Sa lupa ito ay pinahahalagahan ng higit pa sa ginto. Pinag-aralan ng istoryador ng Sobyet na si G. Areshyan ang impluwensya ng bakal sa sinaunang kultura ng mga bansang Mediterranean.

Ibinigay niya ang sumusunod na proporsyon: 1:160: 1280: 6400. Ito ang ratio ng halaga ng tanso, pilak, ginto at bakal sa mga sinaunang Hittite. Tulad ng patotoo ni Homer sa Odyssey, ang nagwagi sa mga laro na inayos ni Achilles ay ginantimpalaan ng isang piraso ng ginto at isang piraso ng bakal.

Ito ay pantay na kinakailangan para sa parehong mandirigma at ang mag-aararo, at ang praktikal na pangangailangan, tulad ng alam mo, ay ang pinakamahusay na makina ng produksyon at teknikal na pag-unlad.

Ang terminong "Iron Age" ay ipinakilala sa agham noong kalagitnaan ng ika-19 na siglo. Ang arkeologong Danish na si K. Yu. Thomsen. "Opisyal" na mga hangganan ng panahong ito ng kasaysayan ng tao: mula IX-VII siglo. BC e. nang magsimulang umunlad ang bakal na metalurhiya sa maraming tao at tribo ng Europa at Asya, at hanggang sa panahon na lumitaw ang isang makauring lipunan at estado sa mga tribong ito. Ngunit kung ang mga panahon ay pinangalanan ayon sa pangunahing materyal ng mga kasangkapan, malinaw naman, ang Panahon ng Bakal ay nagpapatuloy ngayon.

Paano natanggap ang ating malayong mga ninuno? Una, ang tinatawag na paraan ng paggawa ng keso. Ang mga hurno ng keso ay nakaayos mismo sa lupa, kadalasan sa mga dalisdis ng mga bangin at kanal. Mukha silang mga tubo. Ang tubo na ito ay napuno ng uling at iron ore. Ang uling ay sinindihan, at ang hangin na umiihip sa dalisdis ng bangin ay nagpapanatili sa pag-aapoy ng karbon.

Ang iron ore ay nabawasan, at ang malambot na bakal ay nakuha - ang bakal na may mga slag inclusions. Ang nasabing bakal ay tinatawag na hinang; naglalaman ito ng ilang carbon at impurities na inilipat mula sa ore. Ang martilyo ay huwad, ang mga piraso ng slag ay nahulog, at sa ilalim ng martilyo ay may bakal, na tinusok ng mga sinulid ng slag. Iba't ibang kagamitan ang napeke mula rito.

Ang edad ng wrought iron ay mahaba, ngunit ang mga tao noong unang panahon at ang unang bahagi ng Middle Ages ay pamilyar din sa iba pang bakal. Ang sikat na Damascus steel (o damask steel) ay ginawa sa Silangan noong panahon ni Aristotle (ika-4 na siglo BC). Ngunit ang teknolohiya ng paggawa nito, pati na rin ang proseso ng paggawa ng mga damask blades, ay pinananatiling lihim sa loob ng maraming siglo.

Sa bahay-bahay

Ang proseso ng paggawa ng keso ay higit na nakasalalay sa lagay ng panahon: kinakailangan na ang hangin ay dapat pumutok sa "pipe". Ang pagnanais na mapupuksa ang mga vagaries ng panahon ay humantong sa paglikha ng mga bubulusan, na nagpapaypay ng apoy sa isang hilaw na hurno. Sa pagdating ng mga bubulusan, hindi na kailangang magtayo ng mga hilaw na hurno sa mga dalisdis. Ang isang bagong uri ng pugon ay lumitaw - ang tinatawag na mga lobo na hukay, na hinukay sa lupa, at mga blast furnace, na nakataas sa ibabaw ng lupa. Ang mga ito ay ginawa mula sa mga bato na pinagsama-sama ng luad. Ang isang tubo ng bubulusan ay ipinasok sa butas sa base ng domnitsa at ang pugon ay nagsimulang mapalaki. Nasunog ang karbon, at sa apuyan ng pugon ay mayroon nang sigaw na pamilyar sa amin. Karaniwan, upang mabunot ito, nabasag nila ang ilang mga bato sa ilalim ng pugon. Pagkatapos ay inilagay sila pabalik sa lugar, ang hurno ay napuno ng karbon at mineral, at ang lahat ay nagsimulang muli.

Ang salitang "domnitsa" mismo ay nagmula sa salitang Slavic na "dmuti", na nangangahulugang "pumutok". Ang mga salitang "mayabang" (napalaki) at "usok" ay nagmula sa parehong salita. Sa Ingles, ang isang blast furnace ay tinatawag, tulad ng sa Russian, isang blast furnace. At sa Pranses at Aleman, ang mga kalan na ito ay tinatawag na mataas (Hochofen sa Aleman at haut fourneau sa Pranses).

Dumami ang Dominica. Ang pagiging produktibo ng mga balahibo ay tumaas; Ang karbon ay nasunog nang mas mainit, at ang bakal ay puspos ng carbon.

Kapag inalis ang cracker mula sa hurno, ang tinunaw na cast iron ay ibinuhos din - ang bakal na naglalaman ng higit sa 2% na carbon at natutunaw sa mas mababang temperatura. Sa solidong anyo, ang cast iron ay hindi maaaring huwad; ito ay nadurog sa mga piraso mula sa isang suntok gamit ang martilyo. Samakatuwid, ang cast iron, tulad ng slag, sa una ay itinuturing na isang basurang produkto. Tinawag pa ito ng British na "pig iron" - pig iron. Nang maglaon lamang napagtanto ng mga metalurgista na ang likidong bakal ay maaaring ibuhos sa mga hulma at iba't ibang mga produkto, tulad ng mga cannonball, ay maaaring makuha mula dito.

Pagsapit ng XIV-XV na siglo. Ang mga blast furnaces na gumagawa ng pig iron ay mabilis na pumasok sa industriya. Ang kanilang taas ay umabot sa 3 m o higit pa, natunaw nila ang foundry iron, kung saan hindi lamang ang mga core ang ibinuhos, kundi pati na rin ang mga kanyon mismo.

Ang tunay na pagliko mula sa blast furnace patungo sa blast furnace ay naganap lamang noong 80s ng ika-18 siglo, nang ang isa sa mga klerk ni Demidov ay nagkaroon ng ideya na humihip sa blast furnace hindi sa pamamagitan ng isang nozzle, ngunit sa pamamagitan ng dalawa, paglalagay. ang mga ito sa magkabilang panig ng apuyan. Nagsimula ang gulo sa Down and Out! Ang bilang ng mga nozzle, o sibat (na tinatawag na ngayon), ay lumago, ang putok ay naging mas pare-pareho, ang diameter ng apuyan ay tumaas, at ang produktibo ng mga hurno ay tumaas.

Dalawang higit pang pagtuklas ang lubos na nakaimpluwensya sa pagbuo ng paggawa ng blast-furnace. Sa loob ng maraming taon, ang mga blast furnaces ay pinagagana ng uling. Mayroong isang buong industriya na nakatuon sa pagsunog ng karbon mula sa kahoy. Bilang resulta, ang mga kagubatan sa Inglatera ay pinutol sa isang lawak na ang isang espesyal na utos ay inilabas ng Reyna na nagbabawal sa pagsira ng kagubatan para sa mga pangangailangan ng industriya ng bakal at bakal. Pagkatapos nito, ang metalurhiya ng Ingles ay nagsimulang mabilis na bumaba. Napilitan ang Britain na mag-import ng baboy mula sa ibang bansa, pangunahin mula sa Russia. Nagpatuloy ito hanggang sa kalagitnaan ng ika-18 siglo, nang si Abraham Derby ay nakahanap ng paraan upang makakuha ng coke mula sa karbon, ang mga reserbang kung saan sa England ay napakalaki. Ang coke ay naging pangunahing panggatong para sa mga blast furnaces.

Ang pag-imbento ng coke ay nauugnay sa alamat ni Dade Dudley, na diumano ay nag-imbento ng coking noong ika-16 na siglo, bago pa ang Derby. Ngunit ang mga tagagawa ng uling ay natakot para sa kanilang kita at, nang sumang-ayon, pinatay ang imbentor.

Noong 1829, unang inilapat ni J. Nilson sa planta ng Kleid (Scotland) ang pinainit na hangin na umiihip sa mga blast furnace. Ang pagbabagong ito ay nagpapataas ng produktibidad ng mga hurno at kapansin-pansing nabawasan ang pagkonsumo ng gasolina.

Ang huling makabuluhang pagpapabuti sa proseso ng blast furnace ay naganap na ngayon. Ang kakanyahan nito ay ang pagpapalit ng bahagi ng coke sa murang natural na gas.

Ano ang Bulat

Parehong damask steel at Damascus steel ay hindi naiiba sa komposisyon ng kemikal mula sa ordinaryong hindi pinaghalo na bakal. Ito ay bakal na may carbon. Ngunit hindi tulad ng ordinaryong carbon steel, ang damask steel ay may napakataas na katigasan at pagkalastiko, pati na rin ang kakayahang magbigay ng talim ng pambihirang talas.

Ang lihim ng damask steel ay pinagmumultuhan ng mga metalurgist ng maraming siglo at mga bansa. Anong mga pamamaraan at recipe lamang ang hindi inaalok! Ang mga mamahaling bato, garing ay idinagdag sa bakal. Ang pinaka-mapanlikha (at kung minsan ang pinaka-kahila-hilakbot) "mga teknolohiya" ay naimbento. Isa sa mga pinakalumang tip: para sa hardening, isawsaw ang talim hindi sa tubig, ngunit sa katawan ng isang maskuladong alipin - upang ang kanyang lakas ay nagiging bakal.

