Хтось придумав залізо. Залізо - історія та роль заліза

Історія виникнення заліза

Залізна ера (I тис. до н.е.) – період ранньої історії людства, що визначається розвитком металургії та використанням залізних виробів (ножі, сокири, посуд, зброя, прикраси тощо).

Залізний вік у системі трьох періодів

Поділ ранньої історії людства на три періоди археологічних культур: кам'яний, бронзовий та залізний вік запропонував датський археолог Християн Юргенсен Томсен для полегшення класифікації археологічних знахідок. Найкраще запропонована Момсеном класифікація артефактів працює для археологічних знахідок Середземномор'я та Близького Сходу. В інших стародавніх культурах, наприклад, культурі Стародавнього Китаю, виділити бронзовий і залізний вік важче.
Термін «залізний вік» зустрічається набагато раніше, в книзі «Праці та дні» Гесіода, де історія людства розділена на 5 епох: золота, срібна, бронзова, епоха героїв і залізна епоха. Однак це давнє поділ міфологічне, а не археологічне.
Усі народи та цивілізації пережили період поширення металургії та залізних виробів. Але до культур залізного віку відносять лише цивілізації ранньої історії, які згодом пройшли рабовласницький період.

Тривалість залізної доби

Період епохи залізної доби - був найменш тривалим серед інших епох. Він почався з Темних часів Греції у 12 столітті до н. в Європі та на Близькому Сході, та в 11 столітті в Індії та Азії. Вважається, що залізна епоха закінчилася з виникненням приблизно в 3 столітті до Різдва Христового писаної історії, дає уявлення про події від безпосередніх її учасників (розвинений еллінізм і Римська держава).
В Америці, Австралії та Океанії залізна ера почалася лише з появою європейців.
Якщо так можна сказати, ми продовжуємо жити в часи розвиненого залізного віку. Залізо та металургія не втратили свого значення досі. Ще недавно СРСР був незрівнянним лідером з виробництва чавуну та сталі.

Відкриття заліза

Рання технологія отримання та обробки заліза була примітивною порівняно із сучасною металообробкою. Найдавніші залізні артефакти, знайдені археологами, були з метеоритного заліза, вірніше сплаву заліза з нікелем. Видобуток залізняку і виплавлення заліза почалося наприкінці бронзового століття. Питання, звідки почався цей процес: чи існував спочатку один центр виплавлення заліза, чи ця технологія виникла в різних частинах світу незалежно – дискутується археологами. Найпоширеніша теорія стверджує, що плавлення заліза зародилося у Східній Анатолії приблизно за 1200 років до нашої ери.
Першою технологією виплавлення заліза була сиродутна. У землі викопувалась яма, куди складали шарами руду та вугілля. Над ямою споруджували купол із димарем. Повітря в піч подавалося за допомогою ковальського хутра. Така конструкція забезпечувала відновлення заліза без розплавлення – температура була надто низькою. Технологія була малоефективною. В результаті, зруйнувавши піч, з неї виймали пористу речовину, яку називали сталлю. Вона складалася із заліза та шлаку. Її потім ущільнювали за допомогою ковальських молотів. Сиродутне залізо було низької якості та крихке. Воно поступалося твердістю перед бронзою.
Перевагою заліза над бронзою була доступність сировини. Залізні вироби із заліза стали кращими за бронзові тільки з початком освоєння процесу варіння сталі, що сталося в ранньому Середньовіччі. З того часу люди почали широко застосовувати залізо. А до того залізні вироби поступалися якістю бронзі, але залізна руда була доступна і могла бути знайдена практично скрізь, тоді як виробництво бронзи вимагає мідних та олов'яних руд, родовища яких були далеко і потребували перевезень та торгівлі.
З винаходом технології плавлення заліза відбулися значні зміни у людському суспільстві – люди отримали у достатній кількості інструменти. Майже всі побутові залізні вироби, крім ножиць і гвинтів, були вперше виготовлені в металеву еру.

Залізо - один із найпоширеніших елементів: земна кора містить близько 5% заліза. Однак лише сорокова частина цих запасів сконцентрована як родовищ, придатних розробки. Основні рудні мінерали заліза – магнетит, гематит, бурий залізняк та сидерит. Саме слово "залізо" походить, як вважають одні вчені, від санскритського "джальжа" - метал, руда. Інші вважають, що в основі російської назви лежить інший санскритський корінь - "жель", що означає "блищати", "палати".

