Tarih Podcast'leri

Eski zamanlarda demir nasıl elde edildi?

Eski zamanlarda demir nasıl elde edildi?

Bugün demir madenciliği yapmak için gelişmiş makinelerimiz var, ancak bin yıl önce bu kadar değildi. Atalarımız demir yataklarının varlığını nasıl tespit etti, onları çıkardı ve onlardan silah yaptı? Gelişmiş aletlere sahip olmadıklarına göre, demiri eritmek için gereken sıcaklıklara nasıl ulaştılar?


Meteorik Demir

MÖ 1000'den önce meteorik demir veya bazen küçük doğal demir yatakları çalışıldı. Bu kaynaklar saf demirdir ve kolaylıkla silaha dönüştürülebilir. Tutankhamun'un mezarında meteorik bir demir hançer bulundu. Bu tür kaynaklardan sadece küçük miktarlarda mevcuttur.

bataklık demiri

Önemli miktarlarda demir üretimi MÖ 500 civarında başladı. Önemli bir demir kaynağı, bataklıkların dibinde doğal olarak bulunan demir oksit nodülleri olan bataklık demiriydi. Bir tırmıkla onları toplamak kolaydır. Örneğin Cermenler ve La Tene kültürü, muhtemelen silah yapmak için bataklık demiri kullandı. Bataklık demiri yakın zamana kadar kullanılmaya devam etti. Amerikan kolonileri demir işleme endüstrisine başladığında, bataklık demiri onların ilk cevher kaynağıydı (bkz. Saugus Iron Works).

Hematit

Büyük miktarlarda sadece demir değil, çelik de üreten Romalılar, gerçekten hazırlık yapanlardı. Bu, başarılarında önemli bir faktördü. Muhtemelen Latium'un kendisi de (ki çok bataklıktı) dahil olmak üzere çeşitli demir cevheri kaynakları vardı, ancak en önemli kaynak Elba adasıydı. Elba'da geniş, saf hematit birikintileri vardır (aslında kantaşı) modern zamanlara kadar tüm yol üzerinde çalışıldı. Hematit saf, konsantre demir oksittir ve mükemmel bir demir cevheridir. Elba, Romalılardan bile önce Etrüskler tarafından geliştirilmişti, ancak Roma yönetimi ele geçirdiğinde oradaki madencilik faaliyetlerini büyük ölçüde genişlettiler.

Çelik Yapmak

Çelik yapmak için Romalılar, daha sonra Katalan demirhanesi olarak bilinen türden basit çiçeklikler kullandılar. Bu tür demircilik binlerce yıldır kullanılıyordu. Aslında, bugün bile arka bahçedeki demirciler Katalan demirhanesini kullanarak çelik yapıyorlar. Böyle bir demirhaneyi kullanmakta ustalaşmak oldukça zordur, ancak teknolojide ustalaştıktan sonra kaliteli çelik yapmak kolaydır.


Anadolu genellikle demirciliğin doğduğu yer olarak kabul edilir. Demircilik, Anadolu'da en azından MÖ 3. binyıla kadar uzanan Hititlerden önce gelir, ancak Hititler metalurjide önemli ilerlemeler kaydetmiştir. Ne yazık ki, metal işçiliğinin kökenleri hakkında çok az şey biliyoruz. Arkeolojik buluntular çok nadirdir: metal çok değerli olduğundan, eserlerin kaybolması veya atılması olası değildir. Bildiğimiz çok az şey yazılı kayıtlardan geliyor:

Hitit yazıcıları metalürjik prosedürlerin kendisine çok az dikkat ettiler. İzole edilmiş notlardan, hammaddenin ilk olarak tasnif edildiği sonucuna varılabilir. Erime fiil ile anlatıldı zanu- (pişirmek)… Saflaştırma işlemlerinin uygulanması, metallerin farklı niteliklerinden bahsedilmesinden anlaşılabilir. Alaşımlama becerisi, altın - bakır alaşımlarının ve tabii ki bronzun üretimini açıklayan metinlerle kanıtlanmıştır. Metal döküldü (lahuwai-) külçelere veya bitmiş ürünlere dönüştürülür. Bir külçe veya talanttan gerekli miktar kesildi (arha duwarnai-), yeniden biçimlendirmek için (appa lahuwai-) nihai ürünlere dönüştürülür.

Demir söz konusu olduğunda, kullanılan terimlere göre üç üretim aşaması gözlemlenebilir: 'demir doğrudan fırından (alınan)' (AN.BAR KI.NE), standart ürün 'demir' (AN.BAR) ve daha yüksek kalite, muhtemelen daha fazla değer verilen 'mükemmel/birinci sınıf demir' (AN.BAR İŞARET). Nihai ürün demir külçeler, çubuklar veya bıçaklar olabilir. Devlete ait demirciler, Hattuşili III'ün ünlü KBo 1.14 harfi ile bir Asur kralına ait olduğunu belgelemektedir. Öte yandan, bir vergi listesinde 24 adı geçen 56 demir bıçak ve 16 siyah demir sopası, demirin taşralı topluluklar tarafından da üretildiğini göstermektedir. (kaynak)

Yazarlar, normal demirin meteorik demirden önce doğrulandığını belirtiyorlar. Hititler, onları işlevsel eşdeğerler olarak ele alarak birini diğerinden daha değerli görmediler.

Ne yazık ki, metalurjinin kökenleri gibi görünüyor ve gerçekten eski madencilik ve eritme tekniklerinin çoğu zaman içinde kayboluyor.


Eski İnsanlar Demiri Nasıl Keşfetti?

Demir üretimi, eski uygarlıklar için en karmaşık metal işleme biçimiydi.

Demir cevheri indirgemesinin karmaşık teknolojisinin kökleri, 4.000 yıl önce Hitit ve Mitanni krallıklarındaki antik Anadolu'da (bugünkü Türkiye'de) yatmaktadır. Kuzey Hindistan'da 3.800 yıl önce ortaya çıktığına dair kanıtlar var.

Bağımsız olarak demir, Sahra Altı Afrika'da, bugünün Nijerya'sında aynı zamanda üretildi.

Şimdiye kadar keşfedilen en eski demir nesneler arasında, 5.200 yıllık bir Mısır mezarında bulunan meteorik demirden bir inci ve Khufu'nun piramidinde bulunan karasal demirden bir bıçak bıçağı var.

Hitit ve Mitanni kralları, bu metalin gücünün ve değerinin bilincinde olarak, ticareti yapılan miktarları kontrol ederek, üretiminin sırrını sakladıklarından, o dönemde yeni metal nadirdi.

3.400 yaşındaki bir firavunun Hitit kralına yazdığı mektuptan demir istediği ortaya çıkar. Kral mı verdi? bir hançer!

3.500 yıl önce, metal daha büyük miktarlarda üretildi, çünkü Üçüncü Thutmose tarafından alınan haraç listeleri arasında yeni metal de var.

Demir, karasal kabukta en sık görülen metallerden biridir.

Başlangıçta, alternatif olarak kömürle yerleştirilen cevherin ısıtılmasıyla elde edildi. Ancak o zamanlar elde edilen sıcaklıklar, demiri eritmeye yetmedi ve sadece, cüruftan arındırılması ve dövülmesi gereken süngerimsi bir kütleyle sonuçlandı.

Demir ergitilemediği için çekiçle şekillendiriliyordu. Bu teknik, körük gerektiriyordu. Körükten önce fan ve üfleme borusu vardı.

Çekiç ve örs olarak taş veya metal kesekler, kavramak için ise bir tür kaba metal kerpeten kullanılmıştır. Saban ve silahlardan takılara kadar üretilen bu ilkel teknik.

Daha sonra, daha gelişmiş teknikler, yumuşak demir elde etmek için fırının içinden karbon oksidi dozlayarak karmaşık fırınlar kullandı. Erime noktası nispeten düşüktü, 1180-1215o C. Silisyum kirecini nötralize etmek için kullanıldı.

Yaklaşık 3200 yıl önce, yeni metal Avrupa'da (Balkanlar üzerinden), Batı Asya'da ve Uzak Doğu'da hızla yayıldı. Demir Çağı'nın başlangıcı, Tunç Çağı'nın zirvesine karşılık gelir.

Ancak MÖ beşinci yüzyıldan itibaren, çoğu aletin bu malzemeden yapıldığı Avrupa'da demir sıklıkla kullanılmaya başlandı. Afrika'da demir, Bantu kabilelerine, Taş Devri seviyesindeki Bushmen ve Pigme popülasyonlarının yerini alarak, Siyah Afrika'nın neredeyse yarısını sömürgeleştirmelerini sağlayan teknolojik bir üstünlük sağladı. Amerika'daki Kolomb öncesi medeniyetler asla demiri keşfetmediler.


En eski topluluklar

Yaklaşık son 10.000 yıl dışında, insanlar neredeyse tamamen yiyecek toplama, avlanma ve balık tutma ve yırtıcılardan kaçınma becerilerine bağlı olarak küçük göçebe topluluklarda yaşadılar. Bu toplulukların çoğunun tropik enlemlerde, özellikle iklim koşullarının insanlar gibi bedensel korumaya sahip bir canlı için en elverişli olduğu Afrika'da geliştiğini varsaymak mantıklıdır. Kabilelerin oradan subtropikal bölgelere ve sonunda Avrasya'nın kara kütlesine taşındığını varsaymak da mantıklıdır, ancak bu bölgedeki kolonileşmeleri, büyük bölümlerini yaşanılmaz ve hatta büyük bir bölümünü ağırlayan buzullaşma dönemleri tarafından ciddi şekilde sınırlandırılmış olmalıdır. Her ne kadar insanoğlu bu tür olumsuz koşullara uyum sağlama konusunda dikkate değer bir çok yönlülük göstermiş olsa da, yaşanmaz hale gelmiştir.


Yeni Demir Çağı

1825, demir raylarına, stoktaki demire, köprülere, tünellere ve daha fazlasına ihtiyaç duyan demiryollarına yönelik yoğun talep nedeniyle demir endüstrisinin büyük bir teşvik yaşadığı için yeni Demir Çağı'nın başlangıcı olarak adlandırıldı. Bu arada, demirden yapılabilecek her şey, hatta pencere çerçeveleri bile talep görmeye başlayınca sivil kullanım arttı. İngiltere demiryolu demiri ile ünlendi. İngiltere'de başlangıçtaki yüksek talep düştükten sonra, ülke yurt dışına demiryolu inşaatı için demir ihraç etti.