Sa unang kalahati ng huling siglo, ang kahanga-hangang Russian metallurgist na si P.P. Anosov ay pinamamahalaang ibunyag ang lihim ng damask steel. Kinuha niya ang purong flash iron at inilagay ito sa isang bukas na crucible sa isang charcoal furnace. Ang bakal, natutunaw, ay puspos ng carbon, na natatakpan ng slag mula sa mala-kristal na dolomite, kung minsan ay may pagdaragdag ng purong iron scale. Sa ilalim ng slag na ito, ito ay napakatindi na napalaya mula sa oxygen, sulfur, phosphorus at silikon. Ngunit iyon ay kalahati lamang ng labanan. Kinakailangan din na palamigin ang bakal nang mahinahon at mabagal hangga't maaari, upang sa panahon ng proseso ng pagkikristal, ang malalaking kristal ng isang branched na istraktura, ang tinatawag na mga dendrite, ay maaaring unang mabuo. Ang paglamig ay pumasok mismo sa apuyan, na puno ng mainit na karbon. Sinundan ito ng mahusay na panday, na hindi dapat makagambala sa nagresultang istraktura. Ang isa pang metallurgist ng Russia, D.K. Chernov, ay kasunod na ipinaliwanag ang pinagmulan ng mga natatanging katangian ng damask steel, na nag-uugnay sa kanila sa istraktura. Ang mga dendrite ay binubuo ng refractoriness ngunit medyo malambot na bakal, at ang espasyo sa pagitan ng kanilang "mga sanga" ay napuno sa proseso ng solidification ng metal na may higit na carbon-saturated, at samakatuwid ay mas matigas na bakal. Kaya ang mas malaking tigas at mas malaking lagkit sa parehong oras. Sa panahon ng forging, ang bakal na "hybrid" na ito ay hindi nawasak, ang istraktura ng puno nito ay napanatili, ngunit mula lamang sa isang tuwid na linya ito ay nagiging isang zigzag. Ang mga tampok ng pagguhit ay higit na nakasalalay sa lakas at direksyon ng mga suntok, sa kasanayan ng panday.

Ang Damascus steel noong unang panahon ay ang parehong damask steel, ngunit nang maglaon ay tinawag itong bakal na nakuha sa pamamagitan ng forge welding mula sa maraming bakal na wires o strips. Ang mga wire ay ginawa mula sa mga bakal na may iba't ibang carbon content, kaya pareho ang mga katangian ng damask steel. Sa Middle Ages, ang sining ng paggawa ng naturang bakal ay umabot sa pinakamalaking pag-unlad nito. Ang isang talim ng Hapon ay kilala, sa istraktura kung saan natagpuan ang tungkol sa 4 na milyong microscopically thin steel thread. Naturally, ang proseso ng paggawa ng mga armas mula sa Damascus steel ay mas matrabaho kaysa sa proseso ng paggawa ng damask sabers.

Para saan ang ating mapagkukunan?

Ang pangunahing layunin ng aming site ay tulungan ang mga mag-aaral at mag-aaral na nahihirapan sa paglutas ng isang partikular na gawain, o na hindi nakuha ang isang paksa sa paaralan. Gayundin, ang aming mapagkukunan ay tutulong sa mga magulang ng mga mag-aaral na nahaharap sa mga kahirapan sa pagsuri sa takdang-aralin ng kanilang mga anak.

Sa aming mapagkukunan mahahanap mo ang mga nakahandang takdang-aralin para sa anumang grado mula ika-1 hanggang ika-11 sa lahat ng mga asignaturang pang-akademiko. Halimbawa, mahahanap mo ang GDZ sa matematika, wikang banyaga, pisika, biology, panitikan, atbp. Upang gawin ito, kailangan mo lamang piliin ang nais na klase, ang kinakailangang paksa at ang mga libro ng solusyon sa GDZ ng mga angkop na may-akda, pagkatapos nito kailangan mong hanapin ang kinakailangang seksyon at makakuha ng sagot sa gawain. Pinapayagan ka ng GDZ na mabilis na suriin ang gawain na ibinigay sa mag-aaral sa bahay, pati na rin ihanda ang bata para sa kontrol.

Paano makakuha ng A para sa takdang-aralin?

Upang gawin ito, kailangan mong pumunta sa aming mapagkukunan, na naglalaman ng yari na araling-bahay sa lahat ng mga disiplina ng kurikulum ng paaralan. Kasabay nito, hindi mo kailangang mag-alala tungkol sa mga error, typo at iba pang mga pagkukulang sa GDZ, dahil ang lahat ng mga manual na nai-post sa amin ay sinuri ng mga nakaranasang espesyalista. Ang lahat ng mga sagot sa mga takdang-aralin ay tama, kaya maaari naming kumpiyansa na sabihin na para sa alinman sa mga ito ay makakakuha ka ng 5-ku! Ngunit hindi mo dapat na walang isip na muling isulat ang lahat sa iyong kuwaderno, sa kabaligtaran, kailangan mong gawin ang mga gawain sa iyong sarili, at pagkatapos ay suriin ang mga ito sa tulong ng GDZ, at pagkatapos lamang na muling isulat ang mga ito sa isang malinis na kopya. Papayagan ka nitong makuha ang kinakailangang kaalaman at matataas na marka.

GDZ online

Ngayon, walang nakakaranas ng mga problema sa pag-access sa GDZ, dahil ang aming mapagkukunan ng Internet ay iniangkop para sa lahat ng mga modernong aparato: mga PC, laptop, tablet at smartphone na may access sa Internet. Ngayon, kahit sa recess, maaari kang pumunta sa aming website mula sa iyong telepono at alamin ang sagot sa anumang gawain. Ang maginhawang nabigasyon at mabilis na paglo-load ng site ay nagbibigay-daan sa iyo na maghanap at tingnan ang GDZ nang mabilis at kumportable hangga't maaari. Ang pag-access sa aming mapagkukunan ay libre, habang ang pagpaparehistro ay napakabilis.

GDZ bagong programa

Pana-panahong nagbabago ang kurikulum ng paaralan, kaya kailangan ng mga mag-aaral ang patuloy na mga bagong kagamitan sa pagtuturo, mga aklat-aralin at GDZ. Patuloy na sinusubaybayan ng aming mga eksperto ang mga inobasyon at, pagkatapos ng kanilang pagpapatupad, agad na mag-post ng mga bagong textbook at GDZ sa mapagkukunan upang ang mga user ay magkaroon ng pinakabagong mga edisyon. Ang aming mapagkukunan ay isang uri ng aklatan para sa mga mag-aaral, na kinakailangan para sa sinumang mag-aaral para sa matagumpay na pag-aaral. Halos bawat taon, ang kurikulum ng paaralan ay nagiging mas mahirap, habang ang mga bagong paksa at materyales ay ipinakilala. Ang pag-aaral ay nagiging mas at mas mahirap, ngunit ang aming site ay nagbibigay-daan sa iyo upang pasimplehin ang buhay ng mga magulang at mag-aaral.

Tulong para sa mga mag-aaral

Hindi natin nakakalimutan ang mahirap na abalang buhay ng mga estudyante. Ang bawat bagong taon ng akademiko ay nagtataas ng antas sa mga tuntunin ng kaalaman, kaya hindi lahat ng mga mag-aaral ay nakayanan ang gayong mataas na pagkarga. Mahabang klase, iba't ibang sanaysay, laboratoryo at theses ay sumasakop sa halos lahat ng libreng oras ng mga mag-aaral. Sa tulong ng aming site, maaaring gawing mas madali ng sinumang mag-aaral ang kanilang pang-araw-araw na buhay. Upang gawin ito, halos araw-araw ang aming mga espesyalista ay naglalagay ng mga bagong gawa sa portal. Ngayon ay mahahanap na ng mga mag-aaral ang aming mga cheat sheet para sa anumang gawain, at nang libre.

Ngayon hindi mo na kailangang magdala ng malaking bilang ng mga aklat-aralin sa paaralan araw-araw

Upang pangalagaan ang mga mag-aaral, ang aming mga espesyalista ay nag-post sa site sa pampublikong domain ng lahat ng mga aklat-aralin ng kurikulum ng paaralan. Kaya naman, ngayon ay maaaring gamitin ng sinumang mag-aaral o magulang ang mga ito, at hindi na kailangan ng mga mag-aaral na magkarga sa kanilang mga likod araw-araw dahil sa pagdadala ng mabibigat na aklat sa paaralan. Ito ay sapat na upang i-download ang mga kinakailangang aklat-aralin sa iyong tablet, telepono at iba pang modernong aparato, at ang mga aklat-aralin ay palaging makakasama mo kahit saan. Maaari din silang basahin online nang direkta sa site - ito ay napaka komportable, mabilis at ganap na libre.

Ready school essays

Kung bigla kang kinakailangang magsulat ng isang sanaysay tungkol sa isang libro, pagkatapos ay tandaan na sa aming website maaari kang palaging makahanap ng isang malaking bilang ng mga yari na sanaysay sa paaralan na isinulat ng mga master ng salita at naaprubahan ng mga guro. Araw-araw pinapalawak namin ang listahan ng mga sanaysay, sumulat ng mga bagong sanaysay sa maraming paksa at isinasaalang-alang ang mga rekomendasyon ng mga user. Ito ay nagbibigay-daan sa amin upang matugunan ang pang-araw-araw na pangangailangan ng lahat ng mga mag-aaral.

Para sa sariling pagsulat ng mga sanaysay, nagbigay kami ng mga pinaikling gawa, maaari silang tingnan at i-download din sa site. Naglalaman ang mga ito ng pangunahing kahulugan ng mga akdang pampanitikan sa paaralan, na makabuluhang binabawasan ang pag-aaral ng mga libro at ini-imbak ang lakas ng mag-aaral, na kinakailangan para sa kanya na mag-aral ng iba pang mga paksa.

Mga presentasyon sa iba't ibang paksa

Kung kailangan mong agad na gumawa ng isang pagtatanghal sa paaralan sa isang tiyak na paksa na hindi mo alam tungkol sa anumang bagay, pagkatapos ay sa tulong ng aming website magagawa mo ito. Ngayon ay hindi ka dapat gumugol ng maraming oras sa paghahanap ng mga larawan, litrato, naka-print na impormasyon at mga konsultasyon sa paksa sa mga eksperto, atbp., dahil ang aming mapagkukunan ay lumilikha ng mga de-kalidad na presentasyon na may nilalamang multimedia sa anumang paksa. Ang aming mga eksperto ay nag-post sa site ng malaking bilang ng mga presentasyon ng may-akda na maaaring matingnan at ma-download nang libre. Samakatuwid, ang pagsasanay ay magiging mas nagbibigay-kaalaman at komportable para sa iyo, dahil magkakaroon ka ng mas maraming oras para sa pahinga at para sa iba pang mga paksa.

