgyártás szó szerint egész Európában megkezdődött. Persze sok múlott az alapanyagokon. Végtére is, az emberek csak viszonylag nemrég tanulták meg a nyersanyagokat további anyagokkal gazdagítani, amelyek új tulajdonságokat adnak az acélnak. Például a rómaiak kigúnyolták a keltákat, mert sok kelta törzsnek olyan rossz volt az acélja, hogy a kardjuk elhajlott a csatában, és a harcosoknak a hátsó sorba kellett futniuk, hogy kiegyenesítsék a pengét. De a rómaiak csodálták az indiai fegyverkovácsok termékeit. És néhány kelta törzsnek olyan acélja volt, amely nem volt alacsonyabb a híres Damaszkusznál. (Cikk „Damaszkusz acél: mítoszok és valóság”)

De mindenesetre az emberiség belépett a vaskorba, és ezt már nem lehetett megállítani. Még a huszadik században bekövetkezett műanyagok legszélesebb körű elterjedése sem tudta kiszorítani a fémet az emberi tevékenység legtöbb szférájáról.

„Hét fémet hozott létre a fény a hét bolygó számának megfelelően” – ezek az egyszerű versek tartalmazták a középkori alkímia egyik legfontosabb posztulátumát. Az ókorban és a középkorban csak hét fémet és ugyanennyi égitestet ismertek (a Napot, a Holdat és öt bolygót, a Földet nem számítva). A tudomány akkori fényesei szerint ebben csak a bolondok és a tudatlanok nem tudták meglátni a legmélyebb filozófiai mintát. A harmonikus alkímiai elmélet azt állította, hogy az aranyat a mennyben a Nap képviseli, az ezüstöt a tipikus Hold, a réz kétségtelenül a Vénusz rokona, a vas a Mars személyében, a higany a Merkúr, az ón a Jupiter, az ólom a Szaturnusz. A 17. századig az irodalomban a fémeket megfelelő szimbólumokkal jelölték.

1. ábra - Fémek és bolygók alkímiai jelei

Jelenleg több mint 80 fém ismeretes, amelyek nagy részét a technológiában használják.

1814 óta a svéd kémikus, Berzelius javaslatára alfabetikus szimbólumokat használnak a fémek megjelölésére.

Az első fém, amelyet az ember megtanult feldolgozni, az arany volt. Az ebből a fémből készült legősibb dolgokat Egyiptomban készítették körülbelül 8 ezer évvel ezelőtt. Európában 6 ezer évvel ezelőtt a Dunától a Dnyeperig terjedő területen élő trákok készítettek elsőként aranyból és bronzból ékszereket és fegyvereket.

A történészek az emberiség fejlődésének három szakaszát különböztetik meg: a kőkorszakot, a bronzkort és a vaskorszakot.

Kr.e. 3 ezerben. az emberek elkezdték széles körben használni a fémeket gazdasági tevékenységeikben. A kőszerszámokról a fémekre való áttérés óriási jelentőséggel bírt az emberiség történetében. Talán egyetlen más felfedezés sem vezetett ilyen jelentős társadalmi változásokhoz.

Az első fém, amely széles körben elterjedt, a réz volt (2. ábra).

2. ábra - A fémek területi és kronológiai eloszlásának sematikus térképe Eurázsiában és Észak-Afrikában

A térképen jól látható a legrégebbi fémtermékek leleteinek elhelyezkedése. Szinte az összes ismert lelet a Kr.e. 9. végétől a 6. évezredig terjedő időszakból származik. (azaz mielőtt az uruk-típusú kultúra széles körben elterjedt Mezopotámiában), mindössze három tucat műemlékről származnak, amelyek egy hatalmas, 1 millió km 2 -es területen vannak szétszórva. Körülbelül 230 kis minta került elő innen, ezek 2/3-a két kerámia előtti neolitikus településhez - Chayonuhoz és Ashiklihez - tartozik.

Folyamatosan keresve a szükséges köveket, őseink feltehetően már az ókorban is figyeltek a vöröses-zöld vagy zöldesszürke őshonos rézdarabokra. A partok és sziklák szikláin rézpiritekre, rézcsillámokra és vörösrézércre (kuprit) bukkantak. Eleinte az emberek közönséges kövekként használták őket, és ennek megfelelően dolgozták fel. Hamar rájöttek, hogy ha a rezet kőkalapács ütéseivel kezelték, jelentősen megnőtt a keménysége, és alkalmassá vált szerszámok készítésére. Így kerültek alkalmazásra a hideg fémmegmunkálás vagy a primitív kovácsolás technikái.

Aztán egy másik fontos felfedezésre is sor került - egy natív réz vagy fémtartalmú felszíni kőzetdarab, amely a tűz tüzébe esett, új, a kőre nem jellemző vonásokat tárt fel: az erős melegítés hatására a fém megolvadt, és kihűlve új formát kapott. Ha a formát mesterségesen készítették, akkor megkapták a kívánt terméket. Az ókori kézművesek a réznek ezt a tulajdonságát először ékszerek öntésére, majd rézszerszámok gyártására használták. Így született meg a kohászat. Az olvasztást speciális, magas hőmérsékletű kemencékben kezdték el végezni, amelyek az emberek által jól ismert kerámiakemencék kissé módosított kialakítása volt (3. ábra).

3. ábra - Fémkohászat az ókori Egyiptomban (a fújást állatbőrből készült prémek biztosítják)

Anatólia délkeleti részén a régészek egy nagyon ősi, fazekasság előtti neolitikus települést fedeztek fel, Çayonü Tepesit (4. ábra), amely lenyűgözött kőépítészetének váratlan összetettségével. A romok között a tudósok mintegy száz apró rézdarabot, valamint a réz-ásványi malachit sok töredékét fedezték fel, amelyek egy részét gyöngyökké dolgozták fel.

4. ábra - Çayonü Tepesi település Kelet-Anatóliában: Kr. e. IX-VIII. évezred. Itt fedezték fel a bolygó legrégebbi fémét

Általánosságban elmondható, hogy a réz lágy fém, sokkal kevésbé kemény, mint a kő. De a rézszerszámokat gyorsan és egyszerűen meg lehetett élezni. (S.A. Semenov megfigyelései szerint a kőbaltát rézre cserélve a vágási sebesség körülbelül háromszorosára nőtt.) A fémszerszámok iránti kereslet gyorsan növekedni kezdett.

Az emberek igazi „vadászatot” kezdtek a rézérc után. Kiderült, hogy nem mindenhol található. Azokon a helyeken, ahol gazdag rézlelőhelyeket fedeztek fel, intenzív fejlődésük következett be, megjelent az érc és a bányászat. Amint azt a régészek felfedezései mutatják, már az ókorban is nagy léptékben végezték az ércbányászatot. Például Salzburg közelében, ahol Kr.e. 1600 körül kezdődött a rézbányászat, a bányák 100 méteres mélységet értek el, és az egyes bányákból kinyúló sodródások teljes hossza több kilométer volt.

Az ókori bányászoknak meg kellett oldaniuk minden problémát, amellyel a modern bányászok szembesülnek: a boltozatok megerősítése, a szellőzés, a világítás, a bányászott érchegy megmászása. Az ajtókat fa támasztékokkal erősítették meg. A bányászott ércet a közelben, alacsony, vastag falú agyagkemencékben olvasztották. Hasonló kohászati ​​központok más helyeken is léteztek (5,6. ábra).