Kafes yapısı: Gövde merkezli kübik
Kafes Sabiti: 2.870 Å
Debye Sıcaklık: 460,00 Bin

Demir, bitki ve hayvan yaşamı için hayati öneme sahiptir. Demir, vücudumuzun oksijeni akciğerlerden vücudun geri kalanına taşımak için kullandığı hemoglobin molekülünün aktif parçasıdır. Demir metal, çok sayıda ticari kullanım için diğer metaller ve karbon ile yaygın olarak alaşımlanır. Pik demir, değişen miktarlarda Si, S, P ve Mn ile yaklaşık %3-5 karbon içeren bir alaşımdır. Pik demir kırılgan, sert ve oldukça eriyebilir ve çelik dahil diğer demir alaşımlarını üretmek için kullanılır. Dövme demir yüzde bir karbonun sadece birkaç onda birini içerir ve dövülebilir, sert ve pik demirden daha az eriyebilir. Ferforje tipik olarak lifli bir yapıya sahiptir. Karbon çeliği, karbon ve az miktarda S, Si, Mn ve P içeren bir demir alaşımıdır. Alaşımlı çelikler, krom, nikel, vanadyum vb. gibi katkı maddeleri içeren karbon çelikleridir. Demir en ucuz, en bol ve en çok bulunandır. tüm metallerde kullanılır.


Eski zamanlarda demir nasıl elde edildi? - Tarih

İmparatorluğun Demiri
Roma Gladius Tarihi ve Gelişimi
Patrick Kelly'nin bir makalesi


Romulus ve Remus kurtlarıyla birlikte
üvey anne Yaklaşık 500-480 M.Ö.,
şimdi Roma Capitoline Müzesi'nde
Yüzyıllar boyunca zamanın sisleri aktı. Bize dünyanın gördüğü en büyük imparatorluklardan birinin kuruluş efsanesini getirdiler: Roma. Masalların anlattığı gibi, iki kardeş, Romulus ve Remus, Roma'yı kurdu. Kardeşler çocukken terk edilmişlerdi ve bu noktada bebekleri kendi bebekleri gibi emziren bir dişi kurt tarafından evlat edinilmişlerdi. Romulus ve Remus büyüdüklerinde Roma olacak büyük şehri kurdular. Kardeşler, galip Romulus ile birbirlerine karşı savaştı. Böylece Romulus, Roma'nın ilk kralı oldu ve şehri büyüklüğün kuruluşuna götürdü. Pek iyi değil.

Evet, Romulus, Roma'nın hükümdarlarından biri olarak hüküm sürdü. Bunun dışında bahsi geçen hikayede bir parça gerçeklikten başka bir şey yoktur. Yine de meme emen kurt çocukların hikayesinin bir küstahlık havası taşıdığını itiraf etmeliyim. O halde İtalya'nın batı kıyısındaki küçük bir köyün görece karanlıktan dünya egemenliğine yükselişi nasıl açıklanabilir? O imparatorluğun en önemli sembollerinden birinin tarihini keşfederken bu soruyu cevaplamaya çalışacağız: Gladius. İlk olarak, biraz tarihsel arka plan sırayla.

Roma destanı geleneksel olarak MÖ 753 yılında başlar. Roma, İtalya'nın batı-orta kıyısına yakın Tiber Nehri'nin sol kıyısında, o zamanlar Etruria olarak bilinen bir bölgede büyüyen bir grup tepe köyünün üyesi olarak başladı. Etrüskler olarak bilinen denizci bir halk, bölgedeki ana gücü elinde tutuyordu. Bölgedeki diğer halkların çoğunda olduğu gibi, Romalılar da Etrüsklere karşı savaştı. 7. yüzyılın sonunda Etrüskler Roma'yı fethetti ve askeri bir diktatörlük kurdu. Bu durum, Roma halkı Etrüsk derebeylerini sınır dışı edene kadar belki de bir yüzyıl boyunca devam etti. Bu dönemin silahlarının ve zırhlarının çoğu, kılıçların bronzdan yapıldığı Villanova kültürünün geri kalanına çok benziyordu. Desenler, çağın diğer halkları tarafından kullanılan bronz "anten" kabzalı silahlara çok benziyordu.


Korint Kask
Bu noktada, hepimizin aşina olduğu çelik gözlü Roma Lejyonu, beş yüzyıl kadar ilerideydi. Etrüsk-Servian çağının Roma ordusu, Yunan mevkidaşına çok benziyordu. Yunan Korint miğferi ve Argive kalkanı ortaktı.

Xiphos
Hoplitlerin


Kopiler:
şiddetli bir helikopter
Mızrak en iyi dönemin sıkı falanks oluşumlarında kullanıldı ve kılıçlar birincil silah olarak kabul edilmedi. Sadece insanlar gibi mızraklar da kırıldığında kılıçlar çekilirdi. Kadim savaşın dar sınırlarında, bu iki kısa ölüm kıymığının etkileri gerçekten korkunç olmalı. Dördüncü yüzyılda Roma, Etrüskleri kovdu ve İtalyan yarımadasının merkezi dağlık bölgelerine doğru genişlemeye başladı. Bu onları Samnitlerle şiddetli bir ilişkiye soktu. Roma, Tiber kıyısındaki diğer köylerle (bazen zorla) ittifak kurmuş ve tarihçiler tarafından Latin Birliği olarak bilinen bir konfederasyon kurmuştu. Samnitler, anlaşılır bir şekilde, bu iddialı yaklaşımı takdir etmediler ve uygun bir yanıtla cevap verdiler. Bunu, hoplonlarını yükselttikleri ve bir semaver açtıkları anlamına gel. Zırh çok belirgin hatlar boyunca gelişirken, bu dönemin kılıçları, hem demir hem de bronzda tercih edilen Yunan Xiphos ve Villanovan anten modelleriyle önceki kalıpları takip etti. Aşağıdaki çatışma elli yıldan fazla sürdü ve sonunda Samnitlerin ve müttefiklerinin yenilgisiyle sonuçlandı. Roma artık İtalyan yarımadasını ve halkının kaderini kontrol ediyordu.

2. yüzyıla kadar M.Ö. Roma, Cumhuriyet döneminin emekleme dönemine girmişti ve klasik Roma lejyoneri doğum sancılarını hissediyordu. Şimdi bir cumhuriyet olmasına rağmen, Roma hala bir sınıf sistemine bağlıydı ve askerlik hizmeti zenginlerin ve varlıklıların eyaletiydi (zaman nasıl değişiyor!). Bir vatandaş kendi silahlarını sağlamaktan sorumluydu, dolayısıyla en zenginlerin bulunduğu cephede ön saflarda yer aldı. Yunan falanksı terk edilmişti ve standart Roma meydanı artık kullanılıyordu. Uzun mızrak ve savunma kalkanı gitmiş, yerini büyük oval (daha sonra kare) scutum ve ölümcül pilum almıştır. Konumuz, tarihin bu anında ortaya çıktı. Roma'nın İberya'ya (İspanya) akınları sırasında, rakip pokerlere en layık olanla tanıştılar: gladius hispaniensis. Kısacası, önceki kalıplar terk edildi ve gladius norm haline geldi. Bu dönemde Roma ordusu da Marian reformları olarak bilinen büyük bir değişim geçirdi. Marius döneminde ordunun başına bela olan sınıf sistemi kaldırıldı ve askere alma tüm vatandaşlara açıktı. Ekipman ve eğitim standart hale getirildi ve lejyoner onun tanıdık şeklini almaya başladı. Standart donanım, "Coolus" tasarımlı bronz bir miğfer, vücut zırhı olarak posta lorica, büyük bir dikdörtgen scutum, mermi silahları olarak pila ve tabii ki gladius oldu.


Albion Mark Mainz Rheingonheim Gladius

Gladius neden hakimiyet kazandı? Pratiklik konularının büyük etkisi olduğundan şüpheleniyorum. Daha önceki kılıç tasarımları iyi performans sergiliyor olsa da, üretimleri daha zor olurdu. Xiphos'un yaprak bıçağı ve kopisin ileri kıvrık bıçağı, gladius'un düz, çift kenarlı bıçağından daha karmaşık ve üretilmesi zaman alıcıdır. Daha önceki tipler ayrıca kabzaları için esas olarak metalik bileşenler kullandılar. Gladius'unkiler doğal malzemelerdi. Bu malzemeler çok daha kolay elde edilir ve işlenirdi. Tasarım yüzyıllar boyunca değişiklik gösterse de, temel tasarım yönleri aynı kaldı. Daha önce de belirtildiği gibi, gladius'un bıçağı çift kenarlı, genellikle elmas kesitli ve on dokuz veya yirmi inç civarında bir yerdeydi. Kabza bileşenleri, gerektiğinde ahşap da ikame edilebilmesine rağmen, kemikten yapılmış bir kavrama ile yerel olarak elde edilen bir tür sert ağaçtan yapılmış bir üst ve alt koruyucudan oluşuyordu. Kılıcın üst koruması, zaman zaman başka tasarımlar kullanılsa da, tipik olarak küresel bir şekle sahiptir. Bıçağa en yakın olan alt koruma, bıçağın uçtuğu düz yüzeye yerleştirilmiş bir bronz plaka ile yarım küre şeklinde olacaktır. Kalıp kaynaklı örnekler bulunmasına rağmen, bıçaklar normalde bizim dövme demirimize benzerdi. Bıçak kalitesi, şüphesiz, üreticinin/yapımcıların konumuna ve yeteneğine göre değişecektir. Gladii'nin çeşitli tasarımlarını tartışırken, onlara belirli isimlerle atıfta bulunacağız. Bu adlar, verilen türün ilk örneklerinin bulunacağı yeri gösterir.

İlk gerçek gladius ve bence klasik tip Mainz olarak bilinir. Mainz, gladi türlerinin en büyüğü ve en zarifidir. Tipik olarak yirmi ila yirmi iki inç uzunluğundaki bıçak, uzun ve ölümcül bir noktaya kadar incelen bir yaban arısı belli bir profile sahiptir. Bu tasarım, tipik olarak Roma'nın düşmanları tarafından giyilen zırha karşı ölümcül olurdu. Kabza, sonraki tasarımlara kıyasla biraz daha büyük olma eğilimindedir. Sonuç olarak, çok iyi orantılı ve korkutucu görünen bir silah. Mainz'i barındıran kın genellikle bir kalay levha veya başka bir tür metalle karşı karşıya kalırdı. Bu plaka, belki de lejyonerin kendisini ayırt ettiği bir angajmana işaret eden dekoratif tasarımlarla süslenecekti. Bugünün kampanya madalyalarına eşdeğer olarak bir gladius verilmesi alışılmadık bir şey değildi. Bu, Roma'nın iç savaşları sırasında kullanılan kılıçtı ve Britanya'yı işgali sırasında Julius Caesar'ın lejyonları tarafından taşınacaktı.