Метеоритне залізо

Перше залізо, яке потрапило до рук людини, було не земного, а космічного походження: залізо входило до складу метеоритів, що падають на Землю. Тому шумери називали його «небесною міддю», а давні копти – «небесним каменем». У період перших династій Ур в Месопотамії залізо називали ан-бар (небесне залізо). Єгиптяни завжди зображували залізні предмети синіми – кольори неба. У папірусі Еберса (раніше 1500 до н. е.) про нього йдеться як про метал небесного виготовлення.

Найбільший залізний метеорит було знайдено у 1920 р. у південно-західній частині Африки. Це метеорит "Гоба", що важить 60 т.

Про те, що давні люди користувалися спочатку саме залізом метеоритного походження, свідчать поширені в деяких народів міфи про богів, які скинули з неба залізні предмети та знаряддя, - плуги, сокири. Метеоритне залізо піддається ковці в холодному стані, тому люди почали виготовляти з нього найпростіші знаряддя. Метеоритне залізо обробляли так само, як і мідь. При холодному куванні воно набуває потрібної форми і одночасно стає міцнішим і твердішим, а відпал у вогні знову робить кований метал м'яким.

«Сиродутне» залізо

Незважаючи на повсюдне використання заліза на землі після бронзового віку, спосіб отримання його безпосередньо з руди не змінювався протягом 3000 років, доки в Європі в XIII ст. не винайшли доменну піч. Спосіб цей називався «сиродутним», так як «сиру» болотяну або лучну руду закладали в обмазану глиною яму разом з деревним вугіллям, а потім через отвір у нижній частині ями дмухали ручними, а пізніше механічними хутром. В результаті цього окис заліза перетворювався на метал, а порожня порода стікала вниз, а на самому дні печі накопичувалися зерна заліза, які, злипаючись, утворювали крицю, тобто пухку губчасту масу, просочену шлаками. Розпечену до білого крицю виймали, швидко проковували, віджимаючи з неї шлак, і зварювали в монолітний шматок заліза коржі.

Саме собою кричне залізо було сплавом з вуглецем, відсотковий вміст якого перевищувало сотих часток. У наш час назва залізовуглецевого сплаву залежить від пропорцій вуглецю до металу: якщо в залізі до 2 % вуглецю, воно називається сталлю. Варто відзначити, що якщо вуглецю менше 0,25%, то сплав має назву м'якої сталі (маловуглецевої), а за старою термінологією саме вона називалася залізом. Коли вуглецю більше 2%, то залізний сплав називають чавуном.

Загадка стародавньої колони

У Делі стоїть знаменита Кутубська колона вагою близько 6,5 т, її висота 7,5 м, діаметр 42 см біля основи та до 30 см біля верху. Виготовлено її майже з чистого заліза (99,72%), чим і пояснюється її довголіття. Досі на ній не виявлено іржі. Колона була споруджена в 415 р. на честь царя Чандрагупт II. За народним повір'ям, у того, хто притулиться до колони спиною і зведе за нею руки, здійсниться заповітне бажання.

Які ж змогли древні металурги виготовити цю чудову колону, перед якою безсилий час? Давня Індія давно славилася мистецтвом своїх металургів. Про виплавку заліза в Індії йдеться в Ригведах - священних книгах, що належать приблизно до XIII-XII ст. до зв. е. Таким чином, на час створення колони металургія Індії мала принаймні півторатисячолітню історію, і залізо вже стало застосовуватися для виготовлення плугів.

Щодо способу виготовлення чудової колони досі немає єдиної думки. Деякі автори вважають, що колона виготовлена ​​методом зварювання окремих криць масою по 36 кг і подальшим куванням. На думку інших фахівців, стародавні металурги для одержання чистого заліза розтирали губку зварювального заліза на порошок і просіювали його. А потім отриманий чистий порошок заліза нагрівали до червоного жару і під ударами молота його частинки злипалися в одне ціле — це називається методом порошкової металургії.

Неперевершений у лиття

При доменному процесі виходять три види чавуну:

• ливарний (сірий),
• передільний (білий),
• спеціальний чавун (феросплави).

Лиття з сірого ливарного чавуну добре працює на стиск, вдвічі слабше на вигин і втричі-вчетверо гірше на розтяг, - ці властивості необхідно враховувати при проектуванні художніх виробів, призначених під виливок. Сірий чавун завдяки своїй високій корозійній стійкості надзвичайно широко застосовується у виготовленні виробів екстер'єрного характеру: паркових декоративних скульптур, ваз і фонтанів, садових огорож, воріт, надгробних плит і грат. А довговічність і міцність на стирання роблять його незамінним матеріалом для сходів та огорож сходів.