5. ábra - Ősi bányák

6. ábra - Ősi bányászok szerszámai

Kr.e. 3 ezer végén. az ókori mesterek elkezdték használni az ötvözetek tulajdonságait, amelyek közül az első a bronz volt. A bronz felfedezését minden bizonnyal a réz tömeggyártása során elkerülhetetlen baleset idézte elő. A rézércek egyes fajtái jelentéktelen (legfeljebb 2%-os) ónkeveréket tartalmaznak. Az ilyen érc olvasztása közben a kézművesek észrevették, hogy a belőle nyert réz a szokásosnál sokkal keményebb. Az ónérc más okból kerülhetett a rézolvasztók kemencéibe. Bárhogy is legyen, az ércek tulajdonságainak megfigyelései az ón értékének kialakulásához vezettek, amelyet elkezdtek hozzáadni a rézhez, mesterséges ötvözetet - bronzot képezve. Ónnal hevítve a réz jobban olvadt, és könnyebb volt önteni, mivel folyékonyabb lett. A bronz hangszerek keményebbek voltak, mint a rézek, és jól és könnyen élesítettek. A bronzkohászat lehetővé tette a munkatermelékenység többszörös növelését az emberi tevékenység minden ágazatában (7. ábra).

Maga a szerszámgyártás is sokkal egyszerűbbé vált: a kőverés és polírozás hosszú és kemény munka helyett folyékony fémmel töltötték meg a kész formákat, és olyan eredményeket értek el, amelyekről elődeik álmodni sem mertek. Az öntési technikák fokozatosan javultak. Eleinte az öntést nyílt agyag- vagy homokformákban végezték, amelyek egyszerűen egy mélyedést jelentettek. Helyüket kőből faragott nyitott formák váltották fel, amelyeket többször is lehetett használni. A nyitott formák nagy hátránya azonban az volt, hogy csak lapos termékeket gyártottak. Nem voltak alkalmasak összetett formájú termékek öntésére. Megoldást találtak a zárt osztott formák feltalálásakor. Öntés előtt a forma két felét szorosan összekötötték egymással. Ezután olvadt bronzot öntöttek át a lyukon. Amikor a fém lehűlt és megszilárdult, a formát szétszerelték, és a készterméket megkapták.

7. ábra - Bronz szerszámok

Ez a módszer lehetővé tette összetett formájú termékek öntését, de figuraöntésre nem volt alkalmas. De ezt a nehézséget sikerült legyőzni, amikor a zárt formát feltalálták. Ezzel az öntési módszerrel először viaszból formázták meg a leendő termék pontos modelljét. Aztán agyaggal bevonták és kemencében kiégették.

A viasz megolvadt és elpárolgott, az agyag pedig pontos öntvényt kapott a modellből. Az így kialakult üregbe bronzot öntöttek. Amikor kihűlt, a forma eltört. Mindezen műveleteknek köszönhetően a kézművesek képesek voltak nagyon összetett formájú üreges tárgyakat is önteni. Fokozatosan fedezték fel a fémekkel való megmunkálás új technikai technikáit, mint például a húzást, szegecselést, forrasztást és hegesztést, kiegészítve a már ismert kovácsolást és öntést (8. ábra).

8. ábra - Egy kelta pap aranykalapja

Talán a legnagyobb fémöntvényt japán kézművesek készítették. Ez 1200 évvel ezelőtt volt. Súlya 437 tonna, és Buddhát a béke pózában ábrázolja. A szobor magassága a talapzattal együtt 22 m, egy kar hossza 5 m. Négyen táncolhattak szabadon nyitott tenyeren. Tegyük hozzá, hogy a híres ókori görög szobor - Rodosz kolosszusa - 36 m magas, 12 tonnát nyomott, a 3. században öntötték. időszámításunk előtt e.

A kohászat fejlődésével mindenütt a bronztermékek kezdték felváltani a kőtermékeket. De ne gondolja, hogy ez nagyon gyorsan történt. A színesfém-ércek nem mindenhol voltak elérhetők. Ráadásul az ón sokkal kevésbé volt elterjedt, mint a réz. A fémeket nagy távolságokra kellett szállítani. A fémszerszámok ára továbbra is magas maradt. Mindez megakadályozta széleskörű terjesztésüket. A bronz nem tudta teljesen helyettesíteni a kőszerszámokat. Erre csak a vas képes.

A réz és a bronz mellett más fémeket is széles körben alkalmaztak.

A legrégebbi ólomtárgynak a Kis-Ázsiában a Çatalhöyükben végzett ásatások során talált gyöngyöket és medálokat, valamint a Yarym Tepe-ben (Észak-Mezopotámia) talált pecséteket és figurákat tartják. Ezek a leletek a Kr. e. 6. évezredből származnak. Az első vasritkaságok ugyanebből az időből származnak, amelyek a Çatalhöyükben talált kis kritokat képviselnek. A legrégebbi ezüsttárgyakat Iránban és Anatóliában fedezték fel. Iránban Tepe-Sialk városában találták meg őket: ezek a gombok a Kr.e. 5. évezred elejéről származnak. Anatóliában, Beyjesultanban találtak egy ezüstgyűrűt, amely ugyanezen évezred végéről származik.

A történelem előtti időkben az aranyat pácolással nyerték ki a helytartókból. Homok és rög formájában került elő. Majd a Kr.e. 2. évezred második felében elkezdték alkalmazni az aranyfinomítást (szennyeződések eltávolítása, ezüst leválasztása). A 13. és 14. században megtanulták a salétromsavat használni az arany és az ezüst elkülönítésére. A 19. században pedig kialakult az összevonási eljárás (bár már az ókorban is ismerték, de nincs bizonyíték arra, hogy homokból és ércekből aranyat vontak volna ki belőle).

Galénából ezüstöt bányásztak, ólommal együtt. Majd évszázadokkal később elkezdték összeolvasztani őket (Kr. e. 3. évezred körül Kis-Ázsiában), és ez további 1500-2000 évvel később terjedt el.

Kr.e. 640 körül e. Kis-Ázsiában kezdett érméket verni, és ie 575 körül. e. - Athénban. Valójában ez a bélyegzésgyártás kezdete.

Valaha az ónt egyszerű aknakemencékben olvasztották, majd speciális oxidációs eljárásokkal megtisztították. Ma a kohászatban az ónt az ércek összetett integrált sémák szerinti feldolgozásával nyerik.

Nos, a higanyt úgy állították elő, hogy az ércet halomban pörkölték, ami során hideg tárgyakon kondenzálódott. Aztán megjelentek a kerámiaedények (retorták), melyeket vas edényekre cseréltek. És a higany iránti növekvő kereslet miatt speciális kemencékben kezdték előállítani.

Kínában már Kr.e. 2357-ben ismerték a vasat. e., és Egyiptomban - ie 2800-ban. e., bár még ie 1600-ban. e. a vasat érdekességnek nézték. A vaskor Európában Kr.e. 1000 körül kezdődött. pl., amikor a vaskohászat művészete a Fekete-tenger vidékének szkítáitól behatolt a mediterrán államokba.