Ang aming mga pakinabang:

* malaking database ng mga libro at GDZ;

* Ang mga materyales ay ina-update araw-araw;

* access mula sa anumang modernong gadget;

* isinasaalang-alang namin ang mga kagustuhan ng mga gumagamit;

* gawing mas malaya at masaya ang buhay ng mga mag-aaral, mag-aaral at magulang.

Patuloy naming pinapabuti ang aming mapagkukunan upang gawing mas komportable at walang pakialam ang buhay ng aming mga gumagamit. Sa tulong ng gdz.host, magiging mahusay kang mag-aaral, kaya magkakaroon ka ng magagandang prospect sa pagtanda. Dahil dito, ipagmalaki ka ng iyong mga magulang dahil magiging mabuting halimbawa ka sa lahat ng tao.

Maraming millennia na ang nakalipas, ang mga taong naninirahan sa iba't ibang bahagi ng ating planeta, halos sabay-sabay, ay nakilala ang mga katutubong metal. Pagkakilala kay bakal nabibilang sa ibang panahon. Ang ilang mga bansa ay natutong tumanggap nito nang mas maaga, at ang ilan ay mas huli. Ang katotohanan ay ang katutubong bakal ay halos hindi matatagpuan sa kalikasan. Ipinapalagay na ang unang bakal na nahulog sa mga kamay ng tao ay meteoric na pinagmulan. Ang unang pagbanggit ng bakal ay nangyari mga 5 libong taon na ang nakalilipas, nang ito ay pinahahalagahan ng higit sa katutubong ginto, na nagsilbing isang setting para sa mga produktong bakal.

Ayon sa mga makasaysayang katotohanan, ang mga tribo na naninirahan sa teritoryo ng modernong Armenia ay nakakuha na ng bakal sa simula ng ikatlong milenyo BC. Sa Egypt at Ancient Greece, ang bakal ay nakuha sa pangalawa, at sa China - sa gitna ng 1st millennium BC. e. Ang maliliit na reserba ng mga estadong ito ng mga katutubong metal gaya ng tanso at lata ay nagsilbing impetus para sa paghahanap ng mga bagong metal. At sa Amerika, na mayaman sa pinakamalaking deposito ng tanso, ang bakal ay nagsimulang minahan lamang sa pagdating ng mga Europeo sa kontinente. Ang mga tribo ng Africa, sa kabaligtaran, ay agad na pumasok sa Panahon ng Bakal, na lumampas sa Panahon ng Copper.

Totoo, ang proseso ng pagkuha ng bakal ay mas kumplikado kaysa sa tanso. Ang mga sinaunang master ay walang paraan upang makakuha ng ganoong kataas na temperatura kung saan ang bakal ay nagsimulang matunaw. Sa unang milenyo BC lamang lumitaw ang paraan ng pagbabawas ng hilaw na bakal at malawak itong ginagamit sa paggawa ng mga armas, kasangkapan at iba't ibang kasangkapan, dahil ito ang pinakamatibay na metal na kilala noong panahong iyon. Sa una, ang metal na bakal ay minahan mula sa mga iron ores sa pamamagitan ng pag-init ng mga ito ng karbon sa mga lugar na may mahusay na bentilasyon. Sa una, ang naturang bakal ay spongy, malutong at naglalaman ng maraming slag. Nabanggit na ang metal na bakal ay maaaring makuha nang hindi dinadala ito sa punto ng pagkatunaw, dapat lamang mayroong mas maraming gasolina at ito ay dapat na mas mahusay na kalidad kaysa sa pagtunaw ng tanso, ngunit dapat itong maging "mainit". Ang lahat ng ito ay nangangailangan ng karagdagang mga kondisyon ng pagkatunaw at isang espesyal na disenyo ng pugon.

Ang isang mahalagang hakbang patungo sa paggawa ng bakal ay ang pag-imbento ng forge, na may linya sa loob ng mga refractory na materyales, at bukas mula sa itaas. Salamat sa pamamaraang ito, ang bakal ay naging mas mahusay na kalidad. Ang karagdagang pagproseso ng metal ay naganap sa forge, kung saan ang metal na pinainit sa pugon ay ginagamot ng mga suntok ng martilyo upang mapupuksa ang slag, pagkatapos kung saan ang bakal ng kasiya-siyang kalidad ay nakuha. Forging para sa maraming mga siglo ay naging ang pangunahing uri ng metal processing, at blacksmithing - isang mahalagang industriya.

Mahirap gumamit ng bakal sa dalisay nitong anyo dahil sa lambot nito; ang isang haluang bakal na may carbon ay nakakuha ng praktikal na kahalagahan. Kung ang bakal ay naglalaman ng hanggang 1.7% na carbon, ang bakal ay nakuha, at ang bakal ay nakakuha ng kakayahang tumigas. Sa una, ang tool ay pinainit na mainit-init, at pagkatapos ay inilubog sa tubig, pagkatapos nito ay naging napakatigas na may mahusay na mga katangian ng pagputol. Sa lalong madaling panahon, ang bakal, bilang isa sa mga pinaka-naa-access at murang mga materyales, ay tumagos sa lahat ng larangan ng aktibidad ng tao at gumawa ng isang malaking rebolusyon sa kasaysayan ng pag-unlad ng tao.

Mga haluang metal

Ito ay higit pa o hindi gaanong kilala na ang materyal na karaniwang tinatawag na bakal, kahit na sa pinakasimpleng kaso, ay isang haluang metal mismo ng bakal, bilang isang kemikal na elemento, na may carbon. Sa isang konsentrasyon ng carbon na mas mababa sa 0.3%, ang isang malambot na ductile refractory metal ay nakuha, sa likod kung saan ang pangalan ng pangunahing sangkap nito, iron, ay itinalaga. Ang isang ideya ng bakal na hinarap ng ating mga ninuno ay maaari na ngayong makuha sa pamamagitan ng pagsusuri sa mga mekanikal na katangian ng kuko.

Sa isang konsentrasyon ng carbon na higit sa 0.3% ngunit mas mababa sa 2.14%, ang haluang metal ay tinatawag na bakal. Sa orihinal na anyo nito, ang bakal ay kahawig ng bakal sa mga katangian nito, ngunit, hindi katulad nito, maaari itong tumigas - na may biglaang paglamig, ang bakal ay nakakakuha ng higit na katigasan - isang kapansin-pansing kalamangan, gayunpaman, halos ganap na tinanggihan ng brittleness na nakuha sa parehong hardening.

Sa wakas, sa konsentrasyon ng carbon sa itaas ng 2.14%, nakakakuha tayo ng cast iron. Malutong, fusible, mahusay na angkop para sa paghahagis, ngunit hindi pumapayag sa forging, metal.

Ang unang hakbang sa umuusbong na ferrous metalurgy ay ang pagkuha ng iron sa pamamagitan ng pagbabawas nito mula sa oxide. Ang mineral ay hinaluan ng uling at inilagay sa pugon. Sa mataas na temperatura na nilikha ng nasusunog na karbon, nagsimulang pagsamahin ang carbon hindi lamang sa oxygen sa atmospera, kundi pati na rin sa nauugnay sa mga atomo ng bakal.

Matapos ang pagsunog ng karbon sa pugon, nanatili ang tinatawag na kritz - isang bukol ng sangkap na may isang admixture ng pinababang bakal. Ang kritsa ay pagkatapos ay muling pinainit at isinailalim sa forging, katok ang bakal mula sa slag. Sa mahabang panahon sa iron metalurgy, ito ay forging na ang pangunahing elemento ng teknolohikal na proseso, at, bukod dito, ito ang huling bagay na nauugnay sa paghubog ng produkto. Ang materyal mismo ay huwad.

Ang bakal ay ginawa mula sa tapos na bakal sa pamamagitan ng carburizing sa huli. Sa mataas na temperatura at kakulangan ng oxygen, carbon, walang oras upang mag-oxidize, pinapagbinhi na bakal. Ang mas maraming carbon doon, mas matigas ang bakal pagkatapos tumigas.

Tulad ng nakikita mo, wala sa mga haluang metal na nakalista sa itaas ang may katangiang tulad ng pagkalastiko. Ang isang bakal na haluang metal ay maaaring makuha ang kalidad na ito lamang kung ang isang malinaw na mala-kristal na istraktura ay lilitaw dito, na nangyayari, halimbawa, sa proseso ng solidification mula sa matunaw. Ang problema ng mga sinaunang metalurgist ay hindi nila matunaw ang bakal. Upang gawin ito, kailangan mong painitin ito hanggang sa 1540 degrees, habang ang mga teknolohiya ng sinaunang panahon ay naging posible upang maabot ang mga temperatura ng 1000-1300 degrees. Hanggang sa kalagitnaan ng ika-19 na siglo, itinuturing na posible na matunaw lamang ang cast iron sa isang likidong estado, dahil ang fusibility ng mga haluang metal na bakal ay tumataas sa pagtaas ng konsentrasyon ng carbon.

Kaya, alinman sa bakal o bakal sa kanilang sarili ay hindi angkop para sa paggawa ng mga sandata. Ang mga kasangkapan at kasangkapang gawa sa purong bakal ay masyadong malambot, at ang mga gawa sa purong bakal ay masyadong malutong. Samakatuwid, upang makagawa, halimbawa, isang tabak, kinakailangan na gumawa ng isang sanwits mula sa dalawang bakal na plato, sa pagitan ng kung saan inilatag ang isang bakal na plato. Kapag pinatalas, ang malambot na bakal ay giniling at lumitaw ang isang pagputol ng bakal.