Albion Mark Fulham Gladius

Mainz'in çağdaşı olan ikinci kalıp, Fulham kalıbı olarak bilinir. Fulham tasarımı hiç umurumda olmadı. Mainz'in zarafetinden ve sonraki türlerin faydacı çekiciliğinden yoksundur. Ne balık ne de kuş. Fulham, Mainz ile aynı temel modeli takip ediyor, ancak daha küçük bir ölçekte. Ayrıca yapımda daha köşelidir ve selefine göre süpürme çizgilerinden yoksundur. Kabza da çağdaş sanatta çok daha köşeli ve kare şeklinde tasvir edilmiştir. Bu, bazı yerel tasarımın bir tuhaflığı veya belki de temel tasarımla kalırken üretimi basitleştirmenin bir yolu olabilir.

Üçüncü ve son tip de en yaygın olanlardan biridir ve Roma'nın sonraki imparatorluk döneminin oldukça simgesidir. Pompeii olarak bilinen bu üçüncü tip, daha önceki zarif tasarımlardan ayrılıyor. Aslında Pompeii'ye zarif denilemez: belki sade, kesinlikle faydacı ama asla zarif değil. Pompeii, genel ölçekte Mainz'den (Fulham gibi) daha küçüktür. Daha kısa, daha açısal bir noktaya sahip düz, çift kenarlı bir bıçağa sahiptir. Bu bıçak genellikle yaklaşık on dokuz inç uzunluğundadır. Standart Pompeii kın, dekoratif bronz mobilyalarla deri kaplı ahşap olurdu. Bu değişikliklerin Roma'nın muhalifleri tarafından kullanılan farklı vücut zırhlarından kaynaklandığı tahmin ediliyor. Bu, Roma'nın gerçekten de zırh tasarımını karşılaşılan yeni silahlarla doğrudan ilişkili olarak değiştirdiği düşünüldüğünde geçerli bir konumdur. Gladius konusunda bunun doğru olmadığını düşünüyorum. Bence tasarımdaki bu değişiklikler öncelikle ekonomik faktörlerden kaynaklanıyordu. Çeşitli gladi türlerini karşılaştırırken, Pompeii'nin üretilmesi çok daha kolay olduğu açıktır. Roma'nın imparatorluk çağında, hem lejyoner hem de yardımcı olmak üzere büyük miktarda birliğin donatılması gerekiyordu. Üretimdeki her kısayol kullanılmış olurdu.Pompeii, Roma'nın bir dünya gücü olarak altın çağının geri kalanında standart lejyoner yan kolu haline geldi ve öyle kaldı. Zaman ilerledikçe Roma imparatorluğu inanılmaz sınırlara kadar gerildi ve bu onu paralı askerlere ve yardımcı birliklere güvenmeye zorladı. Bu birlikler, aşinalık ve tedarik nedeniyle tipik olarak daha yerel bir tasarıma sahip silahlara güveniyordu. Zamanla Roma lejyoneri savaş alanından kayboldu ve gladius da onunla birlikte gitti.


Albion Mark Pompei Gladius

"Neden"i tartıştık, şimdi "nasıl"ı soralım. Küçük bir kasaba nasıl oldu da bilinen dünyanın çoğuna hakim oldu? Silahları düşmanlarınınkinden daha mı etkiliydi? Gladius'un kendisi eski savaşların mükemmelliği miydi? Gerçekte, Roma'nın silahları, aynı şekilde alındığında rakiplerinin silahlarından daha etkili değildi. Gladius, o zamanın diğer keskin nişancı silahlarından çok daha üstün değildi. Gladius, lejyonerin de dahil olduğu bir silah sisteminin yalnızca bir parçasıydı. Romalıların silahlarına karşı hiçbir duygusallığı yoktu. Roma Excaliburs veya Durandels yok. Gladius, pilum ve scutum gibi, sadece ticaretin bir bedeliydi. Roma da üstün silahları ve onları kullanma yöntemlerini benimsemekte tereddüt etmedi. Gladius bunun mükemmel bir örneğidir.

Tek bir şey ve tek bir şey, Roma'nın lejyonlarının disiplinine hükmetmesine izin verdi. Lejyonerin damarlarında dolaşan çelik, yumruğundaki demirden daha önemliydi. Romalı asker, arkadaşlarıyla uyum içinde çalıştı. Ne bireysel şan, ne de şöhret peşindeydi. Lejyoner, dünyanın ilk gerçekten profesyonel, emekliliğe bağlı askeriydi. Kılıç koleksiyoncuları ve tarih meraklıları olarak gladius'un faydacı çekiciliğine hayranız. Ayrıca Roma'nın başarılarından geriye kalanlara da hayret ediyoruz. Bütün bunlar iyi ve güzel olsa da madalyonun diğer yüzünü asla unutmamalıyız. Romalılar hünerli ve son derece uyumluyken, aynı zamanda acımasız ve zalimdiler. Birçok yönden Roma lejyoneri, nazi fırtına askerinin eski eşdeğeriydi. Roma denetimine giren kültürlerin birçoğunun bu birliktelikten yararlandığı doğru olsa da, bunun seçim özgürlüğü yoluyla yapılmadığını da göz önünde bulundurmalıyız.

Uzun zaman önce Roma lejyoneri tarihin tozlu ovasında yürüdü ve zalim gladiusunu da beraberinde götürdü. Bu olması gerektiği gibi.

yazar hakkında
Patrick, Kansas Otoyol Devriyesinde görev yapan bir Eyalet Polisidir. Erken çocukluktan beri keskin uçlu silahlara, özellikle ortaçağ kılıcına hayran kaldı. Patrick sadece en sevdiği hobisine kendini kaptırma fırsatı verdiği için müteşekkir olmakla kalmaz, aynı zamanda sivri uçlu şeylerle dolu bir eve müsamaha gösteren bir eşle de kutsanmıştır.


MÖ 8700'den Günümüze Metal İşlemleri, Isıl İşlemler ve Yüzey Teknolojisi Zaman Çizelgesi



Gösterildiği gibi, metalin işleyişi yaklaşık 10.000 yıl öncesine dayanmaktadır, ancak metalin özelliklerini insanlığın gelişen ihtiyaçlarına daha iyi uyacak şekilde nasıl değiştirebileceğimize dair bilimsel anlayışımızın çoğu son 200 yılda geldi. Bodycote, modern ısıl işlemin ön saflarında yer almaktadır ve uygulama gereksinimlerini karşılamak veya aşmak için malzemeler geliştirme konusunda müşterilerle işbirliğine devam etmektedir.

Gerçek anlamda küresel bir ısıl işlem hizmetleri sağlayıcısı olarak Bodycote, müşterilerine önemli bir avantaj sunabilmektedir. Uluslararası bir fabrika ağı aracılığıyla Bodycote, ihtiyaç duyulduğu zaman ve yerde kaliteli hizmet sunmak için zengin bir bilgi birikimi, deneyim ve uzman uzmanlığından yararlanır.

Bodycote'un ısıl işlem hizmetleri, ısıl işlemler, metal birleştirme, sıcak izostatik presleme ve yüzey teknolojisini içeren bir dizi temel teknolojiden oluşur.

Global ağ, Bodycote'un kapsamlı hizmet ve uzmanlık yelpazesinden yararlanan müşterilerle birlikte 180'den fazla lokasyonda faaliyet göstermektedir. 10.000 yıl öncesine dayanan bir endüstriden Bodycote, mirasını geliştirmeye ve geleceğe odaklanmaya devam ediyor.

Bakır, çok yüksek ısı ve elektrik iletkenliği ile korozyona dayanıklı, sünek bir metaldir. Saf bakır yumuşak ve dövülebilirdir, yeni açığa çıkmış yüzey kırmızımsı-turuncu bir renge sahiptir.

Bu metalurjik tekniklerin dördü de Neolitik Çağ'ın başında aşağı yukarı aynı anda ortaya çıktı. 7500 M.Ö. Bunlar şunları içeriyordu: soğuk işleme, tavlama, eritme ve kayıp mum dökümü

Hassas döküm, kayıp mum döküm yöntemine (bilinen en eski metal şekillendirme tekniklerinden biri) dayanan ve MÖ 4500 civarında ortaya çıkan endüstriyel bir işlemdir. Hassas döküm, bir mum deseni veya benzer türde bir malzeme etrafında üretilen bir kalıp kullanarak doğru dökümler yapmak için bir tekniktir. Bu daha sonra döküm işlemi sırasında erir.

Bakır, son zamanlarda Kuzey Irak'ta bulunan kullanımının kanıtı ile 10.000 yıldan fazla bir süredir insanlar tarafından kullanılmıştır. Mezopotamya, Mısır, Yunanistan, Roma, İndus ve Çin kültürlerinin hepsi savaş için silah geliştirmek için bakır kullandı. Sümerler, bakırı bu amaçla kullanan ilk insanlardan bazılarıydı.

Bakır için kullanılır? Savaş silahları, para birimi, sanat ve mücevher. Modern günlük kullanımlar borularda, kablolarda, radyatörlerde, araba frenlerinde ve yataklarında vb. daha fazla »

Bronz, alüminyum, nikel ve çinko gibi birçok farklı metal kullanılarak oluşturulan bir alaşımdır. Arsenik, silikon ve fosfor gibi metal olmayan maddeler de karışıma eklenebilir.

Kalay daha sonra Sırbistan'da bronz yapmak için kullanıldı. Kalay bronz, arsenikli bronzdan çok daha üstündü ve çalışması daha kolay, daha güçlü ve daha az toksikti.

Bronz için kullanılır? Bakır veya taştan daha sağlam olan bronz, insanların alet, sanat, silah, para ve yapı malzemeleri gibi daha dayanıklı metal nesneler yaratmasını sağladı. Daha modern kullanımlar, gemi bağlantı parçaları (tuz erozyonuna karşı direnci nedeniyle), yataklar, klipsler, elektrik bağlantıları ve yaylar idi.