A vas felhasználása sokkal korábban kezdődött, mint az előállítása. Néha szürkésfekete fémdarabokat találtak, amelyek tőrré vagy lándzsahegyé kovácsolva a bronznál erősebb és képlékenyebb fegyvert eredményeztek, éles élét pedig tovább tartották. A nehézség az volt, hogy ezt a fémet csak véletlenül találták meg. Most már azt mondhatjuk, hogy meteoritvas volt. Mivel a vasmeteoritok vas-nikkel ötvözet, feltételezhető, hogy például az egyedi egyedi tőrök minősége felveheti a versenyt a modern fogyasztási cikkekkel. Ugyanez az egyediség azonban oda vezetett, hogy az ilyen fegyverek nem a csatatéren, hanem a következő uralkodó kincstárában kötöttek ki.

A vasszerszámok döntően kiterjesztették az ember gyakorlati lehetőségeit. Lehetővé vált például, hogy rönkből vágott házakat építsenek - elvégre egy vasbalta nem háromszor gyorsabban döntötte ki a fát, mint egy réz, hanem tízszer gyorsabb, mint egy kő. A vágott kőből való építés is elterjedt. Természetesen a bronzkorban is használták, de a viszonylag puha és drága fém nagy fogyasztása döntően korlátozta az ilyen kísérleteket. A gazdálkodók lehetőségei is jelentősen bővültek.

Az anatóliai népek tanulták meg először a vas feldolgozását. Az ókori görög hagyomány a kalib népet tartotta a vas felfedezőjének, akikre az irodalomban a „vas atyja” stabil kifejezést használták, és a nép neve pontosan a görög Χ?λυβας („vas”) szóból ered. ).

A „vasforradalom” a Kr.e. 1. évezred fordulóján kezdődött. e. Asszíriában. A Kr.e. 8. századtól. A kovácsoltvas gyorsan elterjedt Európában a Kr.e. 3. században. e. A bronzot Galliában váltotta fel, Németországban a Kr.u. 2. században jelent meg, és a Kr.u. 6. században már széles körben használták Skandináviában és a jövendő Rusz területén élő törzsek körében. Japánban a vaskor csak a Krisztus utáni 8. században kezdődött.

Eleinte csak kis mennyiségű vasat szereztek be, és több évszázadon át néha negyvenszer többe került, mint az ezüst. A vaskereskedelem helyreállította Asszíria jólétét. Megnyílt az út az újabb hódítások előtt (9. ábra).

9. ábra - Vas olvasztására szolgáló kemence az ókori perzsáknál

A kohászok csak a 19. században láthattak folyékony vasat, azonban az indiai iparosok már a vaskohászat hajnalán - a Kr. e. I. évezred elején - meg tudták oldani a vas olvasztása nélküli rugalmas acél előállítását. Ezt az acélt damasztacélnak nevezték, de a gyártás bonyolultsága és a világ nagy részén a szükséges anyagok hiánya miatt ez az acél sokáig indiai titok maradt.

Az elasztikus acél előállításának technológiailag fejlettebb módját, amelyhez nem volt szükség különösebben tiszta ércre, grafitra vagy speciális kemencékre, Kínában találtak a Kr.u. 2. században. Az acélt sokszor kovácsolták, minden egyes kovácsolással a munkadarabot félbehajtották, így egy kiváló fegyveranyagot kaptak, amit Damaszkusznak neveztek, amelyből különösen a híres japán katanák készültek.

(1. dia) Az ember különféle anyagokat használ létfontosságú szükségleteinek kielégítésére. Az emberiség egész története az anyagok fejlődéséhez kapcsolódik. Az anyagok egész korszakoknak adtak nevet: kőkorszak, bronzkor, vaskor.

A kőkorszak, az emberiség fejlődésének legrégebbi időszaka. A kőkorszak ókori (paleolitikum), középső (mezolitikum) és új (neolitikum) részekre oszlik.

Paleolitikum – az ókori kőkorszak, a kőkorszak első időszaka, a fosszilis emberek (paleoantropok stb.) létezésének ideje. A paleolitikum az ember megjelenésétől (több mint 2 millió évvel ezelőtt) körülbelül a Kr.e. 10. évezredig tartott.

(2. dia) Több százezer évvel ezelőtt, a régi kőkorszakban (paleolitikumban) az emberek kőből készült szerszámokat használtak. Az ilyen eszközöket megfelelő formájú kövek hasításával készítettek. Eleinte ezek durva, csiszolatlan ékek voltak.

(3. dia) Fejlődésének korai szakaszában az ember más természetes anyagokat is használt: fát, csontot. Az emberek vert kő-, fa- és csonteszközök segítségével vadásztak és gyűjtögettek. Körülbelül 500 000 évvel ezelőtt az emberek elkezdtek tüzet gyújtani kőből.

(4. dia) Mezolitikum – középső kőkorszak, átmenet a paleolitikumból a neolitikumba (Kr. e. X - V. évezred). A mezolitikumban megjelentek az íjak és nyilak, a mikrolitikus eszközök, a kutyát háziasították. Tűzzel kezdték égetni az agyagot, hogy háztartási eszközöket készítsenek.

(5. dia) Az első neolitikus kultúrák ie 7000 körül jelentek meg. e. Az újkőkorszakban, az új kőkorszakban az ember megtanulta a kő megmunkálását: fúrni, csiszolni, fűrészelni, polírozni stb. A kőeszközök széles választéka jelent meg, fejlődött a fa- és csontfeldolgozás, megjelent a kerámia.

(6. dia) A rézkor (khalkolit) egy átmeneti időszak a kőkorszaktól a bronzkorig (Kr. e. IV–III. évezred). Túlsúlyban vannak a kőeszközök, de megjelennek a rézek is. A lakosság fő foglalkozása a kapagazdálkodás, a szarvasmarha-tenyésztés és a vadászat.

Az emberi fejlődés ezen szakaszában elkezdték használni a fémeket, amelyek a leggyakoribb anyagok közé tartoznak. A fémek, mint az ősidők óta ismert anyagcsoport óriási szerepet játszottak az emberi társadalom anyagi kultúrájának kialakulásában. Az emberi társadalom fejlődésével a fémek felhasználása is bővült. Fokozatosan a fémek egyre fontosabbá és szükségesebbé váltak az emberek számára.

(7. dia) Bronzkor, az eneolitikumot felváltó történelmi korszak, amelyet a bronzkohászat, a bronzszerszámok és -fegyverek elterjedése jellemez a Kr.e. 4. végén – az 1. évezred elején. e. A bronzkorban megjelent a nomád szarvasmarha-tenyésztés és az öntözéses mezőgazdaság, az írás, a rabszolgatartás (Közel-Kelet, Kína, Dél-Amerika stb.).

(8. dia) A vaskor, az emberiség fejlődésének korszaka, amely a vaskohászat elterjedésével, valamint a vasszerszámok és fegyverek gyártásával kezdődött. Felváltotta a bronzkor a Kr.e. 1. évezred elején. e. A vas használata erőteljesen ösztönözte a termelés fejlődését és felgyorsította a társadalmi fejlődést.

A modern technológia nem képzelhető el fémanyagok nélkül.