Ang ganitong mga armas, na hinangin mula sa ilang mga layer na may iba't ibang mga mekanikal na katangian, ay tinatawag na welded. Ang mga karaniwang disadvantage ng teknolohiyang ito ay ang sobrang laki at hindi sapat na lakas ng mga produkto. Ang welded sword ay hindi maaaring sumibol, bilang isang resulta kung saan ito ay hindi maiiwasang mabali o mabaluktot kapag ito ay tumama sa isang hindi malulutas na balakid.

Ang kakulangan ng pagkalastiko ay hindi naubos ang mga pagkukulang ng mga welded na armas. Bilang karagdagan sa mga pagkukulang na nabanggit, ito, halimbawa, ay hindi maaaring patalasin nang maayos. Ang bakal ay maaaring bigyan ng anumang talas (bagaman ito ay giling sa isang kahila-hilakbot na bilis), ngunit ang malambot na gilid ng bakal ay napurol halos kaagad. Ang bakal ay hindi nais na patalasin - ang pagputol gilid ay gumuho. Mayroong isang kumpletong pagkakatulad sa mga lapis dito - madaling gawing matalim ang malambot na tingga, ngunit ito ay magiging mapurol kaagad, at hindi mo ito dadalhin sa isang espesyal na talas - ito ay masira ng sampung beses. Kaya, ang mga pang-ahit ay kailangang gawa sa bakal at muling patalasin araw-araw.

Sa pangkalahatan, ang mga hinang na armas ay hindi lalampas sa talas ng isang kutsilyo sa mesa. Ang sitwasyong ito lamang ang kinakailangan upang gawin itong sapat na malaki upang magbigay ng kasiya-siyang mga katangian ng pagputol.

Ang tanging sukatan na nagpapahintulot upang makamit ang isang kumbinasyon ng talas at katigasan sa loob ng balangkas ng teknolohiya ng hinang ay ang pagpapatigas ng produkto pagkatapos ng hasa nito. Ang pamamaraang ito ay naging naaangkop kung ang bakal na gilid ay hinangin lamang sa isang bakal, at hindi nakapaloob sa isang "sandwich" na bakal. O, ang mga blades ay maaaring tumigas pagkatapos ng hasa, kung saan ang bakal na core ay nakatali sa labas ng bakal.

Ang kawalan ng pamamaraang ito ay ang paghahasa ay posible lamang ng isang beses. Kapag ang isang bakal na talim ay naging may ngipin at napurol, ang buong talim ay kailangang i-reforged.

Gayunpaman, ito ay ang pag-unlad ng teknolohiya ng welding - sa kabila ng lahat ng mga pagkukulang nito - na gumawa ng isang tunay na rebolusyon sa lahat ng larangan ng aktibidad ng tao at humantong sa isang malaking pagtaas sa mga produktibong pwersa. Ang mga hinang na baril ay medyo gumagana at, bukod dito, magagamit sa publiko. Sa pamamagitan lamang ng kanilang pagkalat na sa wakas ay napalitan ang mga kasangkapang bato, at nagsimula ang edad ng metal.

Ang mga tool na bakal ay tiyak na pinalawak ang mga praktikal na posibilidad ng tao. Naging posible, halimbawa, na magtayo ng mga bahay na pinutol mula sa mga troso - pagkatapos ng lahat, ang isang palakol na bakal ay nagputol ng isang puno hindi tatlong beses tulad ng tanso, ngunit 10 beses na mas mabilis kaysa sa isang bato. Laganap din ang pagtatayo ng tinabas na bato. Naturally, ginamit din ito sa Bronze Age, ngunit ang malaking pagkonsumo ng medyo malambot at mamahaling metal ay mahigpit na naglimita sa mga naturang eksperimento. Ang mga posibilidad ng mga magsasaka ay lumawak din nang malaki.

Sa unang pagkakataon, natutong magproseso ng bakal ang mga tao ng Anatolia. Itinuring ng sinaunang tradisyon ng Griyego ang mga tao ng Khalibs bilang ang nakatuklas ng bakal, kung saan ginamit ang matatag na pananalitang "ama ng bakal" sa panitikan, at ang mismong pangalan ng mga tao ay nagmula sa salitang Griyego na Χάλυβας ("bakal").

Nagsimula ang Iron Revolution sa pagliko ng 1st millennium BC. e. sa Asiria. Mula noong ika-8 siglo BC e welded iron mabilis na nagsimulang kumalat sa Europa, noong III siglo BC. e. displaced bronze sa China at Gaul, lumitaw sa Germany noong ika-2 siglo AD, at noong ika-6 na siglo AD ito ay malawakang ginagamit sa Scandinavia at kabilang sa mga tribo na naninirahan sa teritoryo ng hinaharap na Russia. Sa Japan, ang Panahon ng Bakal ay dumating lamang noong ika-8 siglo AD.

Ang mga metallurgist ay nakakita lamang ng likidong bakal noong ika-19 na siglo, gayunpaman, kahit na sa bukang-liwayway ng bakal na metalurhiya - sa simula ng ika-1 milenyo BC - ang mga manggagawang Indian ay nagawang lutasin ang problema ng pagkuha ng nababanat na bakal nang walang natutunaw na bakal. Ang nasabing bakal ay tinatawag na bulat, ngunit dahil sa pagiging kumplikado ng pagmamanupaktura at kakulangan ng mga kinakailangang materyales sa karamihan ng mundo, ang bakal na ito ay nanatiling isang lihim ng India sa loob ng mahabang panahon.

Ang isang mas teknolohikal na paraan upang makakuha ng nababanat na bakal, na hindi nangangailangan ng alinman sa purong ore, o grapayt, o mga espesyal na hurno, ay natagpuan sa China noong ika-2 siglo AD. Ang bakal ay muling na-reorged nang maraming beses, sa bawat forging ay natitiklop ang blangko sa kalahati, na nagreresulta sa isang mahusay na materyal ng sandata na tinatawag na Damascus, kung saan, sa partikular, ang mga sikat na Japanese katanas ay ginawa.

Una sa lahat, dapat sabihin na hanggang sa ika-18 siglo, kasama, ang karbon ay halos hindi ginagamit sa metalurhiya - dahil sa mataas na nilalaman ng mga impurities na nakakapinsala sa kalidad ng produkto, pangunahin ang asupre. Mula noong ika-11 siglo sa Tsina at mula noong ika-17 siglo sa Inglatera, ang karbon, gayunpaman, ay nagsimulang gamitin sa mga puddling furnace para sa pagsusubo ng cast iron, ngunit ginawa nitong posible na makamit lamang ang isang maliit na pagtitipid sa uling - karamihan sa gasolina ay ginugol sa smelting, kung saan imposibleng ibukod ang contact sa pagitan ng karbon at ore .

Ang pagkonsumo ng gasolina sa metalurhiya ay napakalaki na sa oras na iyon - ang blast furnace ay kumakain ng isang cartload ng karbon kada oras. Ang uling ay naging isang madiskarteng mapagkukunan. Ito ay ang kasaganaan ng kahoy sa Sweden mismo at Finland, na kabilang dito, na nagpapahintulot sa mga Swedes na palawakin ang produksyon sa ganoong sukat. Ang mga British, na may mas kaunting kagubatan (at maging ang mga iyon ay nakalaan para sa mga pangangailangan ng armada), ay napilitang bumili ng bakal sa Sweden hanggang sa natutunan nila kung paano gumamit ng karbon.

Pagproseso ng metal

Ang pinakaunang anyo ng pag-aayos ng produksyon ng mga produktong bakal ay mga amateur na panday. Ang mga ordinaryong magsasaka, na, sa kanilang libreng oras mula sa paglilinang ng lupa, ay nakipagkalakalan sa naturang gawain. Ang panday ng ganitong uri mismo ay nakahanap ng "ore" (isang kalawang na latian o pulang buhangin), nagsunog ng karbon mismo, nagtunaw ng bakal mismo, napeke ito mismo, nagproseso nito mismo.

Ang kasanayan ng master sa yugtong ito ay natural na limitado sa pag-forging ng mga produkto ng pinakasimpleng anyo. Ang kanyang mga kagamitan ay binubuo ng mga bubuyog, isang batong martilyo at palihan, at isang giling. Ang mga kasangkapang bakal ay ginawa sa tulong ng mga bato.

Kung mayroong mga deposito ng ore na angkop para sa pagmimina sa malapit, kung gayon ang buong nayon ay maaaring makisali sa paggawa ng bakal, ngunit posible lamang ito kung mayroong isang matatag na pagkakataon para sa kumikitang marketing ng mga produkto, na halos hindi maaaring nasa mga barbarian na kondisyon.

Kung, halimbawa, para sa isang tribo ng 1000 katao mayroong isang dosenang mga prodyuser ng bakal, na ang bawat isa ay magtatayo ng isang pares ng mga hurno ng keso sa isang taon, kung gayon ang kanilang mga paggawa ay tinitiyak ang konsentrasyon ng mga produktong bakal na halos 200 gramo lamang bawat capita. At hindi sa isang taon, ngunit sa pangkalahatan.

Ang figure na ito, siyempre, ay napaka-approximate, ngunit ang katotohanan ay, sa pamamagitan ng paggawa ng bakal sa ganitong paraan, hindi kailanman naging posible na ganap na masakop ang lahat ng mga pangangailangan para sa pinakasimpleng mga armas at ang pinaka-kinakailangang mga tool sa gastos nito. Ang mga palakol ay patuloy na ginawa mula sa bato, pako at araro mula sa kahoy. Ang baluti ng metal ay nanatiling hindi naa-access kahit na sa mga pinuno.

Ang pinaka-primitive na mga tribo ng Briton, Germans at Slavs sa simula ng ating panahon ay may ganitong antas ng pagkakataon. Ang mga Balts at Finns ay lumaban sa mga crusaders gamit ang mga sandata ng bato at buto - at ito ay naging mga siglo XII-XIII. Ang lahat ng mga taong ito, siyempre, ay alam na kung paano gumawa ng bakal, ngunit hindi pa nila ito makukuha sa kinakailangang dami.