İlk Avrupalı ​​bakır madencilerinin Balkan bölgesinden geldiğine inanılıyor. Kemik aletlerle kazı yaparak, günümüzde Sırbistan'da bulunan Rudna Glava'dan (Cevher Başı) büyük miktarlarda bakır cevheri çıkardılar. 5700-4500 yıllarından kalma Neolitik Vinča kültüründen hayvancılık, avcılık ve yiyecek arama ile ilgilenen en başta tarımcılardı. Onlar, en yaşlı kadınların aile grubunu yönettiği anaerkil bir toplumdu. daha fazla »

Ötzi buz adam, Bakır Çağı'nın en eski mumyalarından biridir. 1991 yılında bir buzulda, balta, çakmaktaşı bıçak, kartopu ağacından ok ve ok gibi birçok eşyayla birlikte keşfedilmesi, 4.000 yıl önce aletlerin nasıl kullanıldığına ışık tuttu. En çok heyecan yaratan eşya, katran ve deri kayışlarla yerine sabitlenmiş uzun bakır başlı, porsuk saplı bir baltaydı. Balta başı, üretiminin soğuk dövme, döküm, cilalama ve bileme kombinasyonu olduğunu gösteren işaretler gösteriyordu. daha fazla »

Bir dizi bronz alaşımı vardır, ancak genellikle modern bir bronz, %88 bakır ve %12 kalaydır. Yaylar, türbinler ve bıçaklar yapmak için kullanılan &lsquoalpha&rsquo bronz alaşımı olarak adlandırılan bir alaşım, tipik olarak sadece %5 kalaydır. Örneğin, 12. yüzyıldan kalma bir İngiliz şamdanında bulunan tarihi bronzlar, bakır, kurşun, nikel, kalay, demir, antimon, arsenik ve büyük miktarda gümüş karışımı içeriyor olabilir; bu, yaratılışta madeni paraların kullanıldığını düşündürebilir. belirli öğelerden. &lsquoticari bronz&rsquo terimi, %90 bakır ile %10 çinko karışımıdır ve mimari uygulamalar için kullanılan bronz, yalnızca %57 bakır, %40 çinko ve %3 kurşundur. Bazen ışık reflektörlerinde veya aynalarda kullanılan bronz türüne &lsquobizmut bronz&rsquo denir ve bakır, kalay ve çinko ile birlikte güzel bir element olan bizmutun %1'ini içerir.

Çin'de metalurjinin uzun bir geçmişi vardır. Bakır, birçok kültür tarafından yaygın olarak kullanılmıştır ve Çin'in bakır kullanımı MÖ 3000'lere kadar uzanmaktadır. En eski bakır parçalarından bazıları, Shijiahe site kompleksi olarak bilinen Dengjiawan'da keşfedildi. Shijiahe kültüründe birincil ulaşım şekli su sakinleriydi, hatta daha fazla kentsel alanı diğer şehirlerden komşu nehirlere bağlamak için kendi su yollarını inşa ettiler. Tüm bu insan hareketiyle, malların su yollarında da ticaretinin yapıldığı ve bu bakırın Shijiahe kültürü tarafından alınıp satıldığı ya da satın alınabileceği mantıklı olurdu. daha fazla »

Puabi (genellikle Kraliçe Puabi olarak adlandırılır), Ur'un Birinci Hanedanlığı döneminde Sümer şehri Ur'da önemli bir kişiydi. Mezarında kendisi için yapılmış çift cidarlı bir kap bulunan altın bir kadeh bulundu. %25 gümüş alaşımıyla lehimlenen altına &lsquoelectrum&rsquo adı verildi. Altın lehimleme, insanlık tarihindeki ilk uygarlık olan Sümerler tarafından MÖ 3. yüzyılda biliniyordu ve ustaca uygulanıyordu. Puabi için yaratılan kadeh, 1922 ve 1934 yılları arasında Sir Leonard Woolley tarafından Ur Mezarlığı'nda (günümüz Irak'ında) hala yeşil göz boyasıyla dolu olarak bulundu ve lehimli bir eklemin hayatta kalan en eski örneklerinden biridir. Üst kısım çift cidarlıdır ve çevre çevresinde lehimli bağlantı yapılır. Kadeh şu ​​anda Londra'daki British Museum'da sergileniyor.

Erken lehimlemenin diğer örnekleri arasında, MÖ 2200 civarında Truva'da ortaya çıkan bir lehimleme tekniği kullanılarak gövdeye tutturulmuş kulplu içme kapları sayılabilir. Lehimleme bu zamanlarda Mısır'da da yaygındı. Modern lehimlemenin kökleri ilk lehimcilerin işlerine dayanmaktadır, ancak süreç rafine edilmiş ve birçok durumda lehimli metal parçaların seri üretimi için otomatikleştirilmiştir.

Lehimleme artık, bir dolgu metalini eriterek ve bağlantıya akıtarak iki metal parçayı birleştirmek için kullanılan yaygın bir metalurji tekniğidir; dolgu metali, bitişik metalden daha düşük bir erime noktasına sahiptir. İlk metalürjistlerin bir kömür ateşi ve üfleme borusu kullanarak sert lehimlemeyi başardığı yerlerde, modern teknikler rafine edilmiş, hassas, endüstriyel seviyelere ölçeklendirilmiş ve otomatik veya yarı otomatik hale getirilebilir. Torç lehimleme, küçük üretim çalışmaları veya özel operasyonlar için ideal olan, mekanize lehimlemenin en yaygın şeklidir.

Fırınlarda daha büyük ölçekte lehimleme yapılır. Endüstriyel işlemlerde yaygın olarak kullanılan ve özellikle uygun maliyetli olan otomatik veya yarı otomatik bir süreçtir. Fırında lehimlemenin, kolaylıkla jiglenebilen veya kendi kendine yerleşen büyük miktarlarda küçük parçalar üretebilme kolaylığı, deforme olabilecek parçaları yerel ısınmadan koruyan kontrollü bir ısı döngüsü, düşük birim maliyeti, koruyucu bir koruma gibi birçok avantajı vardır. hepsi parçayı oksidasyondan koruyan inert, indirgeyici veya vakumlu fırında atmosfer ve tabii ki aynı anda birden fazla eklemi sert lehimleme yeteneği.

Özellikle vakumlu lehimleme, yüksek bütünlük ve mukavemete sahip çok temiz, üstün flux içermeyen sert lehim bağlantıları sağlayarak önemli avantajlar sunar. Lehimleme, eskiler tarafından kullanılan ilk üfleme borusu ve odun kömürü yöntemlerinden, modern, bilimsel olarak anlaşılan ve bilgisayar kontrollü bir endüstriyel sürece dönüşmüştür. Bugün kullanılan metal birleştirmenin temel dayanaklarından biri olmaya devam ediyor. daha fazla »

Hatti halkı, bugün Türkiye'de bulunan Hatti topraklarının eski sakinleriydi. Hattiler, Hint-Avrupa Hitit kültürlerine dahil olana ve Hittice, Luvice ve Palaic gibi dilleri konuşmaya başlayana kadar, MÖ 200'e kadar yaşadılar.

Hatti dinleri Taş Devri'ne kadar uzanır, tanrıları güneş tanrıçası Furu&scaronemu (bir leopar), ana tanrıça Hannahanna ve oğlu fırtına tanrısı Taru (boğa) idi. Kralın Babil, Amurru ve Kizzuwanda gibi yabancı krallıklardan prenseslerle evlendiği için çok etnikli bir toplumdular.

Hattic Kraliyet mezarında bulunan demir hançer, Kuzey Anadolu'da bir kral mezarında bulunan en eski demir objelerden biriydi. Hançerde eritilmiş demir bir bıçak ve som altın bir sap vardı. daha fazla »

Çin'in Bronz Çağı, Xia hanedanlığı döneminde MÖ 2100 civarında başladı. En erken buluntular, Qijia ve Siba'daki, diğerlerinin yanı sıra Xinjiang ve Shandong'daki sitelerdeydi.

O dönemde Çin halkı, sanılanın aksine çay ve pirinç tüketmiyor, bunun yerine tahıl, ekmek, darı keki ve bira içiyor, krallar et yiyip şarap içiyordu. Bu dönemde keşfedilen birçok bronz eser, üç ve dört ayaklı kazanlardan veya Dings adı verilen kaplardan oluşuyordu, bunlar tahıl ve şarapları içermek için kullanılıyordu. Dev kazanlardan bazıları yaklaşık 180 libre, şarap kapları ise 75 libre ağırlığında olacaktı. daha fazla »

Hindistan, İmparatorluk Roma tarafından mükemmel dökme demir yaratıcılarının bir ulusu olarak kabul edildi. Hindular endüstriyel kimyada Avrupa'nın çok ilerisindeydi ve demir eritme antik Hindistan'da yaygın olarak uygulanıyordu. Arkeologlar, Dadupur, Raja Nala Ka Tila ve Uttar Pradesh'ten ve Haydarabad'daki Demir Çağı mezarlık alanlarından MÖ 1800 ve MÖ 1200 yıllarına tarihlenen birçok demir eseri keşfettiler. Hinduizm'in bazı merkezi felsefi kavramlarını içeren bir metinler koleksiyonu olan antik Upanishad'larda demir topları ve eritmeden bahsedildi. daha fazla »

Çeliğin en eski üretimi MÖ 1800 yılına kadar uzanmaktadır. Bunun parçaları, Anadolu'nun Kaman-Kalehöyük bölgesinden çıkarılan demirde bulundu. Arkeologların kazı alanı, 1993 yılında Ankara'nın 100 km güneydoğusunda, Kaman ilçe merkezinden çok uzakta olmayan bir yerde kurulmuştur. Çok daha sonra, 2005 yılında, demir eşya Hideo Akanuma tarafından analiz edildi ve şu anda çelik üretiminin bilinen en eski kanıtı olarak görülen çelik parçaları içerdiği bulundu. daha fazla »

Demirin silahlarda kullanılması, bu bronz esas olarak kullanılmadan önce Hititlere özgüydü, ancak daha sert bronz ağır ve hantaldı. Hititler, demir işçiliği bilgilerini, nervürlü bıçaklı kısa bıçaklı kılıçlardan düşmanı yakın dövüşte kesmek için orak biçimli hançerlere kadar çeşitli silahlar yapmak için kullandılar. Kavisli bıçakları olan kılıçların, bronz bıçak kullanan bir düşmana karşı bir çatışma sırasında kırılma olasılığı daha düşüktü. Bazı askerler savaş baltaları kullandı, ancak baltaların çoğu hala inşaat için kullanıldı ve savaşmadı. Askerler ayrıca, uzaktan saldırmak için demir uçlu mızraklar ve mızraklar taşıyacakları arabalarla savaşa girerlerdi. Kalkanlar da demir kullanılarak geliştirildi ve bronz uçlu oklardan ve diğer metal silahlardan korunmaya yardımcı olmak için miğferler demir ile şekillendirildi.