Ma már lehetetlen pontosan meghatározni, hogy az emberek mikor kezdték el a fémek bányászását és feldolgozását. Csak találgatni tudjuk, melyik fém talált először gyakorlati alkalmazásra. Nyilvánvalóan elsőként a természetben tiszta, natív formában előforduló fémeket használtak.

(9. dia) Az ásatások és a régészeti kutatások eredményeiből ítélve az aranyat ősidők óta ismeri az emberiség. Talán az arany volt az első fém, amellyel az ember megismerkedett. Ragyogóságával mindig is vonzotta az embereket. A természetben az arany elsősorban rögök formájában fordul elő, más fémekhez képest könnyen feldolgozható.

(10. dia) Az aranyat ősidők óta használták különféle tárgyak készítésére. Igaz, aranyból nem lehetett szerszámot, fegyvert készíteni, de az arannyal való ismerkedés és kezelés olyan tapasztalatokat hozott az embereknek, amelyek a jövőben hasznosak lesznek más fémek feldolgozásakor.

A sumérok, akik a Kr.e. 3-4. évezred fordulóján éltek. a Tigris és az Eufrátesz folyók mentén aranytermékeket készítettek, amelyek ma is ugyanolyan fényesek és tiszták, mint akkoriban.

Bizonyítékok vannak az aranybányászatról és a belőle készült termékek előállításáról az ókori Egyiptomban (i.e. 4100-3900), Indiában és Indokínában (i.e. 2000-1500), ahol pénzt, drága ékszereket és műalkotásokat készítettek belőle. kultusz és művészet.

Egyes adatok szerint Kínában már ie 2250 körül. e. volt egy aranyérme. Nyugat-Ázsiában és Afrikában az aranyérme sokkal később jelent meg. A föníciaiak, különösen a későbbi időkben, csereeszközként használták az aranyat, és buzgón állították elő az aranyat.

Egyiptom a késő neolitikumban tanulta meg az arany feldolgozását. Kr.e. 2900-ban. az ókori egyiptomi állam alapítója, Ménész elrendelte, hogy a 14 g-os aranyrúddal kifejezett értékegységet róla nevezzék el.Az arany Núbiából került a fáraókhoz, ahol aranybányák voltak.

(11. dia) Régészeti ásatások alapján ismerjük a Kr.e. 1350 körül fiatalon elhunyt Tutanhamon fáraó sírjának kincseit. Kidolgozott arany szarkofágja önmagában 110,4 kg-ot nyomott. Ma is csodálják a fémmegmunkálás technikáját tökéletesen elsajátító ötvösművészetet.

(12. dia) Mererub fáraó (az Óbirodalom VI. dinasztiája) sírjában talált képek alapján megítélhető a négyezer évvel ezelőtt Egyiptomban elért fémfeldolgozási technológia. Az első képen egy hivatalnok fémet (aranyat) mér ki, egy írnok pedig felírja a mennyiséget. A második képen hat ember üvegfúvóhoz hasonló csövekkel fújja fel az olvasztó kohót. Ezután a mester az olvadt fémet a tégelyből a földön álló formába önti, miközben egy segéd visszatartja a salakot. A tuskót kövekkel (kalapácsokkal) verik, és a késztermékhez hozzák. A kép tetején a legyártott edények láthatók.

Dániában az ősi temetkezési halmok feltárása során kiderült, hogy a fegyverek és háztartási cikkek főleg aranyból készültek, és csak bizonyos részei vasból. Úgy tűnik, a gyártók meglehetősen szabadon rendelkezhettek a rézzel és az aranyral, de a vason spórolniuk kellett. Az amerikai és afrikai kontinens őslakosainak megfigyelései azt is mutatták, hogy az arany és az ezüst használata megelőzte más hasznos fémek használatát. Amikor más fémeket és feldolgozási módszereket fedeztek fel, az arany ritkasága és szépsége miatt különösen értékes dísztárgy lett, és megszerezte a „nemesfém” elnevezés jogát, minden más fémmel szemben. Az arany a mai napig megőrzi ezt a jelentőségét.

(13. dia) Ma általánosan elfogadott, hogy a bronzkort egy olyan időszak előzte meg, amikor a fegyvereket és a szerszámokat rézből készítették. Egyes régészeti adatok szerint a rezet már Kr.e. 4000-ben jól ismerték az egyiptomiak. e. Az emberiség rézzel való ismerkedése régebbi korszakra nyúlik vissza, mint a vasé. Ez egyrészt azzal magyarázható, hogy a réz rögök formájában fordul elő a természetben, másrészt a vegyületekből való viszonylagos könnyű kinyerése. Lehetséges, hogy talált rögökből kovácsolták az első kis réztárgyakat, például nyíl- és lándzsahegyeket. Az ókori Görögország és Róma a rezet Ciprus szigetéről (Ciprus) kapta, innen kapta a Cuprum nevet.

(14. dia) Aztán az emberek felfedezték, hogy a hidegkovácsolás során a réz nemcsak a kívánt formát veszi fel, hanem keményebbé és erősebbé is válik, és ha az edzett fémet tűzön hevítik, akkor ismét lágy lesz. De mielőtt az emberek megtanulták a rezet olvasztani és öntőformákba önteni, sok idő telt el. A rézbányászat az ókori Egyiptom különböző területein Snefru fáraó idejében, a Kr.e. 3. évezred közepe táján kezdődött.

A réznek minden előnye mellett volt egy igen jelentős hátránya is: a rézszerszámok és -szerszámok, például a kések gyorsan eltompultak. A nagy szilárdság és kopásállóság hiányában a rézszerszámok és eszközök még hidegedzett állapotban sem tudták teljesen helyettesíteni a kőszerszámokat. A kőszerszámok és szerszámok cseréjét egy rézötvözet - bronz tette lehetővé.

(15. dia) A bronz a réz és ón különböző arányú ötvözeteit, valamint a réz ónnal és cinkkel, valamint néhány más fémmel vagy metalloiddal (ólom, mangán, foszfor, szilícium stb.) alkotott ötvözeteit jelenti. A bronz a rézhez képest jobb öntési tulajdonságokkal rendelkezik, nagyobb a szilárdsága és keménysége, valamint erősebb a hidegalakítás eredményeként keményedése.

Az ónbronz a legrégebbi ember által megolvasztott ötvözet. Az első bronztermékeket ie 3000 körül gyártották. e. réz- és ónércek olvadáscsökkentő keveréke szénnel. Jóval később ónt és más fémeket adtak a rézhez bronz előállításához. A bronzot az ókorban fegyverek és szerszámok (nyílhegyek, tőrök, balták), ékszerek, érmék és tükrök gyártására használták.

Lehetséges, hogy a bronzot eredetileg véletlenül nyerték olyan ércből, amely rezet és ónt is tartalmazott. Ezután a bronzot egy bizonyos recept szerint készítették el, amint azt az ősi bronztárgyak elemzésének eredményei is bizonyítják.

Feltételezhető, hogy a bronzkori kohászat és fémmegmunkálás az ókor első nagy kulturális központjaiban - a Tigris és az Eufrátesz, valamint a Nílus völgyében - keletkezett. Úgy tartják, hogy a bronztermékeket Egyiptomban a Kr.e. 2. évezred elején kezdték el gyártani. A Közel-Keleten a bronzkor valamivel korábban kezdődött.