Зрештою, виключно високі ливарні властивості дозволяють відливати найтонші ажурні предмети з красивим чорно-коричневим кольором. Чудово виходять з чавуну та дрібні побутові предмети: попільнички, дверні ручки, туалетне приладдя і навіть ланцюжки для годинника.

У кузні

Сталь - найпоширеніший сплав із «родини» залізовуглецевих. З давніх-давен ковалі навчилися отримувати із залізної руди не тільки м'яке залізо, а й високовуглецеву сталь. У Стародавній Русі, наприклад, вона разом із залізом йшла на виготовлення складнозорових зварених клинків мечів, кинджалів та ножів. Технологія виробництва цих видів виробів була неймовірно складною та трудомісткою. Невипадково давньоруські ковалі шанувалися як особливий привілейований стан. А в ранню язичницьку епоху їх вважали наймогутнішими, наймудрішими і незамінними людьми, бо сам бог грому і блискавки Перун був їхнім покровителем і порадником.

У давньоруських писемних джерелах сталь називають спеціальними термінами: «Оціл», «Харолуг» і «Уклад». Говорячи про залізо та сталі, неможливо не згадати про ще раз про Індію. Із записів одного арабського географа XII ст. можна дізнатися, що на той час Індія славилася виробництвом заліза та сталі. Виявляється, ця сталь служила безпосереднім сировиною для отримання з неї тих сортів булату, які згодом використовували ковалі Персії, Сирії, і Єгипту при виготовленні клинків мечів і шабель. І виходить, що батьківщиною дамаської сталі був не Дамаск, а Індія.

Метал дорогоцінний за золото

На Близькому Сході та в Китаї залізо було відоме вже за 2400 років до н. е.., а в Єгипті ще раніше. У Центральній Європі раннє залізне століття припадає приблизно на 1000-450 рр. до н. е. Цю епоху називають гольштаттською за назвою міста в Австрії, на околицях якого археологи знайшли багато залізних предметів.

Одними з перших залізо з руди стали одержувати халібри - легендарний народ, який жив у Закавказзі близько 1500 до н. е. У сиродутних горнах залізну руду відновлювали деревним вугіллям та отримували ковке, так зване кричне залізо. У давнину в деяких народів залізо цінувалося дорожче за золото. Лише представники знаті могли прикрашати себе виробами із заліза, причому нерідко у золотій оправі.

У Стародавньому Римі із заліза виготовляли навіть обручки. Документи, що дійшли до нас, розповідають, що один з єгипетських фараонів звернувся до царя хетів з проханням надіслати йому залізо в обмін на будь-яку кількість золота. У єгипетських гробницях, поряд з іншими цінностями, було знайдено намисто, в якому залізні намисто чергувалися із золотими.

Різнокольоровий метал із візерунком

Немає нічого незвичайного в тому, що будь-який з відомих нам металів, піддаючись будь-якій обробці, може змінювати колір. "Палітра" того чи іншого металу залежить і від ступеня нагріву, і від самої обробки, і від хімічних властивостей. Але неможливо уявити блакитне золото чи червоне срібло. Навпаки, залізо, а відповідно сталь і чавун у всіх своїх «іпостасях», має незрівнянну кольорову розтяжку.

У холодному стані воно може бути сірим, чорним, майже білим, блакитним і синім, золотавим і червонуватим. Більше того, залізо є єдиним металом, який може сам прикрашати себе декоративним орнаментом, що проступає як би зсередини. Варіанти цього фактурного орнаменту нескінченні, і їх не можна зарахувати до жодного із загальновідомих, оскільки цей малюнок народжується самим металом.

Проблема походження чорної металургії почала прояснюватись лише останнім часом. Відомо певна кількість фактів, що свідчать про те, що залізо було знайоме людям майже з кам'яного віку. Це було метеоритне залізо, що містить багато нікелю і обробці, що піддається в холодному стані.

На думку англійського вченого А. Снодграсса, у розвитку технології заліза виділяється три стадії. На першій стадії залізо зустрічається нерегулярно, його не можна вважати "робочим", воно є більшою мірою церемоніальним матеріалом. На другій стадії залізо використовується у виробничій сфері, але у меншому масштабі, ніж бронза. На третій стадії залізо стає домінуючим матеріалом.

Найбільш ранні знахідки залізних предметів із метеоритного заліза відзначені в Ірані (VI–IV тис. до н. е.), Іраку (V тис. до н.е.) та Єгипті (IV тис. до н.е.). У Північній Африці та на Передньому Сході знайомство з новим металом також починалося із самородного заліза приблизно у III-II тис. до н.е. Наприклад, у Месопотамії воно було відоме у ранньодинастичний час (III тис. до н.е.), про що свідчать знахідки в Урі.