Bronz dökümler, daha önce olduğu gibi faydacı öğelerden ziyade tören amaçlı ve dini olaylar için ayrıntılı ritüel öğelerin oluşturulmasında kullanılmıştır. Shang sanatçıları birçok Ding gemisini filler, kaplanlar, baykuşlar, boğalar, koçlar, çeşitli kuşlar ve "lsquotaotie" adı verilen hayali hayvan maskeleri gibi ayrıntılı hayvan formlarıyla süslerdi. Ding kapları çoğunlukla hem insan hem de hayvan ritüel kurbanları için kullanıldı. Tipik olarak çok büyüktüler, bu da tüm kurbanlık hayvanın kabı dolduracağını gösteriyordu. Bunun gibi fedakarlıkların ataları yatıştırdığı söylenirdi, çünkü Shang, ruhların mutlu olması durumunda yaşayan dünyayı etkileme yeteneğine sahip olduğuna inandığından, yaşayanlar kutsanmıştı. Kurban edilen diğer tanrılar da rüzgarı, yağmuru ve gök gürültüsünü kontrol ettiğine inanılanlardı.

Bir Shang kralının kraliçesi Fu Hao'nun mezarında, şimdiye kadar keşfedilen en eski bronz kaplardan bazıları da dahil olmak üzere yaklaşık 200 bronz eser bulundu. Mezarda bronzla birlikte, maalesef o zamanlar adet olduğu üzere 16 kurbanlık insan kurbanı ve altı köpek bulundu. daha fazla »

Bu süre zarfında, bir kılıcın keskinliğinin, örneğin dövme sıcaklıklarına kadar ısıtıldıktan sonra su içinde hızla soğutulmasıyla geliştirilebileceği biliniyordu. Orta çağda, çelik parçalar ısıtıldı ve daha sonra kemik unu, öğütülmüş at toynakları veya hayvan postları gibi sıkıştırılmış biyolojik materyallere dolduruldu ve bazen idrar söktürücü olarak kullanıldı. Bu, tespit edilebilen ancak anlaşılmayan bir yüzey sertleşmesine neden oldu. daha fazla »

çelik nedir? Tüm çelik türleri, esas olarak güçleri ve düşük maliyetleri için kullanılan demir ve diğer elementlerin alaşımlarıdır. Tipik olarak, çeliğin atomik düzeyde sertleşmesini artırmak için yaklaşık %2.1 karbon eklenir.

Sahra Altı Afrikalıların MÖ 1400 civarında çelik geliştirdiğine ve Batı'dan çok önce karbon fırınlarında çelik ürettiğine inanılıyor. Doğu Afrikalıların yüksek fırınlarında elde edilen sıcaklıkların, Avrupa Sanayi Devrimi'nde elde edilenlerden daha yüksek olduğu düşünülüyordu. Afrika'da üretilen çelik miktarını azaltan tek şey, fırınları çalıştırmak için odun kömürü yapmak için odun eksikliğiydi. Bu nedenle en büyük ilerlemeler yağmur ormanı alanlarına daha yakındı. daha fazla »

Temperleme, eski bir ısıl işlem sürecidir. Keşfedilen tavlanmış metalin bilinen en eski örneği, Galilee'de bulunan MÖ 1200'den MÖ 1100'e kadar uzanan bir balta sapıydı. Temperleme işlemi antik dünyada Avrupa, Afrika ve Asya'da kullanılmıştır.

Antik dünyada soğutma banyoları için idrar, kan ve hatta cıva ve kurşun gibi diğer metaller de dahil olmak üzere birçok farklı seçenek araştırıldı, ancak söndürme ortamı evrimleşmiş olsa da, tavlama işlemi yüzyıllar boyunca nispeten değişmeden kaldı.

Temperleme, alaşımın sertliğini azaltarak çelik veya dökme demir gibi demir içeren alaşımların tokluğunu artırmak için kullanılır. Temperleme, söndürülmüş işin alt kritik sıcaklığının altındaki bir sıcaklığa ısıtılmasıyla gerçekleştirilir. daha fazla »

Steel'in Sparta ordusunun gizli silahı olduğu belirtildi. Bu iddia tam olarak desteklenmese de, Atina, Roma ve İran'daki silahlar, MÖ 500'den beri çelik kasa ve dövme demir çekirdeğin bir karışımıydı, bu yüzden büyük olasılıkla Sparta çelik silahlarla deneyler yapıyordu. Spartalılar savaşçı olarak doğdular ve düşmanlarının daha yumuşak demir veya bronz silahlarına karşı ellerinde üstün bir silah hayal ettiler.

Bir zamanlar Sparta olan bir bölgeden çelik numuneleri elde eden Dr. Borst, 1961'de New York Times'ta yayınlanan bir makalesinde, o dönemde çeliğe sahip bir ordunun, atom bombasına sahip olmanın neredeyse askeri eşdeğeri olduğunu söyledi. Bu, Leonidas ve 300 Spartalı savaşçısının Xerxes ve Thermopylae'deki Pers işgalcilerine karşı karşıya gelmeyi başarmasının nedenlerinden biri olabilir, Spartalı kalkanın veya Apsis'in düşmana karşı zaptedilemez olduğu söylendi. daha fazla »

Wootz çeliği, temperlenmiş martensit veya perlit karışımı içindeki bant veya mikro karbür tabaka deseniyle kolayca tanınır. Genellikle görsel olarak neredeyse siyah bir arka plan üzerinde dönen ışık gravür desenleri olarak tanımlanır ve dünyanın en iyi çeliği olarak bilinirdi. Bu çeliğin en iyi örneklerinden bazıları, bazı vücut zırhları keşfedilmiş olmasına rağmen, bıçak veya kılıç gibi silahlardır. Wootz kılıçları ve özellikle Şam bıçakları keskinlikleri ve güçleri nedeniyle ödüllendirildi. Bilinen modele, yüksek ve düşük karbonlu çelik katmanlarının katlanıp kaynaklanması neden olur, ancak bu sanatın gerçek büyüsü zaman içinde kaybolmuştur.

Güney Hindistan yöntemi, siyah manyetit cevherini bir kömür fırını içinde kapalı bir kil pota içinde ısıtmaktı. Diğer yöntemler cevheri eritmek ve cürufu çekiçle uzaklaştırmaktı, bir diğeri ise karbon kaynağı olarak bambu ve Avarai bitkisinin yapraklarını kullanmaktı.

Farsça bir deyim &lsquoHintli bir yanıt&rsquo vermek için, &lsquoa bir Hint kılıcıyla kesilmiş&rsquo (Bir Wootz Şam kılıcı) anlamına gelir. daha fazla »

Yerli Amerikalılar MÖ 4000'den beri bakır kullanıyorlar, ancak tam gelişmiş eritme, Moche kültürüyle çok daha sonra Kuzey kıyılarında ortaya çıktı. Cevher, And dağlarının eteklerindeki sığ tortulardan çıkarıldı ve yakın yerlerde eritildiğine inanılıyor. Eritme işlemlerini gösteren metal eserler ve çanak çömlek kaplarına dair kanıtlar bulundu. İşlemin, fırının merkezine hava akışını sağlayan üç üfleme borulu tuğla fırınlarında gerçekleştiği anlaşılmaktadır. Bu işlemden elde edilen külçeler daha sonra daha özel atölyelerde şekillendirilmek üzere kıyı bölgelerine gönderildi. Mezar odalarında bulunan nesnelerin çoğu boncuklardı veya yüksek statülü kişilerin dini törenlerinde kullanılıyordu. daha fazla »

Yakın zamanda Hebei eyaletindeki bir toplu mezarda, silahları ve dökme demir, dövme demir ve - daha da önemlisi - su verme ile sertleştirilmiş çelikten yapılmış diğer eserlerle birlikte gömülü birkaç askerin bulunduğu bulundu. MÖ 200'deki Han Hanedanlığı, çeliği, su birikintisi ve ince dövme işlemlerini kullanarak dövme demirle karıştırarak üretmeye başlamıştı. Çin çeliği ordu tarafından kullanıldı ve çelik kırılgan olabileceğinden, Çinliler bunu azaltmak için su verme sertleştirme denilen bir işlem kullandılar.

Söndürme, metaldeki kristalliği azaltmak için sertliği artıran bir quenchant kullanarak hızlı soğutmayı içeren bir tür ısıl işlemdir. Quenchant örnekleri şunlardır: hava, nitrojen, helyum, tuzlu su, yağ ve su. Modern çağda su verme, aşağıdakiler dahil birçok metale uygulanabilen önemli bir endüstriyel işlemdir:

  • Karbon çelikleri
  • Alaşımlı çelikler
  • Paslanmaz çelikler (martensitik)
  • toz metal
  • dökme demir
  • Gri demir
  • Eğilebilir Demir
  • Dövülebilir demir

Sri Lanka'da, yüksek karbonlu çelik üretmek için muson rüzgarlarını fırınları çalıştırmak için kullanma yöntemi kullanıldı. Sri Lanka Central Highlands'deki uzak tepelerin yamaçlarında yüzlerce arkeolojik alan keşfedildi. Bu tekniğin kanıtı ilk olarak 1990'da bulundu. Keşif ve deneysel denemeler ile ilgili bilgiler 1996'da Nature dergisinde belgelendi. Yaz mevsiminin en yoğun olduğu dönemde, öğrenciler yüksek hızlı rüzgarları yakalayan uzun fırınlar kullanarak eteklerinde eritme sürecini yeniden yarattılar ve çelik oluşturmak için doğrudan demir cevherinden koklamak için toprağın altında sıcaklıklar yaratın. daha fazla »

Haya halkının Tanzanya'da metal işçiliği uygulayan en eski sakinler ve inanılmaz bir şekilde karbon çeliğini icat eden ilk insanlar olduğuna inanılıyor. Haya yaşlıları, yandığında demiri çeliğe dönüştürmek için karbon oluşturan çamur ve otlardan fırınlar yaptılar, süreç açık ocaklı bir fırınla ​​hemen hemen aynı şekilde çalıştı. Bu kalitede çelik yüzyıllar sonrasına kadar Avrupa'da yaratılmamıştı.