A 18. dinasztia (Újbirodalom, Kr. e. 1450 körül) egy magas rangú egyiptomi tisztviselő sírjában találtak egy képet az akkori öntvények megszerzésének technológiai folyamatáról.

Európában a bronzkor kezdete a Kr.e. 2. évezredre esik.

Számos kiemelkedő bronztárgy került hozzánk különböző nemzetekből. Fegyverek, szerszámok, ékszerek, edények és egyéb tárgyak tanúskodnak az ősi kézművesek csodálatos művészetéről, akik jól ismerték a réz és ötvözete - bronz - sajátos tulajdonságait.

(16. dia) Túlzás nélkül kijelenthetjük, hogy a művészi bronz története egyben a civilizáció története is. Nyers és primitív állapotban az emberiség legtávolabbi történelem előtti korszakaiban találjuk a bronzot. Az egyiptomiak, asszírok, föníciaiak és etruszkok körében a művészi bronz jelentős fejlődést és széles körű alkalmazást ért el. A Kr.e. 7. században. e. megtanult szobrokat önteni bronzba - ennek a felfedezésnek köszönhetjük, hogy utánozhatatlan műalkotások létezését köszönhetjük, kezdve Athena Phidiasszal és a Firenzei Múzeum etruszk szónokával és Marcus Aurelius Capitoliumig.

(17. dia) A művészi bronzot széles körben használják az építészetben, templomok vagy paloták fő alkotóelemeként, vagy egyszerűen külső díszként. A Homérosz által az Odüsszeiában leírt palotát bronzfal vette körül. Agrippa a bronzlapokkal díszített asszír palotákat utánozva elrendelte, hogy a római Pantheont bronzdíszekkel díszítsék. Ősidők óta a bronzot fegyverek, amulettek, vázák díszítésére, valamint különféle háztartási eszközök és bútorok gyártására használták. A fáraók idejében Tírusz és Szidon lakói kiterjedt kereskedelmet folytattak bronztermékekkel a Földközi-tenger partjain. A pompeii ásatásoknak köszönhetően tudjuk, hogy a bronztermékeket Rómában és a római tartományokban nagymértékben használták.

(18. dia) Ha hiszel a görög íróknak, a különféle tárgyak bronzból (főleg szobrok) öntésének művészete először Szamosz szigetén, Kürosz vagy Kroiszosz idejében, azaz a Kr. e. 7-6. században jelent meg. e. A Biblia említi azokat a bronzszobrokat, amelyeket Tiruszi Hirám készített a jeruzsálemi templom építése során Salamon király uralkodása alatt.

(19. dia) Asszíriában, Palesztinában, az ókori Perzsiában, Egyiptomban, Indiában, Kínában és Japánban hatalmas mennyiségben találhatók bronztárgyak, amelyek jelentős művészi érdeklődésre tartanak számot. Káldea és Asszíria sírjaiban henger alakú bronz karkötőket és fülbevalókat találtak, amelyek a végén elkeskenyedtek. A Louvre-ban egy bronz karkötő található abból a korszakból, amely oroszlánfejjel végződik. Ismeretes, hogy a jeruzsálemi templomot föníciai munkások építették, és bronzdíszekkel díszítették. A templom leírása és díszítései megtalálhatók a Bibliában.

Az értékes bronz iránti nagy kereslet ösztönözte a gazdaság más ágazatainak fejlődését. Javult a bányászat és bővült a kereskedelem. Olaszországban 130 méter mélységű bronzkori aknákat fedeztek fel, amelyek továbbra is megőrizték az aknatartót faoszlopokkal és béléssel.

(20. dia) Az ember által elsőként elsajátított fémek egyike az ón. Az egyiptomiak Kr.e. 3000-4000 óta ismerték. e. és a Biblia beszél róla. Arisztotelész szerint az ókorban ónból verték az érméket; A római uralom idején Angliában az edényeket ónból készítettek. Henrik alatt az ón ára megegyezett az ezüst árával. Az ónozást már Plinius is említette.

Ismeretes, hogy az ónt korábban kezdték bányászni, mint a vasat. Ónbányák működtek Mezopotámiában (a mai Irak) és Európában már 4000 évvel ezelőtt.

Az ón puha fehér fém, amelyet rézzel ötvözve bronz keletkezik. A bronz olvasztásához szükséges ón nem mindenhol található. A föníciaiak, az ókor legjobb tengerészei és kereskedői elérték a Brit-szigetek délnyugati részét, és ott ónérc (kaszirit) lelőhelyet találtak. A föníciai kereskedők ónnal kereskedtek a Földközi-tenger egész európai partján, ezt a fémet szövetekre és drágakövekre cserélték.

(21. dia) Az ón meglehetősen ritka, de nagyon hasznos fém. Nem rozsdásodik. A fém nyilvánvalóan hozzáférhetetlen és drága volt, mivel a római és görög ókori termékek között ritkán találhatók óntárgyak, bár az Ószövetség korai könyveiben (Mózes Negyedik Könyve - Számok) említik az ónt.

(22. dia) A bronz mellett az emberek egyre gyakrabban kezdtek el egy másik fémet is használni, amely még alkalmasabb szerszámok és fegyverek készítésére - a vas. Története is az ókorban kezdődik. A vas használata erőteljesen ösztönözte a termelés fejlődését és felgyorsította a társadalmi fejlődést. A vasat a civilizációk erejének fémének is nevezik. A vaskorszak megjelenése egy olyan módszer felfedezéséhez kapcsolódik, amellyel a Föld beleiben található ércekből vasat nyerhetnek.

Egyelőre nem sikerült megállapítani, hol és hogyan bányásztak először vasat nagy mennyiségben. Az Egyiptomban talált legrégebbi vastárgy a Kr.e. 4. évezredből származik, meteoritvas kovácsolt csíkjaiból készült nyaklánc.

(23. dia) A meteorvas kémiailag tiszta (nem tartalmaz szennyeződéseket), ezért eltávolítása nem igényel munkaigényes technológiákat. Az ércekben lévő vas ezzel szemben több tisztítási szakaszt igényel. Azt a tényt, hogy az ember először „mennyei” vasat ismerte fel, a régészet, az etimológia és az egyes népek körében elterjedt mítoszok tanúsága szerint az istenekről vagy démonokról, akik vastárgyakat és eszközöket dobtak le az égből.

Az első vasat - az istenek ajándéka, tiszta, könnyen feldolgozható - kizárólag „tiszta” rituális tárgyak gyártására használták: amulettek, talizmánok, szent képek (gyöngyök, karkötők, gyűrűk, kandallók). A vasmeteoritokat imádták, lezuhanásuk helyén vallási épületeket építettek, porrá őrölték, és sok betegségre gyógyírként itatták, és amulettként vitték magukkal. Az első meteoritvas fegyvereket arannyal és drágakövekkel díszítették, és temetkezéseknél használták.

Mezopotámia déli részén, ahol egykor a sumer Ur városállam is volt, Kr.e. 3100 körül egy szintén meteoritvasból készült, aranyozott nyelű tőrt találtak. A meteorvasat ugyanúgy dolgozták fel, mint a rezet. A hidegkovácsolás során elnyeri a kívánt formát, ugyanakkor erősebbé és keményebbé válik, a tűzben történő izzítás pedig ismét lágyabbá teszi a kovácsolt fémet.