Ang susunod na yugto sa pagbuo ng ferrous metalurgy ay ang mga propesyonal na panday, na nagpatunaw pa rin ng metal sa kanilang sarili, ngunit ang ibang mga lalaki ay mas madalas na ipinadala upang kunin ang buhangin ng bakal at magsunog ng karbon - bilang kapalit. Sa yugtong ito, ang panday ay karaniwang mayroon nang katulong na martilyo at isang forge kahit papaano ay may gamit.

Sa pagdating ng mga panday, ang konsentrasyon ng mga produktong bakal ay tumaas ng apat hanggang limang beses. Ngayon ang bawat sambahayan ng magsasaka ay maaaring bigyan ng personal na kutsilyo at palakol. Tumaas din ang kalidad ng mga produkto. Ang mga panday ay mga propesyonal, bilang panuntunan, alam nila ang pamamaraan ng hinang at maaaring gumuhit ng wire. Sa prinsipyo, ang gayong manggagawa ay maaari ring makakuha ng Damascus kung alam niya kung paano, ngunit ang paggawa ng mga sandata ng Damascus ay nangangailangan ng ganoong dami ng bakal na hindi pa ito maaaring gawin nang maramihan.

Ang bakal ay isang kemikal na elemento na may atomic number na 26 sa periodic system, na tinutukoy ng simbolo na Fe (lat. Ferrum), isa sa mga pinakakaraniwang metal sa crust ng lupa. Ang simpleng sangkap na bakal ay isang kulay-pilak na puti, malleable na metal na may mataas na chemical reactivity: ang bakal ay mabilis na nabubulok sa mataas na temperatura o mataas na kahalumigmigan sa hangin. Ang bakal ay bihirang matatagpuan sa kalikasan sa dalisay nitong anyo. Kadalasang ginagamit ng tao upang lumikha ng mga haluang metal sa iba pang mga metal at may carbon, ito ang pangunahing bahagi ng bakal. Ang paglaganap ng bakal sa crust ng lupa (4.65%, ika-4 na lugar pagkatapos ng O, Si, Al) at ang kumbinasyon ng mga partikular na katangian ay ginagawa itong "No. 1 na metal" sa kahalagahan para sa mga tao. Pinaniniwalaan din na ang bakal ang bumubuo sa karamihan ng core ng daigdig.

Mayroong ilang mga bersyon ng pinagmulan ng salitang Slavic na "bakal" (Belarusian zhalez, Bulgarian zhelyazo, Ukrainian zalizo, Polish Żelazo, Slovenian Železo). Ang isa sa mga bersyon ay nag-uugnay sa salitang ito sa Sanskrit na "kawawa", na nangangahulugang "metal, ore". Ang isa pang bersyon ay nakikita sa salitang Slavic na ugat na "lez", katulad ng sa salitang "blade" (dahil ang bakal ay pangunahing ginagamit upang gumawa ng mga sandata). Mayroon ding koneksyon sa pagitan ng salitang "jelly" at ang gelatinous consistency ng "marsh ore", kung saan ang metal ay mined nang ilang panahon. Ang pangalan ng natural na iron carbonate (siderite) ay nagmula sa lat. sidereus - bituin; sa katunayan, ang unang bakal na nahulog sa mga kamay ng mga tao ay meteoric pinagmulan. Marahil ang pagkakataong ito ay hindi sinasadya. Sa partikular, ang sinaunang salitang Griyego na sideros para sa bakal at ang Latin na sidus na nangangahulugang "bituin" ay malamang na magkaroon ng isang karaniwang pinagmulan.

Sa mga tuntunin ng paglaganap sa lithosphere, ang bakal ay nasa ika-4 na lugar sa lahat ng mga elemento at nasa ika-2 puwesto pagkatapos ng aluminyo sa mga metal. Ang porsyento nito ayon sa masa sa crust ng lupa ay 4.65%. Ang bakal ay bahagi ng higit sa 300 mineral, ngunit ang mga ores lamang na may nilalaman na hindi bababa sa 16% na bakal ang mahalaga sa industriya: magnetite (magnetic iron ore) - Fe3O4 (72.4% Fe), hematite (iron sheen o red iron ore) - Fe2O3 ( 70% Fe), brown iron ore (goethite, limonite, atbp.) na may nilalamang bakal na hanggang 66.1% Fe, ngunit mas madalas 30-55%.

Ang bakal ay matagal nang malawakang ginagamit sa teknolohiya, at hindi dahil sa malawak na pamamahagi nito sa kalikasan, ngunit dahil sa mga katangian nito: ito ay plastik, madaling pumayag sa mainit at malamig na forging, panlililak at pagguhit. Gayunpaman, ang purong bakal ay may mababang lakas at paglaban sa kemikal (ito ay nag-oxidize sa hangin sa pagkakaroon ng kahalumigmigan, na natatakpan ng hindi matutunaw na kayumanggi na maluwag na kalawang). Dahil dito, sa dalisay nitong anyo, halos hindi ginagamit ang bakal. Ang tinatawag nating mga produktong "bakal" at "bakal" sa pang-araw-araw na buhay ay talagang gawa sa cast iron at steel - iron-carbon alloys, kung minsan ay may pagdaragdag ng iba pang tinatawag na alloying elements na nagbibigay sa mga haluang ito ng mga espesyal na katangian.

May panahon na ang bakal sa lupa ay higit na pinahahalagahan kaysa ginto. 1: 160: 1280: 6400. Ito ang ratio ng mga halaga ng tanso, pilak, ginto at bakal sa mga sinaunang Hittite. Tulad ng patotoo ni Homer sa Odyssey, ang nagwagi sa mga laro na inayos ni Achilles ay ginantimpalaan ng isang piraso ng ginto at isang piraso ng bakal.
Ang bakal ay pantay na kinakailangan para sa parehong mandirigma at ang mag-aararo, at ang praktikal na pangangailangan, tulad ng alam mo, ay ang pinakamahusay na makina ng produksyon at teknikal na pag-unlad. Ang terminong "Iron Age" ay ipinakilala sa agham noong kalagitnaan ng ika-19 na siglo. Ang arkeologong Danish na si K.Yu. Thomsen. "Opisyal" na mga hangganan ng panahong ito ng kasaysayan ng tao: mula IX...VII siglo. BC. nang magsimulang umunlad ang bakal na metalurhiya sa maraming tao at tribo ng Europa at Asya, at hanggang sa panahon na lumitaw ang isang makauring lipunan at estado sa mga tribong ito. Ngunit kung ang mga panahon ay pinangalanan ayon sa pangunahing materyal ng mga tool, kung gayon, malinaw naman, ang Panahon ng Bakal ay nagpapatuloy ngayon.

Paano nagkaroon ng bakal ang ating malayong mga ninuno? Una, ang tinatawag na paraan ng paggawa ng keso. Ang mga hurno ng keso ay nakaayos mismo sa lupa, kadalasan sa mga dalisdis ng mga bangin at kanal. Mukha silang mga tubo. Ang tubo na ito ay napuno ng uling at iron ore. Ang uling ay sinindihan, at ang hangin na umiihip sa dalisdis ng bangin ay nagpapanatili sa pag-aapoy ng karbon. Ang iron ore ay nabawasan, at isang malambot na sigaw ay nakuha - ang bakal na may mga pagsasama ng slag. Ang nasabing bakal ay tinatawag na hinang; naglalaman ito ng ilang carbon at impurities na inilipat mula sa ore. Napeke si Critsu. Ang mga piraso ng slag ay nahulog, at ang bakal ay nanatili sa ilalim ng martilyo, na tinusok ng mga sinulid ng slag. Iba't ibang kagamitan ang napeke mula rito. Ang edad ng wrought iron ay mahaba, ngunit ang mga tao noong unang panahon at ang unang bahagi ng Middle Ages ay pamilyar din sa iba pang bakal. Ang sikat na Damascus steel (o damask steel) ay ginawa sa Silangan noong panahon ni Aristotle (ika-4 na siglo BC). Ngunit ang teknolohiya ng paggawa nito, pati na rin ang proseso ng paggawa ng mga damask blades, ay pinananatiling lihim.

Parehong damask steel at Damascus steel ay hindi naiiba sa komposisyon ng kemikal mula sa ordinaryong hindi pinaghalo na bakal. Ito ay mga haluang metal na bakal at carbon. Ngunit hindi tulad ng ordinaryong carbon steel, ang damask steel ay may napakataas na katigasan at pagkalastiko, pati na rin ang kakayahang magbigay ng talim ng pambihirang talas.
Ang lihim ng damask steel ay pinagmumultuhan ng mga metalurgist ng maraming siglo at mga bansa. Anong mga pamamaraan at recipe lamang ang hindi inaalok! Ang ginto, pilak, mahalagang bato, garing ay idinagdag sa bakal. Ang pinaka-mapanlikha (at kung minsan ang pinaka-kahila-hilakbot) "mga teknolohiya" ay naimbento. Isa sa mga pinakalumang tip: para sa hardening, isawsaw ang talim hindi sa tubig, ngunit sa katawan ng isang maskuladong alipin, upang ang kanyang lakas ay nagiging bakal.

Sa unang kalahati ng huling siglo, ang kahanga-hangang Russian metallurgist na P.P. ay nagawang ibunyag ang sikreto ng damask steel. Anosov. Kinuha niya ang purong flash iron at inilagay ito sa isang bukas na crucible sa isang charcoal furnace. Ang bakal, natutunaw, ay puspos ng carbon, na natatakpan ng slag mula sa mala-kristal na dolomite, kung minsan ay may pagdaragdag ng purong iron scale. Sa ilalim ng slag na ito, ito ay napakatindi na napalaya mula sa oxygen, sulfur, phosphorus at silikon. Ngunit iyon ay kalahati lamang ng labanan. Kinakailangan din na palamigin ang bakal nang mahinahon at mabagal hangga't maaari, upang sa panahon ng proseso ng pagkikristal, ang malalaking kristal ng isang branched na istraktura, ang tinatawag na mga dendrite, ay maaaring unang mabuo. Ang paglamig ay pumasok mismo sa apuyan, na puno ng mainit na karbon. Sinundan ito ng mahusay na forging, na hindi dapat masira ang nagresultang istraktura.