Haya halkı, kuzeybatı Tanzanya'daki Kagera Bölgesi'nin Bukoba Bölgesi, Muleba Bölgesi ve Karagwe Bölgesi arasında yayıldı. 1991'de Haya nüfusunun 1.200.000 olduğu tahmin ediliyordu. Haya'nın ikamet ettiği bölge, eski Uganda cumhurbaşkanı İdi Amin Dada tarafından neredeyse ilhak edildi. daha fazla »

Orta Asya'nın pota çeliği üretiminde önemli bir merkez olduğu yakın zamanda keşfedildi. Özbekistan ve Türkmenistan bu yerlerden ikisiydi. &lsquoİpek Yolu&rsquo üzerinde önemli bir şehir olan Türkmenistan'ın Merv kentinde kanıt bulundu. Merv'de bir atölyenin keşfi, potalarda çelik üretiminin erken bir örneğini sağladı. Diğer öne çıkan pota çelik sahaları, her ikisi de &lsquoİpek Yolu&rsquo üzerinde bulunan Doğu Özbekistan'da ve Ferghana Vadisi'ndeki Pap'taydı. Bu alanlarda yüz binlerce pota ve büyük cüruf keki bölümü ortaya çıkarıldı. Özellikle Ferghana Vadisi'ndeki bir site, karbonlu demir cevheri kanıtı gösterdi, bu işlemin bu belirli alanla sınırlı olduğu ortaya çıktı ve bu nedenle Ferghana işlemi olarak adlandırıldı. daha fazla »

Çin'de demir talebi 11. yüzyılda artıyordu. Demir silahlar, madeni paralar, heykeller, çanlar, mimari, makineler ve daha fazlası için kullanıldı. Şimdi, Çin'de Song Hanedanlığı tarafından geliştirilen eritme işlemi, büyük tekerlekler tarafından tahrik edilen büyük körükler kullanıyordu ve bu körükler de kömür yakarak güç sağlıyordu. Sonuç, Çin'in kitlesel ormansızlaşma yaşamaya başlamasıydı. Çinlilerin bir alternatif yaratmanın bir yolunu bulması gerekiyordu ve bu alternatif, bitümlü kömürden elde edilen kok oldu. Kok için iki ek fayda, duman olmaması ve karbon monoksit varlığından kaynaklanan nihai üründe demir oksit oluşumunun azalmasıydı. daha fazla »

&lsquoBessemer&rsquo süreci olarak bildiğimize çok benzer bir süreç, 11. yüzyıl Asya'sından beri var olmuştur. Cizhou'ya yaptığı ziyarette, bu süreç Çinli bilgin Shen Kuo tarafından "Batı Bessemer işlemine çok benzer şekilde, karbon içeriğini azaltmak için erimiş metal üzerinde soğuk bir hava akımı kullanılarak dökme demirin çeliğe tekrar tekrar dövülmesi yöntemi" olarak tanımlandı. Birçok Avrupalı ​​gezgin, Asya'nın büyük demir üretimi ve çelik işleme bölgelerinden bahsetti.

Sonra 1850'lerde, bir Amerikalı, William Kelly, tekniklerini öğrenmek için dört Çinli çelik uzmanını Kentucky'ye davet etti. &lsquopuddlers&rsquo olarak adlandırılan bazı İngiliz çelik işçileri, sürece tanık olmak için fabrikasını ziyaret ettiler ve İngiltere'ye döndüklerinde buluştan bahsettiler, ancak sonunda işlemin patentini alan İngiliz mucit Henry Bessemer oldu. daha fazla »

Metal işleme konusundaki keşfinin alaka düzeyinin farkında olmasa da, yasası metalin ısıl işlemi üzerinde önemli bir etkisi olacak olan Fransız matematikçi, fizikçi, yazar, mucit ve dini filozof Blaise Pascal'dı. Herhangi bir noktada hapsedilmiş bir akışkana uygulanan basıncın, akışkanın içinden her yöne eksilmeden iletildiğini ve sınırlandıran kabın her parçasına, iç yüzeyine dik açılarda ve eşit alanlara etki ettiğini öne sürdü.

Pascal'ın hidrodinamik ve hidrostatik alanlarındaki çalışmaları, hidrolik sıvıların ilkeleri etrafında dönüyordu. Buluşları arasında şırınga ve hidrolik pres vardı. Bilime yaptığı katkılardan dolayı, bir programlama dili olan SI basınç birimine ve Pascal Yasasına Pascal adı verilmiştir. Pascal'ın üçgeni ve Pascal'ın Bahsi de hala onun adını taşıyor.

Bununla birlikte, yüzlerce yıl sonra, Pascal Yasasının metal işlemede izostatik presleme şeklinde uygulanacağı değildi. Bir torba veya zarf içinde bulunan toz ve partikül maddelerin uygun bir basınç iletme ortamı aracılığıyla basınç altında yoğunlaşmasına izin veren Pascal Yasasının uygulanmasıdır. Basınç, esnek olduğu için tozu, dış geometrisi orijinal torbanınkinden daha küçük, ancak ona benzer bir şekle sahip bir kompakta eşit şekilde sıkıştıran torbanın yüzeyi üzerinde eşit olarak etki eder. daha fazla »

MS 1161 civarında inşa edilen ilk Birleşik Krallık dökümhaneleri hakkında spekülasyonlar yapıldı. Bununla birlikte, &ldquobloomeries&rdquo ve yüksek fırınların, MS 1700 civarında Cumbria'nın Furness Fells çevresinde olduğu belgelenmiştir ve Cunsey, Force Hacket, Low Wood, Coniston, Spark Forge ve Backbarrow'daki siteleri içermektedir.

Demir Çağı'ndan kalma en eski çiçek imalathanelerinin bazılarında yaya olarak işlenen körükler vardı, daha sonra körükleri çalıştırmak için su çarkları kullanıldı. Dökümhanelerdeki çekiçlere güç sağlamak için su çarkları da kullanıldı ve bu da onlara bloomforges veya bloomsmithies olarak adlandırılmasına neden oldu. Çiçek demirhaneleri kalıcı bir yapıydı, çoğunlukla saz yerine arduvaz çatılı ahşaptı. 1823'te Cumbria'da hem kömür hem de kok kömürü karışımı olan 237 yüksek fırın faaliyetteydi. daha fazla »

Benjamin Huntsman profesyonel kariyerine bir saatçi olarak başladı ve daha sağlam çelik saat yayları için gizlice deneyler yaparken, pota işlemiyle karşılaştı. Proses, 1.600°C'ye ulaşabilen kokla çalışan bir fırında oluşturuldu. Kil çömlek potaları beyaz-sıcak hale gelene kadar ısıtıldı, ardından bir eritken eklendi, erimiş çelik bir kalıba döküldü ve potalar yeniden kullanıldı.

Çelik, zemin seviyesinde bir atölye ve ocaktan oluşan bir alt seviyede &lsquopota fırınlarında&rsquo oluşturuldu. Huntsman tekniği, Sheffield'ı şehirde işlenen 80.000 tondan fazla İsveç demiri ile endüstriyel bir güç merkezine dönüştürdü. daha fazla »

Hampshire'dan Henry Cort tarafından patenti alınan su birikintisi işlemi, erimiş pik demiri, karbondan arındırmak için oksitleyici bir atmosferde yankılanan bir fırında karıştırmaktan oluşuyordu. Daha sonra, demir bir top haline getirildi, çakıldı ve yuvarlandı. İşlemle ilgili tek sorun, İngiltere'de hazır bulunan gri değil, yalnızca beyaz dökme demir kullanabilmesidir. Bu, büyük olasılıkla &lsquodry puddling&rsquo adı verilen bir işlemle veya gri demiri (pik demir) eriterek ve cürufu metalden silikonu çıkarmak için ayırarak &lsquofiner&rsquos metal&rsquo adı verilen beyaz kırılgan bir metal oluşturmak için aştı. daha fazla »

1850 ve 1855 yılları arasında İngiliz mucit Sir Henry Bessemer, bir patentle Bessemer sürecinin yaratılması için son krediyi aldı. Keşfi yaptığı sırada askeri silah ve mühimmat için çeliğin maliyetini düşürmeye çalıştığını belirtti. Bu, açık ocak yöntemlerinden önce erimiş pik demirin çeliğe ilk ucuz seri üretimiydi. Anahtar, oksidasyon yoluyla tüm safsızlıkları gidermek için erimiş demirin üzerine hava üflemekti. Çelik üretimini hızlı ve verimli hale getirdi ve Bessemer'e tarihe adını yazdırdı.

Şu anda birçok endüstri, özellikle demiryolları olmak üzere mevcut çelik eksikliği nedeniyle kısıtlandı. Dökme demir, köprüler ve raylar için güvenilir değildi. Bu yeni, daha ucuz ve daha hızlı çelik üretimi birçok mühendis ve tasarımcı tarafından memnuniyetle karşılandı ve kısa sürede demirin yerini çeliğe bıraktı.

Kısa bir süre sonra Siemens Martin süreci oluşturuldu. Bu işlem, çelik üretmek için fazla karbonu pik demirden yakmanın bir yoluydu. Sonunda Bessemer prosesinin yerini aldı, çünkü Siemens Martin prosesi sırasında çelik, fırında aşırı nitrojene maruz bırakılarak kırılgan hale gelmedi, kontrol edilmesi daha kolaydı ve büyük miktarlarda hurda demir ve çeliğin eritilmesine izin verdi. Ancak 1990 civarında, elektrik ark ocağı ile değiştirildi. daha fazla »

Borlama, çok çeşitli demir, demir dışı ve sermet malzemelere uygulanabilen termokimyasal bir yüzey sertleştirme yöntemidir. İşlem, bor atomlarının ana metalin kafesine difüzyonunu gerektirir ve yüzeyde sert bir arayer bor bileşiği oluşur. Yüzey borür, tek fazlı veya çift fazlı borür tabakası formunda olabilir. 1895'te yayınlanan bir makalede, Nobel ödüllü Henri Moissan, ilk olarak, uçucu bor halojenürlerin bir buharında kırmızı ısıda demiri sertleştirme yöntemini tanımladı. Bununla birlikte, Rusya'da borlama işleminin endüstriyel olarak uygulanması kabaca 60 yıl sonrasına kadar değildi. Dönemin Rus yayınları, petrol aramalarında kullanılan pompalarda, sertleştirilmiş veya indüksiyonla sertleştirilmiş parçalardan dört kat daha uzun süren tuz banyosu borlanmış parçaları tanımlamaktadır. Ancak, işlemin endüstriyel kullanımında daha yaygın hale gelmesi 1965'e ve toz paket borlamanın geliştirilmesine kadar değildi.