Az ókori világban a vasat a titokzatosság aurája vette körül, nyilván eredete miatt. A sumérok „mennyei réznek” nevezték. A hettita ékírásos táblákon, amelyek az összes akkor ismert fém földrajzi elhelyezkedését jelzik, azt mondják, hogy a vas „az égből származik”. Az egyiptomiak a vastárgyakat mindig kéknek, az ég színének ábrázolták.

(24. dia) Először a vas jelent meg nagy mennyiségben a kalibrek között, egy legendás népnél, amely Kr.e. 1500 körül élt Kaukázuson. Megtanulták vastartalmú ércből olvasztani. Agricola „A fémekről” című könyve leírja a kriogén vas előállítását sajtkemencékben.

(25. dia) Eleinte a vas nagyon drága volt. Babilonban Hammurapi király (i.e. 1728-1686) idején a vas nyolcszor drágább volt az aranynál és 40-szer drágább az ezüstnél. A háromezer évvel ezelőtt élt asszír királyok egyike vaskincseiről volt híres, amelyek értékesebbek voltak számára, mint az arany. Akhilleusz, az ókori görög mítosz hőse megölte ellenfelét, hogy birtokba vegye vaspáncélját.

(26. dia) Lenyűgöző remekműveket hoztak létre az ókori India kohászai. Delhiben található a híres, 6 tonnás, 7,5 m magas és 40 cm átmérőjű Kutub-oszlop, amely kovácsoltvasba hegesztett, egyedi szálakból áll. Az oszlop méreténél is meglepőbb, hogy eddig nem keletkezett rajta rozsda.

(27. dia) Az ókori indiai kohászok acéljukról is híresek voltak. Az indiai kardokat az ókorban nagyra értékelték. Az ókori temetkezések feltárása során a Kr.e. 1. évezred közepén készült acélfegyvereket találtak. Az indiai kézművesek már abban az időben elsajátították az „igazi” damaszkuszi acél elkészítésének művészetét.

(28. dia) Kínában először ércből olvasztották az öntöttvasat, amit aztán acélra olvasztottak, vagy öntöttvasból öntvényeket készítettek. Az öntödei technológia korábban érte el a magas tökéletességet, mint más országokban. Az ókori Kínában a bronz és az öntöttvas volt a kedvenc anyag a monumentális figurák öntéséhez. Egy ősi buddhista kolostor kertjében egy 6 m magas öntöttvas oroszlán áll.

(29. dia) A puha és viszonylag könnyen hozzáférhető ólmot az ókorban különféle célokra használták. A csövek hajlított ólomlemezekből készültek. Ólomból pénzérméket, érmeket, pecséteket vertek, horgászfelszerelésekhez süllyesztőket és hajóhorgonyokat készítettek. Vékony ólomlapokra szöveget véstek, és ezek összefűzésével ólomkönyveket készítettek.

Feltehetően Indiából származnak az első információk az ólomról. A tégla formájú ólomtuskók kereskedelmi cikkként szolgáltak, szerepelnek az egyiptomi fáraók által jutalomként kapott árujegyzékekben is. A Földközi-tenger szigetein, Olaszországban, Görögország partjain és Nyugat- és Közép-Európában sok helyen ókori ólombányák nyomait őrizték meg.

(30. dia) Az antimont sokkal kevésbé ismerték, mint az ólmot – ez egy ezüstös fehér, nagyon fényes, nagyon törékeny fém. Babilonban már Kr.e. 3000-ben edényeket készítettek belőle. A fémes antimont azonban nem, hanem vegyületeit használták sokkal szélesebb körben, különösen a kozmetikában. Nyilvánvalóan az antimon ötvözőelemként is szolgált a kiváló öntési tulajdonságokkal rendelkező antimonbronzok olvasztásakor.

Jóval később, az alkímia iránti vonzalom időszakában az antimon különös jelentőséggel bír, elsősorban azért, mert olvadt formájában sok más fémet jól old - „felfalja”. Az alkimisták a farkast választották ennek a fémnek a szimbólumának.

Az antimon úgy néz ki, mint egy közönséges fém, hagyományos szürke-fehér színű, enyhén kékes árnyalattal. Minél több a szennyeződés, annál erősebb a kék árnyalat. Ez a fém közepesen kemény és nagyon törékeny: porcelánmozsárban és mozsártörőben ez a fém könnyen porrá törhető.

(31. dia) A rómaiak a higanyt „argentum vivum”-nak nevezték – ez az élő ezüst. Ez a csodálatos fém az egyetlen, amely normál hőmérsékleten folyékony állapotban marad. A higanyt nem nehéz előállítani természetes kénvegyületéből - a jól ismert cinóberből. A higany első írásos említése Arisztotelészé, és körülbelül ie 350-ből származik, de a régészeti leletek szerint sokkal korábban ismerték.

(32. dia) Az ókorban a higanyt széles körben használták aranyozásra. Az arany könnyen oldódik a higanyban, és ötvözetet képez vele - arany-amalgám, amelyet a feldolgozott termékre visznek fel. Ezután felmelegítjük, a higany elpárolog, és aranyréteg marad a terméken.

(33. dia) Az ezüst, amelyet az ember ősidők óta ismer, a természetben természetes fém formájában található meg . Ez előre meghatározta az ezüst jelentős szerepét a különböző népek kulturális hagyományaiban. Ezüstből különféle ékszereket készítettek, érméket vertek belőle. Asszíriában és Babilonban az ezüst szent fémnek számított, és a Hold szimbóluma volt. A középkorban az ezüst és vegyületei nagyon népszerűek voltak az alkimisták körében. A 13. század közepe óta az ezüst az étkészletek készítésének hagyományos anyagává vált. Az ezüstöt még mindig használják érmék verésére.

(34. dia) A bronz és az acél mellett ismertek voltak ólom és ón ötvözetei és sárgaréz. A sárgaréz Homérosz idejében (Kr. e. 8. század) használták. Augustus császár (i. e. 63 – i.sz. 14) alatt a sárgaréz érméket Rómában verték. A sárgaréz jól alkalmazható nyomás alatti feldolgozásra, ezért az alkatrészeket gyakran mélyhúzással készítik.

Azt azonban még nem lehetett tudni, hogy a sárgaréz egy másik fémet is tartalmaz - cinket. Európa csak a 18. században szerzett tudomást a cinkről Johann Friedrich Henckel (1675-1744) freibergi kohásztól. A kínaiak már korábban is ismerték ezt a fémet.

(35. dia) A Római Birodalom összeomlása idején az emberek már komoly tudással rendelkeztek a kohászat területén. Elsajátították sok fém kitermelését és feldolgozását: arany, ezüst, réz, vas, ón, ólom, higany és antimon.

(36. dia) Köszönöm a figyelmet.

A felhasznált források listája.

1. Beckert M. A fém világa./Szerk. V.G. Lutzau. – M.: Mir, 1980

2. Arany Enciklopédiák Alapja (elektronikus változat):

• Nagy Szovjet Enciklopédia
• Illusztrált enciklopédikus szótár
• Orosz enciklopédikus szótár
• Brockhaus és Efron enciklopédiája
• Cirill és Metód nagy enciklopédiája.