Вироби з метеоритного заліза відомі у різних культурах Євразії: у ямній (III тис. до н.е.) на Південному Уралі та в афанасьєвській (III тис. до н.е.) у Південному Сибіру. Його знали ескімоси та індіанці північного заходу Північної Америки, та населення Чжоуського Китаю.

Пропонувалося чимало різних теорій походження заліза у людській практиці. Найбільш переконлива думка про те, що найдавніше рудне залізо могло бути отримано ненавмисно, як вторинний продукт складної бронзолітної технології, в якій флюсом використовувалася залізна руда.

Очевидно, довго не вдавалося отримати залізо в достатній кількості, і коли це сталося, залізо стали вважати задарма богів, небесним металом. Спочатку воно було дуже дорогим, цінувалося дуже високо і використовувалося переважно в престижно-соціальній сфері.

Ранні знахідки заліза, одержаного з руди, пов'язані з пам'ятниками другої половини III тис. до н. Месопотамії, Анатолії та Єгипту. Вони походять з поховань, або з скарбів або храмів. Залізні предмети озброєння зазвичай прикрашені золотом, що свідчить про їх використання в ритуальній практиці. Як показують аналізи, в даний період метеоритне та виплавлене залізо було у вживанні одночасно.

Довгий час вважалося, що в Єгипті залізо з'явилося дуже рано, оскільки воно згадувалося в деяких текстах, зокрема в Амарнському архіві. Залізо було піднесено фараонові Аменхотепу як подарунок від племен хетів із країни Міттані, що знаходилася на сході Малої Азії. Однак найбільш ранні залізні вироби обмежувалися дрібними предметами: намистом, шпильками. Виявилося, що деякі речі потрапили до гробниць пізніше.

Шматки заліза зустрінуті у шарах ІІ тис. до н.е. в Ассирії та Вавилоні. Спочатку там залізо цінувалося так само, як золото, і вивозилося як видобуток із Сирії. У текстах XIX-XVIII ст. до н.е., виявлених у руїнах староассірійської торгової колонії Кюльтепе в Центральній Анатолії, згадується дуже дорогий матеріал (у 8 разів дорожчий за золото), який продається в невеликих кількостях. У палаці, побудованому 1714 р. до н.е. ассирійським царем Саргоном, було знайдено таблички з написами про його заснування. У них, крім іншого, йдеться про різні дари, у тому числі про метали, надіслані на честь цієї події. Але залізо вже не згадується як цінний метал, хоча в одній із кімнат палацу було виявлено цілий склад залізних криць. Є знахідки заліза, датовані початком ІІ тис. до н. на Кіпрі та Криті. У пам'ятниках пізнього бронзового віку Близького Сходу заліза вже набагато більше.

Однак повсюдний розвиток нової технології почався лише тоді, коли люди навчилися добувати залізо із руди. Згідно з загальнопоширеною думкою, раннє залізоробне виробництво зафіксовано в північних районах Анатолії. Традиційно вважається, що першими освоїли цю справу племена хетів, які постачали округу предмети розкоші, але довго зберігали технологію в секреті.

Однак цей висновок постійно викликає суперечки серед фахівців, оскільки він не підтверджується точними текстуальними та повноцінними археологічними свідченнями. На території Анатолії відомо багато залізних виробів, але чи місцевого виробництва, встановити важко. Про виплавку заліза згадується у листі хетського царя Хаттуссілі III (1250 р. до н.е.) ассірійському цареві Салмансару I щодо поставок металу. У ньому йдеться, що для виробництва заліза "зараз невідповідний час і його немає в царських сховищах в даний момент, але воно, звичайно, буде отримано". Як сатисфакцію, хетський цар шле ассірійському колезі залізний кинжал. Очевидно, виробництво заліза справді було відоме хетам, але розміри цього були досить скромним, хоча й дозволяли їм торгувати.

З XIII ст. до н.е. залізо почало поширюватися набагато швидше. Наприклад, вже у XII в. до н.е. воно було відоме в Сирії та Палестині, а до IX ст. воно майже повністю витіснило бронзу із широкого вживання і дуже швидко стало предметом широкої торгівлі. Експорт заліза йшов через Єфратську долину та гори Північно-Сирійського союзу на південь та на північ – через понтійські колонії. Цей шлях називався залізним.

За сучасними даними, технологію навуглерожування і загартовування заліза було винайдено у Західному Середземномор'ї, на Кіпрі чи Палестині близько XII-XII ст. до н.е.