O zamandan beri gaz fazından daha verimli bir borlama işlemi geliştirmek için birçok çaba sarf edilmiştir. Ultra hızlı borlama işleminin endüstriyel üretim kapasitesine ölçeklenmesi ancak 2012'de gerçekleşti. Bodycote, Amerika Birleşik Devletleri Enerji Bakanlığı ile maliyet paylaşımlı bir finansman anlaşması yoluyla teknolojiyi geliştirmek için Argonne ile ortaklık kurdu. daha fazla »

Fransa'dan Paul Heroult tarafından geliştirilen elektrik ark ocağı, normal indüksiyon tipinden farklıdır. Malzeme, demiri eriten devam eden bir plazma deşarjı olan bir elektrik arkına maruz kalır. Elektrik arkını kullanmanın ana avantajı, hurda metalin %100'ünü kullanılabilir bir malzemeye dönüştürebilmesiydi, hurda metallerle çalışmak için cevherden çelik üretmekten daha az enerji gerektiriyordu, bu nedenle çok esnek ve çok daha az zaman gerektiriyordu. EA fırınının dezavantajı, büyük miktarda elektrik gücü gerektirmesiydi, ancak birçok şirket, makinelerini çalıştırmak için yoğun olmayan fiyatlandırma avantajlarından yararlandı. daha fazla »

25 Mayıs 1906'da Amerikan Gaz Şirketi için metalürji mühendisi olarak çalışan Adolf Machlet tarafından bir patent başvurusu yapıldı. Patent, imbikteki hava atmosferini amonyak ile değiştirerek çelik bileşenlerin oksidasyonunun önlenebileceğini öne sürdü. Bu patent 24 Haziran 1913'te verildi (Patent 1.065,697).

Machlet, bu başvuruyu gönderdikten kısa bir süre sonra, bileşenlerin bir amonyak atmosferinde yüksek sıcaklıklarda işlenmesinin, "karşılaştırması, aşındırması, paslanması veya oksitlenmesi" çok zor olan bir "deri kaplama, kabuk veya kaplama" oluşturduğunu keşfetti.

Bu patent 19 Mart 1908'de sunuldu ve 24 Haziran 1913'te verildi, patent numarası 1.065.379 idi. Amerika Birleşik Devletleri'nde nitrürleme işleminin buluşunu temsil eden bu patentti.

1907'de Machet, 14 Nisan 1914'te gaz halinde nitrokarbürleme işleminin patentini almaya devam etti (Patent 1.092.925). Ancak, Machlet nitrürlemeyi geliştiren tek kişi değildi. Geliştirme sırasında, A. Fry tarafından yüzey sertleştirme için çeliğin nitrürlenmesi için Almanya'da benzer bir süreç geliştirildi. Spesifik olarak, Fry'ın çalışması, özellikle çelikler (alaşım elementi olarak alüminyum içeren) için bir yüzey mühendisliği işlemi olarak nitrürlemenin uygulanmasına yol açtı. Bu erken gelişmelerden bu yana, nitrürleme/nitrokarbürleme işleminden sonra yüzeyin özellikleri ve yapısı üzerinde değişen farklı etkilerle çok sayıda özel işlem varyantı (plazma nitrürleme, gaz nitrürleme, ferritik nitrokarbürleme ve tuz banyosu nitrürleme dahil) geliştirilmiştir. .

Tarihsel olarak, ilk iyon implanter helyum bazlıydı, 1911'de Cambridge'deki Cavendish Laboratuvarı'nda Ernest Rutherford ve öğrencileri tarafından inşa edildi ve çalıştırıldı. 1949'da Shockley, iyon implantasyonu kullanılarak p-n bağlantı üretimini tanımlayan "Yarı İletken Çeviri Cihazı" adlı bir patent başvurusunda bulundu [4]. 1954'te, iyon implantasyon ekipmanı için temel bir açıklama veren "İyonik Bombardıman ile Yarı İletken Cihazların Şekillendirilmesi" adlı başka bir patenti aldı.

1960 ve 1976 yılları arasında iyon implanterlerinin ticari ekipman üretimi sağlam bir şekilde kuruldu. 1976'da Varian Associates, ilk sıralı, gofretten gofrete, yüksek verimli (saatte yaklaşık 200 gofret) iyon implanter olan DF-4 modelini geliştirdi ve 1978'in sonunda en yaygın kullanılan ticari hale geldi. Dünyada iyon implantasyon sistemi [6,7]. Başlangıçta, IC endüstrileri için yarı iletken malzemeleri doldurmak için iyon implantasyon teknolojisinin geliştirilmesi kullanıldı. Daha sonra, yetmişli yılların ortalarında, bu yüksek enerjili iyon ışınları, metallerin yüzey özelliklerini geliştirmek için de kullanıldı, burada azot veya karbonun çeliğe ve diğer alaşımlara implantasyonu, gelişmiş yüzey özellikleri ile artan aşınma ve korozyon direncine neden oldu. daha fazla »

Alev püskürtme, 1910'ların ortalarında İsviçre'de Dr. Max Schoop tarafından icat edildi. Küçük oğluyla oyuncak bir top ateşlerken oynarken, toptan fırlatılan sıcak kurşun atışın neredeyse her yüzeye yapıştığını gördü. Schoop, küçük toplar ve kalay ve kurşun granüllerle deneylere başladı. 1900'lerin başında, Schoop ve ortakları, erimiş ve toz metaller kullanarak kaplamalar üretmek için ekipman ve teknikler geliştirdiler. 1909'da Berlin'de dört yıl sonra verilen metal püskürtme işleminin temel patenti için başvurdu.

Birkaç yıl sonra, onların çabaları, katı metalin tel biçiminde püskürtülmesi için ilk aleti üretti. Bu basit cihaz, bir filmaşin yoğun, konsantre bir aleve (bir yakıt gazının oksijenle yanması) beslenmesi durumunda eriyeceği ve alevin bir sıkıştırılmış gaz akımı ile çevrili olması durumunda, eriyeceği ilkesine dayanıyordu. erimiş metal atomize olur ve bir kaplama oluşturmak için kolayca bir yüzey üzerine itilir. daha fazla »

Metalurjide Pascal Yasası'ndan yararlanmaya yönelik ilk girişim, 1913'te, ABD'de Westinghouse Lamp Company'ye tahsis edilen bir ABD patentinde izostatik presleme tekniğini tanımlayan Harry D. Madden tarafından yapıldı. (Madden, H.D. ABD Patenti 1,081,618[TJ5]). Bu zamanda, elektrik lambaları için refrakter metal filamentlere artan bir ihtiyaç vardı.

İnce tozların konvansiyonel kalıpta sıkıştırılması yoluyla toz metalurjisi teknikleri, dövme ve tel çekme için uygun küçük kütüklerin üretimi için gerekliydi. Madden's prosesi, tungsten ve molibden gibi sünek olmayan ince tozların kalıpla sıkıştırılmasında karşılaşılan birçok zorluğun üstesinden gelmek için tasarlandı.

Bu tür zorluklar, çatlakların, laminasyonların, üniform olmayan özelliklerin ve küçük kütüklerin kırılmadan sonraki elleçlenmesine ve çalışmasına dayanacak yeterli yeşil mukavemetin olmamasıydı. Madden, tozlarını izostatik olarak presleyerek, kalıp sıkıştırma ile ilgili sorunların çoğunun üstesinden gelindiğini buldu. Daha sonra, 1915'te McNeil, 1917'de Coolidge ve 1919'da Pfanstiehl tarafından başka patentler alındı.

Eloksal, alüminyum üzerinde koruyucu ve dekoratif oksit tabakaları üretmek için kullanılır, bu da korozyon korumasını ve aşınma direncini artırır. Boyama veya elektrolitik renklendirme ile farklı renkler oluşturulur.

İşleme bu isim verildi çünkü işlenecek parça bir elektrik devresinin anot elektrotunu oluşturuyor. Eloksal, korozyona ve aşınmaya karşı direnci arttırır ve boya astarları ve yapıştırıcılar için çıplak metale göre daha iyi yapışma sağlar. Anodik filmler, boyaları emebilen kalın gözenekli kaplamalarla veya yansıyan ışığa girişim efektleri ekleyen ince şeffaf kaplamalarla bir dizi kozmetik efekt için de kullanılabilir.

İşlem ilk olarak 1923'te Duralumin deniz uçağı parçalarını korozyondan korumak için endüstriyel ölçekte kullanıldı. Bu erken dönem kromik asit&ndash bazlı süreç, Bengough-Stuart süreci olarak adlandırıldı ve İngiliz savunma şartnamesi DEF STAN 03-24/3'te belgelendi.

İşlem, artık gereksiz olduğu bilinen karmaşık bir voltaj döngüsü için eski gereksinimlerine rağmen bugün hala kullanılmaktadır. Bu prosesin varyasyonları kısa sürede gelişti ve ilk sülfürik asit anotlama prosesi 1927'de Gower ve O'Brien tarafından patentlendi. Sülfürik asit kısa sürede en yaygın anotlama elektroliti haline geldi ve öyle kalmaya devam ediyor.

Oksalik asit anotlama ilk olarak 1923'te Japonya'da patentlendi ve daha sonra özellikle mimari uygulamalar için Almanya'da yaygın olarak kullanıldı. Eloksallı alüminyum ekstrüzyon, 1960'larda ve 1970'lerde popüler bir mimari malzemeydi, ancak o zamandan beri daha ucuz plastikler ve toz kaplama ile değiştirildi. Fosforik asit prosesleri, şimdiye kadar sadece yapıştırıcılar veya organik boyalar için ön işlemler olarak kullanılan en son ana gelişmedir.Tüm bu anotlama işlemlerinin çok çeşitli tescilli ve giderek daha karmaşık varyasyonları endüstri tarafından geliştirilmeye devam etmektedir, bu nedenle askeri ve endüstriyel standartlarda artan eğilim, proses kimyasından ziyade kaplama özelliklerine göre sınıflandırmaktır. daha fazla »

Östemperleme, beynit adı verilen metalurjik bir yapı üreten orta ila yüksek karbonlu demirli metaller için bir ısıl işlemdir. Mukavemeti, tokluğu artırmak ve bozulmayı azaltmak için kullanılır. Beyit, çeliklerde kabul edilen keşif tarihinden çok önce mevcut olmalıdır, ancak mevcut sınırlı metalografik inceleme teknikleri ve zamanın ısıl işlem uygulamalarının oluşturduğu karışık mikro yapılar nedeniyle tanımlanmamıştır.