Az első fémek, amelyekkel az emberek megtanultak dolgozni, a réz és az arany voltak. Ennek oka az volt, hogy a réz és az arany egyaránt megtalálható a természetben nemcsak ércekben, hanem tiszta formában is. Az emberek egész aranyrögöket és rézdarabokat találtak, és kalapáccsal adták nekik a kívánt formát. Ráadásul ezeket a fémeket nem is kellett megolvasztani. És bár még mindig nem tudjuk pontosan, hogy az emberek mikor tanulták meg a fémek használatát, a tudósok kezeskedhetnek arról, hogy az ember először a rezet az ötödik évezred környékén, az aranyat pedig legkésőbb az ie negyedik évezredben használta.

A Krisztus előtti harmadik évezred körül az emberek felfedezték a fémek néhány legfontosabb tulajdonságát. Ekkor már az ezüsttel és az ólommal is megismerkedett az ember, de leggyakrabban még mindig a rezet használta, főként annak szilárdsága miatt, és talán azért is, mert a rezet bőségesen találták.

A fémekkel való munka megkezdése után az emberek megtanulták a kívánt formákat megadni, edényeket, szerszámokat, fegyvereket készíteni belőlük. De amint egy személy megismerkedett a fémekkel, nem tudott segíteni, de nem figyelt jótékony tulajdonságaikra. Ha egy fémet felmelegítenek, lágyabbá válik, és ha ismét lehűtjük, újra megkeményedik. Az ember megtanult fémeket önteni, főzni és olvasztani. Ezenkívül az emberek megtanulták, hogyan lehet fémeket kivonni az ércekből, mivel ezek sokkal gyakoribbak a természetben, mint a rögök.

Később az ember felfedezte az ónt, és miután megtanulta a réz és ón keverését és olvasztását, elkezdett bronzot készíteni. Az ie 3500-tól körülbelül 1200-ig terjedő időszakban a bronz lett a fő anyag, amelyből fegyvereket és szerszámokat készítettek. Az emberiség történelmének ezt az időszakát bronzkornak nevezik.

A Földünkre hullott meteoritok megtalálása során az emberek megismerték a vasat – jóval azelőtt, hogy megtanulták volna megszerezni a földi ércekből. Kr.e. 1200 körül az ember átlépte ezt a korlátot, és megtanult vasolvasztani. Ez a képesség gyorsan elterjedt az egész világon. A vas szinte minden területen felváltotta a rezet. Ez volt a következő, vaskorszak kezdete. Egyébként a Római Birodalom hatalma idején ismerték az aranyat, rezet, ezüstöt, ónt, vasat, ólmot és higanyt.

Mikor használtak először fémet?

Körülbelül 6000 évvel ezelőtt az ember a kőkorszakban élt. Nevét azért kapta, mert a legtöbb munka- és vadászeszköz kőből készült. Az ember még nem tanulta meg ezeket fémből készíteni.

Valószínűleg az első fémek, amelyeket az emberek elkezdtek használni, a réz és az arany voltak. Ennek az az oka, hogy ezek a fémek tiszta formában és az érc részeként is léteztek a természetben. Az ember réz- és aranyrögöket talált, és megolvadás nélkül különböző formára tudta őket formálni. Nem tudjuk pontosan megmondani, hogy az ember mikor fedezte fel ezeket a fémeket, de ismert, hogy a rezet a Kr.e. ötödik évezred fordulóján kezdték használni. Röviddel a Krisztus előtti negyedik évezred előtt elkezdték használni az aranyat.

A Krisztus előtti harmadik évezredben az ember már sokat tanult a fémmel való megmunkálásról.

Ekkorra már az ezüstöt és az ólmot is felfedezték, ennek ellenére a legtöbb esetben erőssége és bősége miatt a réz volt a leggyakrabban használt fém.

Először az ember tanult meg fémből hasznos dolgokat kovácsolni - edényeket, szerszámokat és fegyvereket. A fémkovácsolás során felfedezte a keményedés, olvasztás, öntés és olvasztás folyamatát. Azt is megtanulta, hogyan lehet rezet kinyerni az ércből, amely bőségesebb volt, mint a rögök. Később az ember felfedezte az ónt, és megtanulta keverni rézzel, hogy keményebb bronzot hozzon létre. Körülbelül Kr.e. 3500-tól 1200-ig a bronz volt a legfontosabb anyag a szerszámok és fegyverek készítéséhez. Ezt az időszakot bronzkornak nevezik.

Az ember úgy értesült a vas létezéséről, hogy meteoritokat talált jóval azelőtt, hogy felfedezte volna, hogyan lehet kiolvasztani az ércéből. Kr.e. 1200-ra az ember megtanult vasalni, és képességeit nemzedékről nemzedékre továbbadta. A vas nagyrészt felváltotta a bronzot. Ez volt a vaskorszak kezdete.

A Római Birodalom létrejöttekor hét fémet ismert az ember: aranyat, rezet, ezüstöt, ólmot, ónt, vasat és higanyt.

Mikor jelentek meg az első fűrészek?

A történészek a fűrész megjelenését a bronzkornak tulajdonítják, amikor az emberek megtanulták a fém feldolgozását. Talán ez igaz. A fő kérdés a hajók építése volt. Az első hajók mindegyike fából készült. Hajó építéséhez deszkákra van szükség. És csak táblák. Kerek törzsekből lehetetlen hajót építeni. Deszkát nem lehet fejszével kitépni a törzsből, és még ha igen is, az nagyon munkaigényes folyamat. De mint tudjuk, az ókori Görögországban nagyon elterjedtek a hajók. Ők, flottájuk az egész Földközi-tenger ókori görög gyarmatosításának alapja lett. A görögök sok hajót építettek, ami azt jelentette, hogy sok deszkára volt szükségük. Szóval akkor voltak fűrészek. Az ókori Görögországban már teljes mértékben használták a vas- és acélszerszámokat. Mivel voltak kardok és balták, ebből következik, hogy lehettek fűrészek is.

A kérdés az, hogy melyiket? Valószínűleg ezek fémfűrész típusú fűrészek voltak, vagyis csak hosszú fogazott kések. És fejlesztésük lehetőségeként - kétkezes fűrészek, terjedelmes törzsek vágásához. Ősi rajzokon vagy történelmi filmeken láthatod, hogyan néztek ki az ősi fűrészmalmok. Egy ember fent van, egy lent, középen egy rönk van, és fűrészelik. A folyamat munkaigényes és monoton. Természetesen minden monoton folyamat könnyebben automatizálható, így jelentek meg az első vízi erővel hajtott mechanikus fűrészmalmok. Aztán nyilván gőzerővel.

De a legérdekesebb dolog ebben a kérdésben egy kör- vagy körfűrész megjelenése. A fűrészelés területén a körfűrész feltalálása ugyanolyan jelentőségű jelenség, mint a kerék feltalálása! Arról sincs pontos információ, hogy mikor és hol jelent meg először a körfűrész. Feltételezhetjük azonban, hogy ezek a középkor, a közép- vagy késő középkor, amikor a mindenféle mechanikai találmányok valóságos robbanásszerűen terjedtek. A kézi szalagfűrészek megjelenéséig.