Вірменія також вважається одним із районів ранньої появи заліза, яка там увійшла у постійний побут у IX ст. е., хоча у Закавказзі перші залізні вироби ставляться ще XV-XIV ст. до н.е. Вони знайдені у комплексах поховань могильників Самтавро та Тлі. Населення Урарт широко використовувало залізні предмети. Сліди чорної металургії виявлені в Тайшебаїні.

Як зазначалося вище, шматки кричного заліза зустрінуті на Криті і датовані в XIX ст. до н.е. Але місцеве виробництво заліза на Егейських островах починається приблизно на початку І тис. до н. За свідченням Б. В. Гракова, грецька традиція відзначає східну частину Малої Азії (південний берег Чорного моря), як місцевість, де жили племена халібов або халіфів, що в перекладі означає "сталь". Цей район може вважатися ще одним центром виникнення чорної металургії. Можливо, від них – халібов – греки отримали відомості про залізо. Б. В. Граков вважає, що, незважаючи на те, що в різних країнах знайомство з метеоритним залізом відбулося досить рано, оволодіння процесом отримання заліза відбулося завдяки хетам, мітані та халібам. Проте, як знаємо, це припущення нині вважається настільки обгрунтованими, як раніше.

Поширення заліза у Греції збіглося за часом з епохою Гомерівського епосу (IX-VI ст. до н.е.). "Іліада" містить лише дві згадки про цей метал, тоді як в "Одіссеї" воно згадується набагато частіше, але все ще разом із бронзою.

Допускається, що до Європи залізо потрапило зі сходу різними шляхами: через Грецію – Балкани, чи через Грецію – Італію – північні Балкани, чи через Кавказ – Південну Росію – Карпатський басейн. Ранні знахідки заліза тут концентруються в основному в Західних Балканах і Нижньому Придунав'ї і відносяться до періоду з другої половини II тис. До н. (рідкісні) до VIII ст. до н.е.

У Середній Європі залізо з'явилося у VII ст до н.е. Залізоробне виробництво добре освоєно кельтами до V в. до н.е., вони постачали залізо римлянам і навіть навчали їх ковальському ремеслу, вони вміли з'єднувати м'яке залізо і тверду сталь в одному предметі, отримуючи тим самим ковку пластину, що легко піддається обробці, але має гострий ріжучий край.

У Скандинавії суперництво бронзи із залізом тривало на початок н.е., а Британії – до V в. н.е. За свідченням Тацита, німці рідко вживали залізо.

На території Східної Європи в курганах ямної культури ІІІ тис. до н. зустрінуті вироби з метеоритного заліза, отримані методом холодного кування. Шлаки та руда трапляються іноді у пам'ятниках зрубної та абашівської культур на Дону. Вони відзначені у комплексах катакомбної, білогрудівської культур у Наддніпрянщині.

Населення Східної Європи освоювало технологію видобутку та обробки заліза до рубежу IX-VIII ст. до н.е. У лісовій смузі цей процес проходив, головним чином, у VIII ст. до н.е. Перші предмети досить прості: шила, долота, ножі, але в їхній обробці вже застосовувалися такі операції як зварювання та кування. Вже у VIII ст. до н.е. у Східній Європі відбувся перелом у металургії. Це відзначається поширенням складних біметалевих предметів, зокрема, мечів, у яких навершія відливались із бронзи за індивідуальними моделями. У цей час східноєвропейські племена рано освоїли процес цементації і отримання стали. Передбачається, що біметалічні предмети виготовлялися однією людиною, яка знала обидві технології. Це опосередковано вказує на те, що чорна металургія зародилася в кольорових надрах.

Таким чином, перехід до виробництва заліза в Старому Світі відбувся наприкінці II тис. до н.е., масовим воно стало пізніше – в I тис. до н.е. У Східному Середземномор'ї, де досить рано було відкрито процес навуглерожування, розпочалося виробництво сталі. Тут залізо успішно конкурувало з бронзою відразу після появи.

У Сибіру, ​​багатою мідною рудою та оловом, використання заліза запізнилося, тут порівняно довго зберігалася кольорова металургія. Наприклад, у Західному Сибіру перехід до залізного віку здійснювався у період VIII-V ст. до н.е. Але лише з ІІІ ст. до н.е. вона вступила в справжній залізний вік, коли сировинна перевага перейшла до заліза. Ті ж терміни можна вказати для Алтаю та Мінусинської улоговини. У лісовій смузі Західного Сибіру лише наприкінці I тис. до н. почалося справжнє знайомство із залізом.

У Південно-Східній Азії вироби з кричного заліза з'явилися в середині I тис. до н.е., а в другій половині цього тисячоліття вони широко застосовувалися в господарстві. Спочатку були популярні біметалічні речі, пізніше виготовлені повністю із заліза.