Isa pang Russian metalurgist - D.K. Kasunod na ipinaliwanag ni Chernov ang pinagmulan ng mga natatanging katangian ng bulat, na nag-uugnay sa mga ito sa istraktura. Ang mga dendrite ay binubuo ng refractory, ngunit medyo malambot na bakal, at ang puwang sa pagitan ng kanilang "mga sanga" ay napuno sa proseso ng solidification ng metal na may higit na carbon-saturated, at samakatuwid ay mas matigas na bakal. Kaya ang mas malaking tigas at mas malaking lagkit sa parehong oras. Sa panahon ng forging, ang bakal na "hybrid" na ito ay hindi nawasak, ang istraktura ng puno nito ay napanatili, ngunit mula lamang sa isang tuwid na linya ito ay nagiging isang zigzag. Ang mga tampok ng pagguhit ay higit na nakasalalay sa lakas at direksyon ng mga suntok, sa kasanayan ng panday.

Ang Damascus steel noong unang panahon ay ang parehong damask steel, ngunit kalaunan ang tinatawag na bakal na nakuha sa pamamagitan ng forge welding mula sa maraming bakal na wire o strips. Ang mga wire ay ginawa mula sa mga bakal na may iba't ibang nilalaman ng carbon, kaya ang parehong mga katangian ng damask steel. Sa Middle Ages, ang sining ng paggawa ng naturang bakal ay umabot sa pinakamalaking pag-unlad nito. Ang isang talim ng Hapon ay kilala, sa istraktura kung saan natagpuan ang tungkol sa 4 na milyong microscopically thin steel thread. Naturally, ang proseso ng paggawa ng mga armas mula sa Damascus steel ay mas matrabaho kaysa sa proseso ng paggawa ng damask sabers.

Ang proseso ng paggawa ng keso ay higit na nakasalalay sa lagay ng panahon: kinakailangan na ang hangin ay dapat pumutok sa "pipe". Ang pagnanais na mapupuksa ang mga vagaries ng panahon ay humantong sa paglikha ng mga bubulusan, na nagpapaypay ng apoy sa isang hilaw na hurno. Sa pagdating ng mga bubulusan, hindi na kailangang magtayo ng mga hilaw na hurno sa mga dalisdis. Ang isang bagong uri ng pugon ay lumitaw - ang tinatawag na mga lobo na hukay, na hinukay sa lupa, at mga blast furnace, na nakataas sa ibabaw ng lupa. Ang mga ito ay ginawa mula sa mga bato na pinagsama-sama ng luad. Ang isang tubo ng bubulusan ay ipinasok sa butas sa base ng domnitsa at ang pugon ay nagsimulang mapalaki. Nasunog ang karbon, at sa apuyan ng pugon ay mayroon nang sigaw na pamilyar sa amin. Karaniwan, upang mabunot ito, nabasag nila ang ilang mga bato sa ilalim ng pugon. Pagkatapos ay inilagay sila pabalik sa lugar, ang hurno ay napuno ng karbon at mineral, at ang lahat ay nagsimulang muli.

Kapag inalis ang cracker mula sa pugon, ang tinunaw na cast iron ay ibinuhos din - ang bakal na naglalaman ng higit sa 2% carbon, natutunaw sa mas mababang temperatura. Sa solidong anyo, ang cast iron ay hindi maaaring huwad; ito ay nadurog sa mga piraso mula sa isang suntok gamit ang martilyo. Samakatuwid, ang cast iron, tulad ng slag, sa una ay itinuturing na isang basurang produkto. Tinawag pa ito ng British na "pig iron" - pig iron. Nang maglaon lamang napagtanto ng mga metalurgista na ang likidong bakal ay maaaring ibuhos sa mga hulma at iba't ibang mga produkto, tulad ng mga cannonball, ay maaaring makuha mula dito. Sa pamamagitan ng XIV ... XV siglo. Ang mga blast furnace, na gumawa ng pig iron, ay matatag na pumasok sa industriya. Ang kanilang taas ay umabot sa 3 m higit pa, natunaw nila ang foundry iron, kung saan hindi lamang ang mga core, kundi pati na rin ang mga kanyon mismo ay ibinuhos. Ang tunay na pagliko mula sa blast furnace patungo sa blast furnace ay naganap lamang noong 80s ng ika-18 siglo, nang ang isa sa mga klerk ni Demidov ay nagkaroon ng ideya na humihip sa blast furnace hindi sa pamamagitan ng isang nozzle, ngunit sa pamamagitan ng dalawa, paglalagay. ang mga ito sa magkabilang panig ng apuyan. Ang bilang ng mga nozzle, o sibat (na tinatawag na ngayon), ay lumago, ang putok ay naging mas pare-pareho, ang diameter ng apuyan ay tumaas, at ang produktibo ng mga hurno ay tumaas.

Dalawang higit pang pagtuklas ang lubos na nakaimpluwensya sa pagbuo ng paggawa ng blast-furnace. Sa loob ng maraming taon, ang mga blast furnaces ay pinagagana ng uling. Mayroong isang buong industriya na nakatuon sa pagsunog ng karbon mula sa kahoy. Bilang resulta, ang mga kagubatan sa Inglatera ay pinutol sa isang lawak na ang isang espesyal na utos ay inilabas ng Reyna na nagbabawal sa pagsira ng kagubatan para sa mga pangangailangan ng industriya ng bakal at bakal. Pagkatapos nito, ang metalurhiya ng Ingles ay nagsimulang mabilis na bumaba. Napilitan ang Britain na mag-import ng baboy mula sa ibang bansa, pangunahin mula sa Russia. Nagpatuloy ito hanggang sa kalagitnaan ng ika-18 siglo, nang si Abraham Derby ay nakahanap ng paraan upang makakuha ng coke mula sa karbon, ang mga reserbang kung saan sa England ay napakalaki. Ang coke ay naging pangunahing panggatong para sa mga blast furnaces. Noong 1829, unang inilapat ni J. Nilson sa planta ng Kleid (Scotland) ang pinainit na hangin na umiihip sa mga blast furnace. Ang pagbabagong ito ay nagpapataas ng produktibidad ng mga hurno at kapansin-pansing nabawasan ang pagkonsumo ng gasolina. Ang huling makabuluhang pagpapabuti sa proseso ng blast furnace ay naganap na ngayon. Ang kakanyahan nito ay ang pagpapalit ng bahagi ng coke sa murang natural na gas.

Ang proseso ng paggawa ng bakal ay mahalagang nabawasan sa pagsunog ng mga impurities mula sa cast iron, upang i-oxidize ang mga ito gamit ang atmospheric oxygen. Ang ginagawa ng mga metallurgist ay maaaring mukhang walang kapararakan sa isang ordinaryong chemist: una nilang binabawasan ang iron oxide, sabay-sabay na saturating ang metal na may carbon, silikon, mangganeso (produksyon ng bakal), at pagkatapos ay sinubukan nilang sunugin ang mga ito. Ang pinaka-nakakainis na bagay ay ang chemist ay ganap na tama: ang mga metallurgist ay gumagamit ng isang malinaw na katawa-tawa na pamamaraan. Ngunit wala silang iba. Ang pangunahing muling pamamahagi ng metalurhiko - ang paggawa ng bakal mula sa cast iron - ay lumitaw noong ika-14 na siglo. Pagkatapos ay nakuha ang bakal sa bloomery forges. Ang cast iron ay inilagay sa isang kama ng uling sa itaas ng lance ng hangin. Sa panahon ng pagkasunog ng karbon, ang cast iron ay natunaw at tumulo sa mga patak, na dumadaan sa isang zone na mas mayaman sa oxygen - lampas sa tuyere. Dito, ang bakal ay bahagyang napalaya mula sa carbon at halos ganap na mula sa silikon at mangganeso. Pagkatapos ay napunta ito sa ilalim ng apuyan, na natatakpan ng isang layer ng ferruginous slag na natitira mula sa nakaraang smelting. Ang slag ay unti-unting nag-oxidize sa carbon na nasa metal pa rin, na nagiging sanhi ng pagtaas ng punto ng pagkatunaw ng metal at ito ay lumapot. Ang nagresultang malambot na ingot ay itinaas gamit ang isang crowbar. Sa zone sa itaas ng tuyere, ito ay muling natunaw, habang ang ilang bahagi ng carbon na nakapaloob sa bakal ay na-oxidized. Kapag, pagkatapos ng muling pagtunaw, isang 50 ... 100-kilogram na sigaw ay nabuo sa ilalim ng apuyan, ito ay inalis mula sa apuyan at agad na ipinadala para sa forging, ang layunin nito ay hindi lamang upang i-compact ang metal, kundi pati na rin upang magbigay ng mga likidong slags mula dito.

Ang pinaka-advanced na iron-making unit ng nakaraan ay ang puddling oven, na naimbento ng Englishman na si Henry Cort sa pagtatapos ng ika-18 siglo. (Nga pala, naimbento din niya ang paggulong ng hugis na bakal sa mga rolyo na may mga gauge na pinutol sa mga ito. Isang pulang-mainit na strip ng metal, na dumadaan sa mga gauge, ay kinuha ang kanilang hugis.). Ang puddling oven ni Kort ay nilagyan ng cast iron, at ang ilalim nito (ibaba) at mga dingding ay nilagyan ng iron ore. Sila ay na-renew pagkatapos ng bawat pagtunaw. Ang mga maiinit na gas mula sa hurno ay natunaw ang bakal, at pagkatapos ay ang oxygen sa hangin at ang oxygen na nakapaloob sa mineral ay nag-oxidize ng mga impurities. Ang puddler na nakatayo sa tabi ng kalan ay hinahalo ang paliguan gamit ang isang patpat na bakal, kung saan nabuo ang mga kristal, na bumubuo ng isang dumura na bakal, ay idineposito. Matapos ang pag-imbento ng puddling furnace, walang bagong lumitaw sa lugar na ito ng ferrous metalurgy sa loob ng mahabang panahon, maliban sa paraan ng crucible para sa paggawa ng mataas na kalidad na bakal na binuo ng Englishman Gunstman. Ngunit ang mga crucibles ay hindi mabisa, at ang pag-unlad ng industriya at transportasyon ay nangangailangan ng higit pa at mas maraming bakal.

