Оказывается, этот прочный современный металл появился как минимум 2 000 лет назад, хотя археологи не знают точной даты его появления.
Сталь — это сплав железа и углерода; в основном это железо, но решающее добавление от 0,2 до 1 % углерода делает ее более твердой, прочной и устойчивой к ржавчине, чем чистое железо.
Археологи считают, что это новшество было независимо открыто в нескольких местах, а затем распространилось по всему древнему миру.
«Сталь развивалась в первом тысячелетии до нашей эры на большей части Старого Света, — рассказал Live Science Пол Крэддок, эксперт по древней металлургии из Британского музея.
По его словам, одними из самых ранних были «тигельные» стали, изготовленные путем плавления железа и углерода, возможно, в некоторых районах Центральной и Южной Азии.
Некоторые другие ранние виды железа содержали достаточно углерода, чтобы быть классифицированными как сталь. Но к римской эпохе такие артефакты, как римские кинжалы, изготавливались из надлежащей термообработанной стали, говорит он.
Для этого требуется ковка — нагрев и удары молотом по чугуну для удаления примесей и добавления следов углерода. Никто не знает, кто первым додумался до этого, но, по словам Крэддока, для этого нужно расплавить чугун при очень высоких температурах, чтобы удалить «шлак», или примеси, которые образуются при его создании из железной руды.
От бронзы к железу
Переход от бронзового к железному веку произошел на большей части Азии, Ближнего Востока и Европы около 3 000 лет назад. Более 2 000 лет до этого люди использовали бронзу — сплав, состоящий примерно на 90 % из меди и на 10 % из олова, — для изготовления металлического оружия, доспехов и ритуальных сосудов. Однако такие предметы высоко ценились и были недоступны для простых людей.
Независимый археолог Алессандра Гюмлия-Маир рассказала Live Science, что железо вытеснило бронзу из многих сфер применения главным образом потому, что железной руды много и ее относительно дешево добывать — как только кто-то догадался, как делать железо. По ее словам, железные мечи и кинжалы не обязательно были острее или прочнее бронзовых, но они распространились по всему древнему миру, потому что их было дешевле делать.
Со временем первые кузнецы разработали методы изготовления более твердого железа, в том числе стали, и поэтому все больше людей могли позволить себе железное оружие и инструменты. Но бронза продолжала использоваться для изготовления высококачественных предметов, таких как сосуды, лампы и личные украшения, вплоть до Средних веков, говорит Гюмлия-Майр.
В наши дни сталь обычно производится в специализированных печах, где из железной руды получают слитки «чугуна» и перерабатывают их в различные стальные сплавы при высоких температурах, подвергая воздействию кислорода. Различные виды стали содержат разное количество углерода и других элементов — например, хрома, который необходим для нержавеющей стали.
