Современный автомобиль иногда начинает ржаветь ещё до того, как вы успели выплатить кредит за него.
А в индийском Дели стоит железная колонна, которая пережила династии, войны и пожары. И всё это без слоя краски или антикоррозийного покрытия.
Более 1600 лет открытая всем ветрам, дождям и палящему солнцу, колонна практически не изменилась. Естественно, это породило волну слухов про тайные технологии.
И, правда, сочетание эффективных забытых технологий и немного....удачи породили этот феномен древней металлургии. И повторить его пока не удается методами современной науки.
Столб Чандрагупты: величественный памятник с секретом в составе
В комплексе Кутуб-Минар в Дели, среди руин мечети можно увидеть эту гигантскую металлическую колонну. Высота — 7 метров 21 сантиметр, вес — 6,5 тонн.
У колонны чёрно-синяя поверхность, на которой почти нет ржавчины. Это и есть тот самый железный столб в Дели — или, как его называют историки, Кутубов столб.
Столб построили в начале V века. Царь Чандрагупта II велел установить колонну в честь и бога Вишну, чтобы увековечить свои победы. У него, действительно, была серия удачных побед над соседями - он собирал Индию, присоединяя другие индийские народы (с помощью меча, разумеется, в то время иначе никто не присоединялся).
На высоте полутора метров видны царапины — их оставил меч завоевателя, пытавшегося срубить столб.
Сверху её венчала скульптура Гаруды — мифической птицы, символа защиты. В XI веке столб перевезли в Дели. Кстати, тоже своеобразный подвиг: попробуйте-ка перекатить монолит весом с железнодорожный вагон без подъёмных кранов.
Столб перевезли на расстояние 1200 км. Колонну перемещали вручную, используя деревянные валы, специальные тележки и подшипники. Везли колонну почти полгода.
В XVII веке правитель Акбар обернул колонну слоем фарфора, пытаясь защитить металл. Куски фарфора сохранились до сих пор.
На поверхности есть санскритская надпись, инкрустированная серебром: «Царь Чандра, прекрасный как полная луна, возвёл колонну в честь Вишну».
Климат и химия: почему столб победил коррозию
Мифов вокруг объекта хватает. Одни считали, что это работа наших друзей из космоса. Другие уверяли, что он «магнитный» и исполняет желания, если обнять его сзади и замкнуть руки. Туристы так активно обнимали столб, что в 1997 году его пришлось огородить решёткой.
Нам же интересно другое - как железный столб простоял столько времени и не заржавел.
В XIII веке мощное землетрясение накренило колонну на 7 миллиметров. Она выстояла — ни трещины, ни сколов.
И вот что по-настоящему важно: металл здесь особенный. Современный химический анализ показал состав: 98,7% железа, около 1% фосфора, минимум углерода, серы и марганца.
Чтобы понять феномен, нужно вспомнить, как ржавеет обычное железо. Влага и кислород вступают в реакцию с металлом, образуя рыхлую ржавчину. Ржавчина, в свою очередь, ускоряет разрушение.
У железного столба всё иначе. Высокое содержание фосфора при ковке и плавке дало уникальный бонус: фосфор мигрировал к поверхности и образовал плотный слой гидрофосфата железа (его ещё называют мисавитом).
Мисавит - это соединение железа, кислорода и водорода, которое не ржавеет. Возникает устойчивость к коррозии.
Плюс климат. В Дели сухо и жарко большую часть года, влажность редко превышает критический уровень в 70%. Муссоны короткие, длятся всего три месяца. А массивная колонна долго держит тепло и не даёт росе оседать на поверхности.
Металловед Йохан Вранглен взял пробу и привез в Швецию. Оказалось, что куски того же железа в морской атмосфере Швеции ржавели куда быстрее, чем в Дели.
А аналогичная колонна в прибрежном индийском Конараке у океана серьёзно изъедена коррозией. Получается, что климат и состав металла сработали в паре.
При этом под землёй дела обстоят хуже — там влага добирается до металла, и нижняя часть колонны покрыта слоем ржавчины до 10 см глубиной.
Уникальная технологии, которой не удается достичь в наши дни
Это шедевр древней металлургии.
Сама идея кованого железа с высоким фосфором уникальна. Да, древние металлурги не знали слов «фосфатирование» или «пассивирующий слой». Но они умели выбирать руды с нужным составом и ковать металл так, что он становился плотным, почти без пор.
Учёные сегодня пытаются воспроизвести технологию. В лабораториях получаются образцы, устойчивые к коррозии, но достичь той же стабильности, что у делийской колонны, пока не удаётся.
Воспроизвести защитный слой ученым удается, в остальном же, пока не удалось добиться успеха.
Например, не удалось реализовать следующее:
Полную микроструктурную однородность и стабильность защитного слоя. Да, слой мы создать можем, нг он менее плотный и со временем уступает колонне по стойкости, склонен к образованию микротрещин и разрушению. И никакие 1600 лет он не продержится - максимум, сотни.
Баланс в распределение фосфора. В древнем металле фосфор равномерно распределён и способствует устойчивости защитной плёнки, сегодня эта миграция происходит менее контролируемо. И пока непонятно, как древним индусам это удалось.
Современная нержавеющая сталь прочнее и универсальнее, но за ней всегда стоит химический завод и легирующие элементы. А индийские мастера V века, работая в маленьких печах с мехами, создали железо, которое до сих пор вызывает зависть инженеров.
И в этом — главный урок. Иногда гениальность кроется не в сложных технологиях, а в умении использовать то, что даёт природа.
Я завел канал в MAX. Там будет другой контент, не тот, что в Дзене. В MAX буду публиковать посты с интересными фактами, научные шутки и мемы.
Если у вас есть новый мессенджер - подписывайтесь!