Si Henry Bessemer noong 1856 ay nag-patent ng isang paraan para sa paggawa ng bakal sa pamamagitan ng pag-ihip ng hangin sa pamamagitan ng likidong bakal sa isang converter - isang hugis-peras na sisidlan na gawa sa sheet na bakal, na nilagyan ng quartz refractory mula sa loob. Ang isang refractory bottom na may maraming butas ay nagsisilbing supply ng putok. Ang converter ay may device para sa pag-ikot sa loob ng 300°. Bago simulan ang trabaho, ang converter ay inilalagay "sa likod nito", ang cast iron ay ibinuhos dito, ang sabog ay hinipan, at pagkatapos lamang ang converter ay inilagay nang patayo. Ang air oxygen ay nag-oxidize ng bakal sa FeO. Ang huli ay natutunaw sa cast iron at nag-oxidize ng carbon, silicon, manganese ... Ang mga slags ay nabuo mula sa mga oxide ng bakal, mangganeso at silikon. Ang proseso ng taxi ay isinasagawa hanggang sa ganap na masunog ang carbon. Pagkatapos ang converter ay muling inilagay "sa likod nito", ang sabog ay naka-off, ang kinakalkula na halaga ng ferromanganese ay ipinakilala sa metal - para sa deoxidation. Nagreresulta ito sa mataas na kalidad na bakal.
Ang paraan ng pag-convert ng pig iron ay naging unang paraan ng mass production ng cast steel.

Ang muling pamamahagi sa Bessemer converter, tulad ng nangyari sa ibang pagkakataon, ay mayroon ding mga disadvantages. Sa partikular, ang mga nakakapinsalang impurities - sulfur at phosphorus - ay inalis mula sa cast iron. Samakatuwid, para sa pagproseso sa converter, pangunahing cast iron na walang sulfur at phosphorus ang ginamit. Nang maglaon, natutunan nilang alisin ang sulfur (syempre, bahagyang), sa pamamagitan ng pagdaragdag ng mayaman sa manganese na "mirror" na cast iron sa likidong bakal, at kalaunan ay ferromanganese. Sa phosphorus, na hindi inalis sa proseso ng blast-furnace at hindi nakatali ng manganese, ang sitwasyon ay mas kumplikado. Ang ilang mga ores, tulad ng Lorraine, na mayaman sa phosphorus, ay nanatiling hindi angkop para sa paggawa ng bakal. Ang solusyon ay natagpuan ng English chemist na si S.D. Thomas, na nagmungkahi na itali ang posporus sa dayap. Ang Thomas converter, hindi katulad ng Bessemer, ay nilagyan ng sinunog na dolomite, hindi silica. Ang dayap ay idinagdag sa cast iron habang hinihipan. Ang isang lime-phosphorous slag ay nabuo, na madaling nahiwalay sa bakal. Kasunod nito, ang slag na ito ay ginamit pa bilang isang pataba.

Ang pinakamalaking rebolusyon sa paggawa ng bakal ay naganap noong 1865, nang ang mag-amang Pierre at Emile Martin ay gumamit ng isang regenerative gas furnace na itinayo ayon sa mga guhit ng W. Siemens upang makagawa ng bakal. Sa loob nito, salamat sa pag-init ng gas at hangin, sa mga espesyal na silid na may refractory nozzle, naabot ang napakataas na temperatura na ang bakal sa paliguan ng pugon ay hindi na naipasa sa isang pasty, tulad ng sa isang puddling furnace, ngunit sa isang likido. estado. Maaari itong ibuhos sa mga ladle at molds, gawing ingot at igulong sa mga riles, beam, profile ng gusali, sheet... At lahat ng ito sa napakalaking sukat! Bilang karagdagan, naging posible na gamitin ang malaking dami ng scrap iron na naipon sa loob ng maraming taon sa mga plantang metalurhiko at paggawa ng makina. Ang huling pangyayari ay may napakahalagang papel sa pagbuo ng bagong proseso. Sa simula ng XX siglo. halos ganap na pinalitan ng open-hearth furnaces ang Bessemer at Thomas converters, na, bagama't kumonsumo sila ng scrap, ay nasa napakaliit na dami.

Ang produksyon ng converter ay maaaring maging isang makasaysayang pambihira, katulad ng pagbubuklod, kung hindi para sa pagsabog ng oxygen. Ang ideya ng pag-alis ng nitrogen mula sa hangin, na hindi kasama sa proseso, at paghihip ng baboy na bakal gamit ang oxygen lamang, ay nangyari sa maraming kilalang metalurgist ng nakaraan; lalo na noong ika-19 na siglo. Russian metallurgist D.K. Si Chernov at ang Swede na si R. Åkerman ay sumulat tungkol dito. Ngunit sa oras na iyon ang oxygen ay masyadong mahal. Noong 30s-40s lamang ng ika-20 siglo, nang ang mga murang pang-industriya na pamamaraan para sa pagkuha ng oxygen mula sa hangin ay ipinakilala, ang mga metallurgist ay nakagamit ng oxygen sa paggawa ng bakal. Siyempre, sa mga open-hearth furnaces. Ang mga pagtatangkang ihip ang oxygen sa pamamagitan ng pig iron sa mga converter ay hindi matagumpay; tulad ng isang mataas na temperatura na binuo na ang ilalim ng apparatus burn sa pamamagitan ng. Sa open-hearth furnace, ang lahat ay mas simple: ang oxygen ay ibinigay pareho sa tanglaw upang mapataas ang temperatura ng apoy, at sa paliguan (sa likidong metal) upang masunog ang mga dumi. Ginawa nitong posible na lubos na mapataas ang pagiging produktibo ng mga open-hearth furnace, ngunit sa parehong oras ay pinataas ang temperatura sa kanila nang labis na nagsimulang matunaw ang mga refractory. Samakatuwid, dito rin, ang oxygen ay ginamit sa katamtamang dami.

Noong 1952, sa lungsod ng Linz ng Austrian, ang halaman ng Fest sa unang pagkakataon ay nagsimulang gumamit ng isang bagong paraan ng paggawa ng bakal - isang oxygen-converter. Ang cast iron ay ibinuhos sa converter, ang ilalim nito ay walang mga butas para sa pamumulaklak, ito ay bingi. Ang oxygen ay ibinibigay sa ibabaw ng likidong bakal. Ang pagkasunog ng mga impurities ay lumikha ng napakataas na temperatura na ang likidong metal ay kailangang palamig sa pamamagitan ng pagdaragdag ng iron ore at scrap sa converter. At sa medyo malaking dami. Ang mga converter ay muling lumitaw sa mga metalurhiko na halaman. Ang bagong paraan ng paggawa ng bakal ay nagsimulang kumalat nang mabilis sa lahat ng industriyalisadong bansa. Ngayon ito ay itinuturing na isa sa mga pinaka-promising sa paggawa ng bakal. Ang mga bentahe ng converter ay na ito ay tumatagal ng mas kaunting espasyo kaysa sa isang open-hearth furnace, ang pagtatayo nito ay mas mura, at ang pagiging produktibo nito ay mas mataas. Gayunpaman, sa una, ang mga low-carbon mild steel lamang ang natunaw sa mga converter. Sa mga sumunod na taon, isang proseso ang binuo para sa pagtunaw ng mga high-carbon at alloy na bakal sa isang converter.

Ang mga katangian ng bakal ay iba-iba. May mga bakal na idinisenyo para sa mahabang pananatili sa tubig dagat, mga bakal na makatiis sa mataas na temperatura at ang agresibong pagkilos ng mga mainit na gas, mga bakal kung saan ginawa ang mga soft tie wire, at mga bakal para sa paggawa ng nababanat at matitigas na bukal. Ang ganitong iba't ibang mga katangian ay nagreresulta mula sa iba't ibang mga komposisyon ng bakal. Kaya, ang mga high-strength ball bearings ay ginawa mula sa bakal na naglalaman ng 1% carbon at 1.5% chromium; bakal na naglalaman ng 18% chromium at 8 ... 9% nickel ay ang kilalang "stainless steel", at ang mga tool sa pagliko ay ginawa mula sa bakal na naglalaman ng 18% tungsten, 4% chromium at 1% vanadium. Ang iba't ibang komposisyon ng bakal na ito ay nagpapahirap sa kanila na tunawin. Sa katunayan, sa isang open-hearth furnace at isang converter, ang kapaligiran ay nag-o-oxidize, at ang mga elemento tulad ng chromium ay madaling na-oxidize at nagiging slag, i.e. ay nawala. Nangangahulugan ito na upang makakuha ng bakal na may chromium na nilalaman na 18%, mas maraming chromium ang dapat ipasok sa pugon kaysa sa 180 kg bawat tonelada ng bakal. Ang Chrome ay isang mamahaling metal. Paano makahanap ng isang paraan sa sitwasyong ito?

Ang isang paraan sa labas ay natagpuan sa simula ng ika-20 siglo. Para sa metal smelting, iminungkahi na gamitin ang init ng isang electric arc. Ang mga scrap na metal ay na-load sa isang pabilog na hurno, ang cast iron ay ibinuhos at ang carbon o graphite electrodes ay ibinaba. Sa pagitan nila at ng metal sa pugon ("bath") isang electric arc na may temperatura na humigit-kumulang 4000 ° C ang naganap. Ang metal ay natunaw nang madali at mabilis. At sa naturang saradong electric furnace, maaari kang lumikha ng anumang kapaligiran - oxidizing, pagbabawas o ganap na neutral. Sa madaling salita, mapipigilan ang mahahalagang bagay na masunog. Ito ay kung paano nilikha ang metalurhiya ng mga de-kalidad na bakal. Nang maglaon, iminungkahi ang isa pang paraan ng electric melting - induction. Mula sa pisika ito ay kilala na kung ang isang metal na konduktor ay inilagay sa isang likid kung saan ang isang mataas na dalas na kasalukuyang pumasa, pagkatapos ay isang kasalukuyang ay sapilitan sa loob nito at ang konduktor ay uminit. Ang init na ito ay sapat na upang matunaw ang metal sa isang tiyak na oras. Ang induction furnace ay binubuo ng isang crucible na may spiral na naka-embed sa lining. Ang isang high-frequency na kasalukuyang ay dumaan sa spiral, at ang metal sa tunawan ay natunaw. Sa gayong pugon, maaari ka ring lumikha ng anumang kapaligiran.