Наприкінці II тис. до н. у Китаї також були відомі біметалічні предмети, залізо в них мало метеоритне походження. Перші звістки про нього відносяться до VIII ст. до н.е. Справжнє виробництво заліза почалося приблизно в середині I тис. до н.е. Але на відміну європейських вогнищ, у Китаї дуже рано навчилися отримувати високі температури і відливати залізо формах, тобто. отримувати чавун.

У Африці первинним продуктом стала сталь. Тут же винайшли високий циліндричний горн і попереднє підігрів повітря, що подається в нього. Ці речі були відомі інших територіях. Деякі дослідники вважають, що в Африці виробництво заліза освоєно самостійно без будь-якого впливу. Інші вважають, що походження чорної металургії тут пов'язане з первісним імпульсом, а далі розвивалася самостійно. У Нубії, Судані, Лівії залізо виникло близько VI в. до н.е. У Південному Заїрі обробка міді та заліза стала відома одночасно. Деякі племена перейшли до заліза одразу з кам'яного віку. Загалом перехід до заліза на африканській території охопив другу половину І тис. до н.е. (VI-I ст. до н.е.). Цікаво, що у Південній Африці, у Великій Саванні басейну нар. Конго, де є найбагатші поклади міді, мідне виробництво освоєно пізніше залізоробного. Причому, якщо залізо йшло виготовлення знарядь праці, то мідь – на прикраси.

Америка характеризується своїми особливостями. Тут виділяється кілька осередків ранньої появи металу. У Андах, відомих своїми багатими запасами металевих руд, першим відомим металом стало золото, причому, зародження металургійного та керамічного виробництв відбувалося там одночасно, але незалежно. З XVIII ст. до н.е. та у другій половині II тис. до н.е. тут вживалися золоті та срібні речі. У Перу першим було отримано метал міді срібла (тумбага), який високо цінувався населенням Американських цивілізацій. Цікаво, що мідь спочатку отримували ковальським способом і потім почали її відливати. У Мезоамериці метал став відомий у І тис. до н.е., коли його почали ввозити. Лише у VII-VIII ст. н.е. племена майя освоїли металургію До цього часу їхня найдавніша державність занепадала.

У Північній Америці першим металом стала мідь. Залізо виникло в 1 тис. до н. - Спочатку в західних районах у населення берінгоморської культури. Спочатку використовувалося метеоритне, потім кричне залізо. У Австралії, як й у Америці, чорна металургія виникла епоху Великих географічних відкриттів.

Вільне самородне залізо в земній корі, на відміну міді, майже зустрічається. Але воно входить до складу багатьох мінералів і поширене набагато ширше кольорових металів. У давнину його можна було видобувати буквально всюди – з озерних, болотистих, лугових та інших руд. Проте, порівняно з металургією міді, металургія заліза є складним процесом.

Залізо плавиться за температури 1539 градусів. Така висока була зовсім недоступна стародавнім майстрам. Тому залізо узвичаїлося людини значно пізніше міді. Його широке застосування як матеріал для виготовлення зброї та інструментів почалося лише в першому тисячолітті до Різдва Христового, коли став відомий сиродутний спосіб відновлення заліза.

Втім, деякі народи навчилися металургії заліза значно раніше; наприклад, племена, що населяли територію сучасної Вірменії, вміли отримувати залізо з руд вже у третьому тисячолітті до Різдва Христового.

Найбільш поширені залізні руди (магнітний залізняк, червоний залізняк і бурий залізняк) є або з'єднання заліза з киснем (оксид заліза), або гідрат окису заліза. Для того щоб виділити металеве залізо з цих сполук, необхідно відновити його - тобто відібрати у нього кисень.

Зрозуміло, давні майстри не мали уявлення про складні хімічні процеси, що відбувалися при відновленні заліза. Проте, спостерігаючи за «плавкою» руди, вони врешті-решт встановили кілька важливих закономірностей, які лягли в основу найпростіших методів виробництва заліза.

Наші пращури помітили, що для отримання заліза зовсім не обов'язково доводити його до температури плавлення. Металеве залізо можна отримувати і за набагато менших температур, але при цьому має бути більше палива, ніж при виплавці міді, і це паливо має бути кращої якості. Необхідно також, щоб вогонь був якомога гарячішим. Все це вимагало особливого влаштування печі та умов плавки.

