Железный век — период, последовавший за эпохой бронзы период истории человечества. Время освоения способа получения железа, начало изготовления изделий из него и их широкого распространения. Появление железа стало одним из важнейших достижений человечества, вызвавшим бурный рост производительных сил. С развитием кузнечного дела определенный толчок получила также обработка дерева, кости, кожи. Более производительные орудия труда – железный лемех плуга, большой серп, коса, железный топор – позволили в широких масштабах развивать земледелие, в том числе и в лесной зоне.
Использование железа дало возможность совершенствовать виды наступательного оружия – железные кинжалы, различные наконечники стрел и дротиков, мечи, а также защитное снаряжение воина. Железный век оказал влияние на всю последующую историю. Железо до сих пор остается основой и опорой современных технологий, без которых абсолютно невозможно представить современную жизнь. Именно эпоха железа с ее техническими, идеологическими и духовными открытиями и достижениями заложила прочный фундамент современной европейской культуры.
Ранний железный век (VII в. до н.э. – IV в. н.э.)
В этот период у большинства племен и народов складывается продуктивное хозяйство, основанное на земледелии и скотоводстве, отмечается рост народонаселения, устанавливаются экономические связи, усиливается роль обмена, в том числе и на большие расстояния (в раннем железном веке формируется Великий шелковый путь.). Окончательное оформление получили основные типы цивилизации: оседлый земледельческо-скотоводческий и степной — скотоводческий.
И как бы фантастически это не звучало, но началось все с железа внеземного происхождения… Да, сначала железо делали из метеоритного материала. Такие изделия отличались высоким содержанием никеля. Позднее появляются предметы, сделанные уже из земного железа. Способ получения железа из руд был открыт во II тыс. до н.э. в Малой Азии.
Для получения железа использовались сыродутные печи, или горны — домницы, в которые с помощью мехов искусственно нагнетался воздух.
Первый способ получения железа
Первоначально для получения железа использовались сыродутные печи или горны-домницы. В них воздух нагнетался при помощи мехов. Самые ранние такие печи выглядели как зауженный к верху цилиндр около метра в высоту.
Воздуходувные сопла вставлялись в нижнюю часть печи, по ним поступал воздух, необходимый для горения угля. В печи достигалась очень высокая температура, которая позволяла переплавить загруженную смесь окислов железа и пустой породы. В результате химических реакций одна часть окислов соединялась с породой, образовывая легкоплавкий шлак, другая же — восстанавливалась в железо и сваривалась в пластичную рыхлую массу – крицу.
Затем древние металлурги взламывали переднюю стенку печи и доставали кричное железо. Но металл в таком виде нельзя было разливать в формы, как это делали ранее с бронзой. Крица представляла собой губчатую спекшуюся массу железа в виде зерен металла. Пока она была горячей, ее проковывали, что делало металл более плотным и однородным. Такой кусок металла использовался уже для изготовления различных предметов в кузне. Кузнец разогревал крицу на открытом огне и с помощью молота и наковальни создавал железные изделия.
Развитие технологий обработки железа
В середине XV века штукофены стали заменять еще более высокими печами-блауофенами с предварительным подогревом воздуха. Однако, у них был один большой недостаток: из-за более высокой температуры в блауофене увеличился не только выход железа из руды, но и возросло с 10% до 30% (в сравнении со штукофеном) образование науглероженного «свиного железа» — чугуна, с которым в те времена не умели обращаться. Это служило поводом усовершенствовать технологию.
Следующим шагом в развитии способов обработки железа стало появление доменных печей. За счет больших размеров, предварительного подогрева и механической подачи воздуха в доменной печи все железо становилось чугуном. Печи работали беспрерывно и могли производить до полутора тонн чугуна в день.
В XVI веке на территории Европы становится популярным передельный процесс в металлурги, при котором железо перегонялось в чугун, а тот в свою очередь, будучи жидким, в горнах при отжиге освобождался от лишнего углерода. В результате он превращался в сталь.