Sa mga electric arc furnaces, ang proseso ng pagkatunaw ay karaniwang nagaganap sa ilang mga yugto. Una, ang mga hindi kinakailangang impurities ay sinusunog sa labas ng metal, na nag-o-oxidize sa kanila (panahon ng oksihenasyon). Pagkatapos, ang slag na naglalaman ng mga oxide ng mga elementong ito ay tinanggal (na-download) mula sa hurno, at ang mga ferroalloy ay na-load - mga haluang bakal na may mga elemento na kailangang ipasok sa metal. Ang furnace ay sarado at ang pagtunaw ay nagpapatuloy nang walang air access (recovery period). Bilang isang resulta, ang bakal ay puspos ng mga kinakailangang elemento sa isang naibigay na halaga. Ang natapos na metal ay inilabas sa isang sandok at ibinuhos.

Ang mga bakal, lalo na ang mga mataas na kalidad, ay naging napaka-sensitibo sa nilalaman ng mga impurities. Kahit na ang maliit na halaga ng oxygen, nitrogen, hydrogen, sulfur, phosphorus ay lubhang nakakapinsala sa kanilang mga katangian - lakas, katigasan, paglaban sa kaagnasan. Ang mga impurities na ito ay bumubuo ng mga non-metallic compound na may bakal at iba pang mga elemento na nakapaloob sa bakal, na nakakabit sa pagitan ng mga butil ng metal, nakakapinsala sa pagkakapareho nito at nagpapababa ng kalidad. Kaya, sa isang pagtaas ng nilalaman ng oxygen at nitrogen sa mga bakal, ang kanilang lakas ay bumababa, ang hydrogen ay nagiging sanhi ng hitsura ng mga natuklap - microcracks sa metal, na humantong sa hindi inaasahang pagkasira ng mga bahagi ng bakal sa ilalim ng pagkarga, ang posporus ay nagdaragdag ng brittleness ng bakal sa malamig, Ang asupre ay nagiging sanhi ng pulang brittleness - ang pagkasira ng bakal sa ilalim ng pagkarga sa mataas na temperatura. Ang mga metalurgist ay naghahanap ng mga paraan upang maalis ang mga dumi na ito sa loob ng mahabang panahon. Pagkatapos ng smelting sa open-hearth furnaces, converter at electric furnaces, ang metal ay deoxidized - aluminyo, ferrosilicon (isang haluang metal ng bakal at silikon) o ferromanganese ay idinagdag dito. Ang mga elementong ito ay aktibong pinagsama sa oxygen, lumutang sa slag at binabawasan ang nilalaman ng oxygen sa bakal. Ngunit nananatili pa rin ang oxygen sa bakal, at para sa mga de-kalidad na bakal, ang mga natitirang dami nito ay masyadong malaki. Kinailangan na maghanap ng iba, mas epektibong paraan.

Noong 1950s, nagsimulang lumikas ang mga metalurgist sa bakal sa isang pang-industriyang sukat. Ang isang ladle na may likidong metal ay inilalagay sa isang silid kung saan ang hangin ay pumped out. Ang metal ay nagsisimulang kumulo nang marahas at ang mga gas ay inilabas mula dito. Gayunpaman, isipin ang isang sandok na may 300 toneladang bakal - gaano katagal bago ito kumulo nang lubusan, at gaano kalaki ang lalamig ng metal sa panahong ito. Kaagad na magiging malinaw sa iyo na ang pamamaraang ito ay angkop lamang para sa maliit na halaga ng bakal. Samakatuwid, ang iba, mas mabilis at mas mahusay na mga paraan ng vacuuming ay binuo. Ngayon ang mga ito ay ginagamit sa lahat ng mga binuo bansa, at ito ay napabuti ang kalidad ng bakal. Noong unang bahagi ng 60s, isang paraan ng electroslag remelting ng bakal ay binuo, na sa lalong madaling panahon ay nagsimulang gamitin sa maraming mga bansa. Ang pamamaraang ito ay napaka-simple. Sa isang water-cooled na metal na sisidlan - isang amag - isang ingot ng metal ay inilalagay, na dapat na dalisayin, at natatakpan ng slag ng isang espesyal na komposisyon. Pagkatapos ang ingot ay konektado sa isang kasalukuyang pinagmulan. Ang isang electric arc ay nangyayari sa dulo ng ingot, at ang metal ay nagsisimulang matunaw. Ang likidong bakal ay tumutugon sa slag at nalinis hindi lamang mula sa mga oxide, kundi pati na rin mula sa nitride, phosphides at sulfides. Ang isang bagong ingot, na nilinis mula sa mga nakakapinsalang dumi, ay nagpapatigas sa amag. Ginamit din ang isang alternatibong paraan: ang mga slag ng isang espesyal na komposisyon para sa paglilinis ng metal ay natunaw at ibinuhos sa isang sandok, at pagkatapos ay inilabas ang metal mula sa hurno sa likidong slag na ito. Ang slag ay humahalo sa metal at sumisipsip ng mga dumi. Ang pamamaraang ito ay mabilis, mahusay at hindi nangangailangan ng malaking halaga ng kuryente.

Ang pagkuha ng bakal nang direkta mula sa ore, pag-bypass sa proseso ng blast-furnace, ay nakikibahagi noong nakaraang siglo. Pagkatapos ang prosesong ito ay tinatawag na direktang pagbabawas. Gayunpaman, hanggang kamakailan, hindi ito nakahanap ng malawak na pamamahagi. Una, ang lahat ng iminungkahing paraan ng direktang pagbabawas ay hindi mabisa, at pangalawa, ang resultang produkto - sponge iron - ay hindi maganda ang kalidad at kontaminado ng mga impurities. Gayunpaman, ang mga mahilig ay nagpatuloy na magtrabaho sa direksyon na ito. Ang sitwasyon ay radikal na nagbago mula noong malawakang paggamit ng natural na gas sa industriya. Ito ay napatunayang isang mainam na paraan ng pagbawi ng iron ore. Ang pangunahing bahagi ng natural na gas, methane CH4, ay nabubulok sa pamamagitan ng oksihenasyon sa pagkakaroon ng isang katalista sa mga espesyal na aparato - mga reformer ayon sa reaksyon 2CH4 + O2 → 2CO + 2H2.

Ito ay lumiliko ang isang halo ng pagbabawas ng mga gas - carbon monoxide at hydrogen. Ang halo na ito ay pumapasok sa reaktor, na pinapakain ng iron ore.
Ang mga hugis at disenyo ng mga reaktor ay napaka-magkakaibang. Minsan ang reactor ay isang umiikot na tube kiln, tulad ng isang cement kiln, minsan isang shaft kiln, minsan isang closed retort. Ipinapaliwanag nito ang iba't ibang mga pangalan para sa mga direktang paraan ng pagbabawas: Midrex, Purofer, Ohalata-i-Lamina, SL-RN, atbp. Ang bilang ng mga paraan ay lumampas na sa dalawang dosena. Ngunit ang kanilang kakanyahan ay karaniwang pareho. Ang mayaman na iron ore ay nababawasan ng pinaghalong carbon monoxide at hydrogen. Mula sa bakal na espongha, hindi lamang isang magandang palakol - ang isang mahusay na kuko ay hindi maaaring huwad. Gaano man kayaman ang orihinal na ore, hindi pa rin lalabas dito ang purong bakal. Ayon sa mga batas ng chemical thermodynamics, kahit na hindi posible na ibalik ang lahat ng bakal na nakapaloob sa mineral; ang ilan sa mga ito ay mananatili pa rin sa produkto sa anyo ng mga oxide. Ang bakal na espongha ay naging isang halos perpektong hilaw na materyal para sa electrometallurgy. Naglalaman ito ng kaunting mga nakakapinsalang dumi at natutunaw nang maayos. Ang benepisyo ng direktang pagbabawas ng pamamaraan - ang electric furnace ay ang mababang halaga nito. Ang mga direct reduction plant ay mas mura at gumagamit ng mas kaunting enerhiya kaysa sa mga blast furnace. Ang direktang remelting ay hindi ang tanging paraan upang magamit ang sponge iron sa ferrous metalurgy. Maaari rin itong gamitin bilang kapalit ng scrap metal sa mga open hearth furnace, converter at electric arc furnace.

Ang Panahon ng Bakal ay nagpapatuloy. Humigit-kumulang 9/10 ng lahat ng mga metal at haluang metal na ginagamit ng sangkatauhan ay mga bakal na haluang metal. Ang bakal ay natunaw sa mundo mga 50 beses na higit pa kaysa sa aluminyo, hindi banggitin ang iba pang mga metal. Mga plastik? Ngunit sa ating panahon, madalas silang gumaganap ng isang independiyenteng papel sa iba't ibang mga disenyo, at kung, alinsunod sa tradisyon, sinusubukan nilang ipakilala ang mga ito sa ranggo ng "hindi maaaring palitan na mga kapalit", kung gayon mas madalas nilang pinapalitan ang mga non-ferrous na metal, hindi. mga ferrous. Ilang porsyento lamang ng mga plastik na ating kinokonsumo ay pinapalitan ang bakal. Ang mga haluang metal na nakabase sa bakal ay unibersal, advanced sa teknolohiya, magagamit at mura nang maramihan. Ang hilaw na materyal na base ng metal na ito ay hindi rin nagdudulot ng pag-aalala: ang na-explore na mga reserba ng iron ore ay sapat na para sa hindi bababa sa dalawang siglo na darating. Ang bakal ay matagal nang naging pundasyon ng sibilisasyon.