Як правило, приступаючи до плавки заліза, майстри спочатку викопували круглу яму, стінки якої зсередини обмазувалися товстим шаром глини. Із зовнішнього боку до цієї ями підводилося отвір для нагнітання повітря. Потім над округлою нижньою частиною споруджували верхню у вигляді конуса. Як паливо використовувалося деревне вугілля. Його засипали в самий низ печі – у яму. Зверху на нього укладали шарами шихту - подрібнену руду та вугілля. На верх засипали товстий шар вугілля.

Після того, як паливо внизу підпалювалося, починався сильний розігрів руди. При цьому йшла хімічна реакція окиснення вуглецю (вугілля) та відновлення заліза. У вигляді дрібних пелюсток тістоподібне залізо, яке було втричі важче за шлак, опускалося вниз і осідало в нижній частині печі. В результаті на дні ями збиралася грудка м'якого зварного заліза - криця, вагою від 1 до 8 кг. Вона складалася з м'якого металу з порожнинами, заповненими твердими шлаками. Коли «плавка» закінчувалася, піч розламували та витягали з неї крицю.

Подальша обробка відбувалася в кузні, де крицю знову розігрівали в горні та обробляли ударами молота, щоб видалити шлак. У металургії залізо кування на багато століть стало основним видом обробки металу, а ковальська справа стала найважливішою галуззю виробництва. Тільки після кування залізо набувало задовільних якості. Чисте залізо, втім, неможливо використовувати через його м'якість.

Господарське значення мав лише сплав заліза із вуглецем. Якщо отриманий метал містив від 0,3 до 1,7% вуглецю, виходила сталь, тобто залізо, яке придбало нову властивість – здатність до загартування. Для цього виготовлений інструмент нагрівали до червоного кольору, а потім охолоджували у воді. Після загартування він ставав дуже твердим і набував чудових ріжучих якостей. При природному припливі повітря температура піднімалася не вище 1000 градусів.

Вже в давнину було помічено, що з тієї ж руди можна отримати більше заліза та кращої якості, якщо у піч штучно нагнітати повітря за допомогою хутра. Хутра робилися зі шкур, забезпечувалися дульцями і рухалися вручну. За допомогою сопел і хутра в піч нагнітали сире не підігріте повітря, звідки й пішла назва всього процесу. Однак і при цьому способі температура могла підніматися тільки до 1200 градусів, і з руди витягувалося не більше половини заліза, що містився в ній.

Будучи загальнодоступним і дешевим матеріалом, залізо дуже швидко проникло у всі галузі виробництва, побуту та військової справи і переворот у всіх сферах життя. Залізна сокира та соха із залізним лемешом дозволили освоїти землеробство тим народам, яким до цього воно було зовсім недоступне. Тільки після поширення заліза землеробство у більшості народів перетворилося на найважливішу галузь виробництва.

Залізо дало реміснику інструменти такої твердості та гостроти, яким не могли протистояти ні камінь, ні . Вони з'явилися основою, де почали бурхливо розвиватися інші ремесла. Ці великі зрушення поклали край первісному суспільству. На зміну йому прийшло розвинене - класове суспільство.

Залізо англ. Iron, франц. Fer, нім. Eisen) - один із семи металів давнини. Цілком ймовірно, що людина познайомилася із залізом метеоритного походження раніше, ніж з іншими металами. Метеоритне залізо зазвичай легко відрізнити від земного, тому що в ньому майже завжди міститься від 5 до 30% нікелю, найчастіше – 7-8%. З найдавніших часів залізо отримували із руд, що залягають майже повсюдно. Найбільш поширені руди гематиту (Fe 2 O 3 ), бурого залізняку (2Fe 2 O 3 , ДТ 2 О) та його різновидів (болотна руда, сидерит, або шпатове залізо FeCO,), магнетиту (Fe 3 0 4) та деякі інші . Всі ці руди при нагріванні з вугіллям легко відновлюються при порівняно низькій температурі починаючи з 500 o С. Отриманий метал мав вигляд в'язкої губчастої маси, яку потім обробляли при 700-800 o З повторним проковуванням.