A fűrészüzletág fejlesztésének következő lépése a fémek fűrészekkel történő megmunkálása volt. Ezt elősegítette az ultraerős fémek és ötvözetek megjelenése, valamint a gyémántvágók és csiszolóanyagok fűrészek vágófelületeihez való rögzítésének technológiái. Az ilyen fűrészeket régóta használják sínek fűrészelésére és más masszív fém térfogatok vágására. Vannak nagy gépek is, amelyek ezeket a folyamatokat végzik.

Hogyan dolgozták fel az emberek a fémeket?

Az első fémek, amelyeket az emberek megtanultak bányászni és feldolgozni, az arany, a réz és a bronz voltak. A fémmegmunkálást ütőszerszámokkal, úgynevezett hideghajlítási módszerrel végezték. A sajtkemencéket sokféle fém előállítására használták. Annak érdekében, hogy az alkatrészek megfelelő formát kapjanak, az ősi mesterek hosszú, kemény munkával kővel csiszolták a munkadarabot. Ezt követően egy új módszert találtak fel - az öntést. Fából vagy kőből levehető és egy darabból álló formákat vágtak ki, majd ezekbe öntötték az ötvözetet, ami után a fém lehűlt, készterméket kaptak.

A formázott termékek készítéséhez zárt formát használtak, ehhez viaszból faragták a termék makettjét, majd agyaggal letakarva kemencébe helyezték, ahol a viasz megolvad, és az agyag pontosan megismételte a modellt. Fémet öntöttek az üregbe, a teljes lehűlés után a forma eltört, és a kézművesek összetett alakú terméket kaptak.

Idővel a fémmegmunkálás új módjait tanulták meg, mint például a forrasztás és hegesztés, kovácsolás és öntés.

Mára olyan új technológiák jelentek meg, amelyek lehetővé teszik a fémek sokkal gyorsabb feldolgozását. A megmunkálást esztergagépeken végzik, ami lehetővé teszi a késztermék nagy pontosságú előállítását.

Az esztergálás a legnépszerűbb módszer. Speciális fémvágó gépeken gyártják, amelyek úgy vannak beállítva, hogy adott típusú fémből végezzenek munkát. Az esztergagépeket, automatikus és félautomata üzemmódban, forgó testformájú termékek tömeggyártására használják.

Fémmegmunkáláshoz is numerikus vezérlésű gépeket használnak. Ezek a gépek teljesen automatizáltak, és a kezelő fő célja a működés irányítása, a berendezés beállítása, a munkadarab beszerelése és a késztermék eltávolítása.

A marási munka a fémek univerzális marógépeken történő megmunkálásának mechanikai eljárása, amelyhez a fémtudomány és a fémfeldolgozási módszerek területén alapos ismeretekkel rendelkező, tapasztalt szakemberre van szükség.

A jó minőségű marási munka elvégzéséhez fontos a nagy pontosságú berendezések használata. Az őrlés mértéke közvetlenül függ a hatékonyságtól és a termelékenységtől. Ezért a pontatlanságok és hibák ebben a kérdésben egyszerűen elfogadhatatlanok.

Források: otvet.mail.ru, potomy.ru, esperanto-plus.ru, operator-cnc.ru, www.protochka.su

Körülbelül ie négyezer évvel Sumer városában egy új felfedezést tettek: ha egy bizonyos típusú köveket hosszú ideig megolvasztanak magas hőmérsékleten, akkor tiszta fém kezd kifolyni belőlük! A réz volt az első fém, amelyet az ember megtanult megolvasztani.

De sajnos nem ismert, hogy pontosan hogyan fedezték fel a rezet. Feltételezhető, hogy véletlenül nyitották ki. Valószínűleg a fazekas mintát akart adni a kerámiához, és elkezdett olvasztani egy többszínű követ, amely rézércnek bizonyult. Hamar kiderült, hogy erős melegítéskor folyékony réz szivárgott ki az ércből. Eleinte az emberek nem értették, mi ez, és mit lehet kezdeni ezzel a fémmel. Kiderült, hogy a folyékony réznek megadhatja a kívánt formát, és amikor megszilárdul, az is marad.

Néhány évvel a felfedezés után rézolvasztók kemencéket hoztak létre, és feltalálták az öntödei eljárást.

A kézművesek előre kiválasztottak egy formát egy kerámiaedényhez, amelybe folyékony rezet öntöttek. Amikor a réz megszilárdult, felvette az edény belső bélésének alakját.

A rézöntés olvasztási módszerének felfedezése után egy gyártósort hoztak létre, amely egy sor egymást követő folyamatból állt. Mivel a rezet ritkán találják eredeti formájában, az embereknek meg kellett tanulniuk a rézérc bányászatát.

A rézérc bányákból való kinyeréséhez külön darabokra kellett osztani. És ehhez a vágáshoz az emberek egy speciális technológiát is kifejlesztettek. Hatalmas sziklatömbökön tüzet gyújtottak, majd egy idő után hideg vizet öntöttek a tűzre, aminek következtében a kő megrepedt. A keletkező repedésbe ékeket ütöttek. Amikor az ékek már a kőben voltak, azokat is meglocsolták. Tehát az ékek fából készültek, megduzzadtak és a kő széthasadt.

A keletkezett ércet megolvasztották. Kiderült, hogy a korábban létező fazekas kemencéknek kevés erejük volt ehhez a folyamathoz. Ezért sok sumer kísérlet után a helyi kézművesek megtanultak különleges nagyolvasztókat készíteni. Ezeket a kályhákat szénnel fűtötték, és magas hőt biztosítottak.

Elmondjuk, mi az a fújás. Így az öntödei munkások kezdetben speciális fúvócsöveken keresztül szállították a levegőt a kemencébe, és saját tüdejük segítségével fújták fel azokat. A feladat könnyebbé vált a Kr.e. 3. évezredre, amikor a kézművesek elkezdtek állatbőrből készült prémeket használni. Fújáshoz a bundákat harmonikaszerűen varrták össze.

Az olvasztott rezet ezután formákba öntötték, hogy meghatározott tárgyakat hozzanak létre.

Az öntödei folyamatot nemcsak speciális, magas hőfokú kemencék, hanem olvasztótartályok - tégelyek - is biztosították. Olyan formák is kellettek, amelyekbe olvadt fémet öntöttek.

A formák agyagból vagy kőből készültek, és több részből álltak. Az olvadt réz kiöntése előtt összekötötték, majd lehűlés után szétválasztották, amikor a kész öntvény felszabadítására volt szükség.

A sumér kohászok különféle módszereket alkalmaztak a nyersdarabok feldolgozására: meleg és hideg kovácsolást, valamint szerszámokkal végzett hideg megmunkálást. A kézművesek réztermékeket gravíroztak és instrukciókkal díszítették – így jelentek meg a művészi technikák.

A réz olvasztása és a keletkező réz utólagos feldolgozása a folyamat különböző szakaszaiban különböző mesteremberek részvételét igényelte. Egy részük ércfejlesztéssel foglalkozott, mások kőzet olvasztással, megint mások öntéssel vagy kovácsolással sajátították el. Ráadásul a rézérc lelőhelyek gyakran távol helyezkedtek el azoktól a helyektől, ahol szükség volt rájuk, így megjelent a munka a speciális szállítók számára.

A technológiai fejlődés így alakította ki az államon belüli gazdasági kapcsolatokat. Ezzel szemben a gazdasági kapcsolatok ösztönözték a technológiai fejlődést.