Железная колонна, расположенная в Дели, Индия, является самым известным металлическим артефактом, найденным современными археологами.
Она создана в IV веке нашей эры и привлекает внимание своей уникальной коррозионной стойкостью. Высота колонны достигает семи метров, а её основание составляет 62 см. Несмотря на воздействие влажного климата Индии, колонна сохранилась практически идеально, несмотря на прошедшие 1600 лет.
Первоначально колонна находилась в другом месте, вероятно, в пещерном комплексе Удаягири на западе Индии. Её первоначальный памятник посвящен победам короля Чандрагупты II, умершего в 413 году.
Около 1050 года царь Ананг Пола решил перенести колонну в Дели. Вероятно, это было связано с желанием подчеркнуть власть и престиж нового режима.
Первым учёным, детально изучившим химический состав Кутубовой колонны в Дели, был Р. Баласубраманьям. В 2000 году он опубликовал подробный отчёт о результатах своих исследований, включающих химический анализ состава надземной и подземной частей колонны. Баласубраманьям продемонстрировал, что колонна состоит преимущественно из железа с минимальным количеством примесей, в частности отсутствует марганец и почти полностью отсутствует никель. Его исследования дали основу для дальнейших научных изысканий и помогли раскрыть секреты необычайной устойчивости колонны к коррозии.
В ходе дальнейших исследований удалось установить, что:
1. Колонна изготовлена из почти чистого железа с содержанием примесей около 0,278%. Основной примесью является фосфор, который способствует образованию пассивного слоя на поверхности металла, препятствующего коррозии.
2. Поверхность колонны покрыта тонким слоем оксида железа, известного как мисавит, который защищает металл от дальнейшего разрушения. Этот процесс называется пассивацией и препятствует проникновению влаги внутрь материала.
3. Присутствие небольших количеств фосфора и других элементов в железе усиливает защитные свойства покрытия и предотвращает развитие активной коррозии.
Современная наука предпринимала усилия для воспроизведения сплава, сходного с составом колонны в Дели, но полное повторение характеристик оказалось невозможным.
Исследование показало, что присутствие фосфора (~0,1%-0,18%) в составе металла колонны способствует формированию пассивной защитной плёнки, препятствующей развитию коррозии. Современные производители экспериментируют с добавлением фосфора в сталь, но достичь устойчивого эффекта антиокислительного покрытия на протяжении столетий пока не удаётся.
Количество фосфора в колонне (0,11%-0,18%), крайне сложно контролировать и поддерживать на стабильном уровне.
Были предприняты попытки воспроизвести методы, используемые древними мастерами, такие как ковка отдельных криц (маленьких блоков железа) и последующая сборка в единую структуру, но добиться полного соответствия оригинальному состоянию не удалось.
Современные материалы, такие как низколегированные атмосферостойкие стали («кортеновские»), содержат малые количества фосфора и меди, что улучшает их устойчивость к коррозии. Однако они всё равно не достигают долговечности и качества оригинальной колонны, точное воспроизведение уникальных свойств колонны остаётся нерешённой задачей.
Современная металлургия не может достигнуть необходимой чистоты металла, равной 99,72%. Подобный уровень достигается только при экстремально сложных процессах очистки, недоступных нынешним мастерам.