Етимологія назв заліза стародавніми мовами досить чітко відображає історію знайомства наших предків з цим металом. Багато давніх народів, безсумнівно, познайомилися з ним, як з металом, що впав з неба, тобто як з метеоритним залізом. Так, у стародавньому Єгипті залізо мало назву бі-ні-пет (беніпет, коптське – беніпе), що у буквальному перекладі означає небесна руда, або небесний метал. У період перших династій Ур в Месопотамії залізо називали ан-бар (небесне залізо). У папірусі Еберса (раніше 1500 до н.е.) є дві згадки про залозу; в одному випадку про нього йдеться як про метал із міста Кезі (Верхній Єгипет), в іншому – як про метал небесного виготовлення (артпет). Давньогрецька назва заліза, так само як і північнокавказька - зидо, пов'язана з найдавнішим словом, що вціліло в латинській мові, - sidereus (зоряний від Sidus - зірка, світило). Стародавньою і сучасною вірменською мовою залізо називається еркат, що означає капне (впале) з неба. Про те, що давні люди користувалися спочатку саме залізом метеоритного походження, свідчать і поширені в деяких народів міфи про богів чи демонов, що скинули з неба залізні предмети та знаряддя, - плуги, сокири та ін. Цікавий також факт, що на момент відкриття Америки індіанці і ескімоси Північної Америки були знайомі зі способами отримання заліза з руд, але вміли обробляти метеоритне залізо.

У давнину та в середні віки сім відомих тоді металів зіставляли з сімома планетами, що символізувало зв'язок між металами та небесними тілами та небесне походження металів. Таке зіставлення стало звичайним понад 2000 років тому і постійно зустрічається в літературі аж до ХІХ ст. У ІІ. н. е. залізо зіставлялося з Меркурієм і називалося меркурієм, але пізніше його стали зіставляти з Марсом і називати марс (Mars), що, зокрема, підкреслювало зовнішню схожість червоного забарвлення Марса з червоними залізними рудами.

Втім, деякі народи не пов'язували назву заліза із небесним походженням металу. Так, у слов'янських народів залізо називається за "функціональною" ознакою. Російське залізо (південнослов'янське залізо, польське zelaso, литовське gelesis тощо) має корінь "ліз" чи "різ" (від слова лезо - лезо). Таке словотвір прямо вказує на функцію предметів, що виготовлялися із заліза, - різальних інструментів та зброї. Приставка "ж", мабуть, пом'якшення більш давнього "зе" або "за"; вона збереглася у початковому вигляді у багатьох слов'янських народів (у чехів – zelezo). Старі німецькі філологи - представники теорії індоєвропейської, або, як вони його називали, індогерманської прамови - прагнули произвести слов'янські назви від німецького та санскритського коріння. Наприклад, Фік зіставляє слово залізо із санскритським ghalgha (розплавлений метал, від ghal - палати). Але навряд чи це відповідає дійсності: адже давнім людям було недоступне плавлення заліза. З санскритським гхалга швидше можна порівняти грецьку назву міді, але не слов'янське слово залізо. Функціональна ознака в назвах заліза знайшла відображення і в інших мовах. Так, латинською мовою поряд із звичайною назвою сталі (chalybs), що походить від найменування племені халібов, що жило на південному узбережжі Чорного моря, вживалася назва acies, що буквально позначає лезо або вістря. Це слово точно відповідає давньогрецькому, що застосовувався в тому ж самому сенсі. Згадаємо у кількох словах про походження німецької та англійської назв заліза. Філологи зазвичай сприймають, що німецьке слово Eisen має кельтське походження, як і англійське Iron. В обох термінах відображені кельтські назви річок (Isarno, Isarkos, Eisack), які потім трансформувалися (isarn, eisarn) і перетворилися на Eisen. Існують, втім, інші точки зору. Деякі філологи виробляють німецьке Eisen від кельтського Isara, що означає "міцний, сильний". Існують також теорії, які стверджують, що Eisen походить від ayas або aes (мідь), а також Eis (лід) і т.д. Староанглійська назва заліза (до 1150) - iren; воно вживалося поряд з isern і isen і перейшло в середні віки. Сучасне Iron увійшло у вжиток після 1630 р. Зауважимо, що в "Алхімічному лексиконі" Руланда (1612) як одну зі старих назв заліза наведено слово Iris, що означає "райдуга" і співзвучне Iron.

Латинська назва Ferrum, що стала міжнародною, прийнята у романських народів. Воно, ймовірно, пов'язане з греколатинським fars (бути твердим), яке походить від санскритського bhars (твердіти). Можливе зіставлення і з ferreus, що означає у стародавніх письменників "нечутливий, непохитний, міцний, твердий, тяжкий", а також з ferre (носити). Алхіміки поряд з Ferrum in вимагали і багато інших назв, наприклад Iris, Sarsar, Phaulec, Minera та ін.

Залізні вироби з метеоритного заліза знайдені в похованнях, що належать до дуже давніх часів (IV - V тисячоліттях до н.е.), в Єгипті та Месопотамії. Однак залізний вік у Єгипті почався лише з ХІІ ст. до зв. е., а в інших країнах ще пізніше. У давньоруській літературі слово залізо фігурує у найдавніших пам'ятниках (з XI ст.) під назвами жел'зо, залізо, залізо.