Tekniğe, United States Steel Corporation için çalışan Edgar C. Bain ve Edmund S. Davenport öncülük etti. Çeliklerin izotermik dönüşümüne yönelik araştırmalar, Bain ve Davenport'un &lsquoasiküler, koyu kenarlı agrega&rsquodan oluşan yeni bir mikro yapıyı keşfetmesinin bir sonucuydu.

Bu yapının aynı sertlik için temperlenmiş martensite göre daha tok olduğu bulunmuştur, ancak beynitik çelik kullanımı yaygınlaşmamıştır. O zamanlar ısıl işlemler, tamamen beynitik mikro yapılar üretme yeteneğine sahip değildi.

1958'de bor ve molibden içeren düşük karbonlu çeliklerin ortaya çıkışı, sürekli soğutma yoluyla tamamen beynitik çeliğin oluşturulmasına izin verdi. Beynitik çeliğin ticari kullanımı, iş parçasını dönüşüme izin verecek kadar uzun bir süre boyunca tek bir sabit sıcaklıkta tutma adımını içeren yeni ısıl işlem yöntemlerinin sonucu olarak ortaya çıktı. Bu süreç östemperleme olarak bilinir hale geldi. daha fazla »

Elektron mikroskobunun icadına kadar, sertleştirme işlemi sırasında gerçekte ne olduğu tamamen varsayımdı. Metalin mikro yapısının incelemeleri, 17. yüzyılda dökme demir kalitelerinin ve fagot çeliğin sınıflandırılması sırasında sık sık yapılan kırılma yüzeylerinin değerlendirilmesiyle başladı. Parlatılmış örneklerin makro gravürü 16. yüzyılda başladı.

Önce büyüteçle görsel incelemeler yapıldı. Işık mikroskopları 16. yüzyılda zaten geliştirilmiş olmasına rağmen, ancak Ernst Abbe'nin 1869'da teorik ilkeleri geliştirmesinden sonra yeterince güçlü hale geldiler.

1931'de elektron mikroskobunun icadı, ulaşılabilir büyütmeyi ondan iki kattan fazla artırdı. 20. yüzyılın ortalarından itibaren çelik araştırmaları için kullanıldı. Mevcut görüntüleme yöntemleri, tek tek atomları bile görselleştirebilir. Demir ve alaşım atomlarından yapılmış çeliğin kristal yapısını araştırmak için çok bilgilendirici bir yöntemin, x-ışınlarının yüzey kırınımı olduğu kanıtlandı. Bu teknik 1912'de tanıtıldı ve Birinci Dünya Savaşı'ndan sonra sertleştirilmiş mikro yapının ince yapısını analiz etmek için çelikle birlikte kullanıldı. Atom seviyesindeki sertleştirme süreçlerine dair içgörüler sağlamıştır.

Isıl işlem teknolojisi de daha iyi ekipman ve proses kontrolünün bir sonucu olarak gelişmiştir. Koruyucu atmosferli ısıl işlem fırınları 1950'lerde, vakum fırınları ise 1970'lerde geliştirilip piyasaya sürüldü. 20. yüzyılın ikinci yarısında bilgisayarlardaki gelişmeler, süreç kontrolünde önemli gelişmeler ve çelik ve ısıl işlem süreçlerinin geliştirilmesi için ekipman için gelişmiş simülasyon programlarının yanı sıra kalite güvence ekipmanlarının geliştirilmesine neden oldu.

Plazma nitrürleme, CVD ve PVD dahil olmak üzere yüzey sertleştirmedeki gelişmeler dikkate değer olmuştur. Bu, sadece karbon çeliklerinde değil, paslanmaz çeliklerde de sert aşınan yüzeylerin oluşturulmasını sağlamıştır. daha fazla »

Temel Oksijenli Çelik Üretimi, dönüştürücünün içindeki demirin üzerine oksijenin üflendiği bir işlemle erimiş pik demiri çeliğe dönüştürme işlemidir. İsviçreli mühendis Robert Durrer tarafından geliştirildi ve 1950'lerde iki çok küçük Avusturya şirketi, VOEST ve ÖAMG (şimdi Voestalpine AG) tarafından ticarileştirildi. İşlem, üflenen havanın oksijenle değiştirildiği Bessemer yönteminin rafine edilmiş bir versiyonudur ve 100 yıl önce Henry Bessemer tarafından patenti alınmıştır, ancak işlemin çalışması için gerekli olan ticari oksijen miktarlarını elde etmek imkansız olduğu için. o zaman, asla meyve vermedi. daha fazla »

1950'lerde geliştirilen plazma püskürtme işlemi, ısı kaynağı oluşturmak için kullanılan iyonize soy gazın (plazma) gizli ısısını içerir. Plazmayı oluşturmak için kullanılan en yaygın gaz, birincil gaz olarak adlandırılan argondur.

Argon, elektrot ve meme arasında akar. Nozul ile elektrot arasında gaz akışını iyonize eden yüksek frekanslı veya yüksek voltajlı alternatif bir elektrik arkı vurulur. Ark akımını artırarak ark kalınlaşır ve iyonlaşma derecesini arttırır. Bu, gücü artırma etkisine ve ayrıca gazın genleşmesine bağlı olarak gaz akışının hızında bir artışa sahiptir.

Yalnızca argon tarafından oluşturulan bir plazma ile, çoğu malzemeyi eritmek için yeterli güç oluşturmak için çok büyük bir ark akımı (tipik olarak 800 ila 1.000 amper) gereklidir. Bu seviyedeki ark akımıyla, hız, yüksek erime noktasına sahip malzemelerin erimiş hale getirilmesine izin vermeyecek kadar yüksek olabilir. Bu nedenle gücü seramik malzemeleri eritmeye yetecek bir düzeye çıkarmak için gaz akımının termal ve elektriksel özelliklerini değiştirmek gerekir. Bu genellikle plazma gaz akışına ikincil bir gazın - genellikle hidrojen - eklenmesiyle yapılır.

Püskürtülen malzeme için uygun gaz akımı oluşturulduktan sonra, besleme stoğu (çeşitli toz formlarında malzeme) gaz akımına enjekte edilir. daha fazla »

1952, elektron ışını teknolojisinin yaratılış tarihi olarak görülüyor. İlk elektron ışını işleme makinesini yaratan kişi fizikçi Dr Karl-Heinz Steigerwald'dı, ancak 1879'da ilk kez gazlarda katot ışınları üretmeye çalışan fizikçiler Hittorf ve Crookes'un geçen yüzyıldaki çalışmaları üzerine inşa ediyordu. metalleri eritin. Röntgen, Thompson ve Millikan, 19. yüzyılın sonunda "hızlı hareket eden elektronlar" olarak tanımlanan şeyi keşfettiler. Elektron ışınları kullanarak tantal tozu ve diğer metalleri eriterek bu etkiyi ilk kullanan fizikçi Marcello von Pirani oldu.

1948'de Dr Karl-Heinz Steigerwald daha yüksek güçlü elektron mikroskopları elde etmek için ışın kaynakları geliştiriyordu ve 1958'de 5 mm derinliğe kadar kaynak yapabilen ilk elektron ışını işleme makinesini yarattı. Modern zamanlarda, elektron ışını teknolojisi malzeme işlemede yaygındır ve havacılık, enerji üretimi, uzay, tıp, otomotiv, enerji ve diğer çeşitli endüstrilerde yoğun olarak kullanılmaktadır. Bilgisayar kontrollü bir işlemde 30 mm'lik kaynak derinlikleri mümkündür ve lehimlemeden farklı olarak dolgu malzemesi gerekmez. İşlem bilgisayar kontrollü olduğundan, bir grup bileşen boyunca minimum hata ve iyi tekrarlanabilirlik vardır.

Daha önce ısıl işlem görmüş bileşenleri birbirine kaynaklamak da mümkündür, çünkü bu yerel bir işlemdir, bunun bir örneği, sertleştirilmiş ve temperlenmiş bir şaft üzerinde sertleştirilmiş bir dişliye sahip kompozit dişli şaftları olabilir. daha fazla »

AD 1956 - İlk özel Sıcak İzostatik Presleme patenti alındı

İzostatik presleme patentleri 20. yüzyılın başlarından beri verilmiş olsa da, sıcak izostatik preslemeye özel ilk patentin Amerika Birleşik Devletleri'ndeki Battelle's Columbus Laboratories'e verilmesi 1956 yılına kadar sürdü. Patent, HIP'nin gaz basıncı bağlama uygulamasının izostatik difüzyonunu kapsıyordu.

İlk günlerinde, HIP esas olarak nükleer yakıt elemanlarını kaplamak için kullanıldı. Tozların HIP ile konsolidasyonu, deneysel yakıt elementlerinin çoğu toz ürünlerden elde edildiğinden, nükleer malzemelerin üretiminin doğal bir gelişimiydi. Ayrıca, ilk çalışmaların çoğu metalik matrisli dispersiyon yakıtları, yüksek yüklü sermetler veya seramik malzemelerle gerçekleştirilmiştir. Tam yoğunlaşmanın, bu malzemelerin sinterlenmesi için normalde gerekli olanın önemli ölçüde altındaki sıcaklıklarda meydana geldiği bulundu.

HIP işleminin metal tozlarından yapısal bileşenlerin üretilmesi için bir teknik olarak kullanılması, ilk olarak berilyum konsolidasyonuna uygulandı. 1960'ların ortalarında, yüksek hızlı takım çeliklerinin üretimi için bir şarj hacmi işlemi olarak gaz atomizasyonunun geliştirilmesi, HIP'nin ilerlemesine daha fazla ivme kazandırdı. Daha sonra, minimum kontaminasyon ile yüksek kaliteli, karmaşık bileşimli ön alaşımlı tozların üretilmesi mümkün hale geldi.

Üretilen tozlar küresele yakındı ve partiküllerin deneyimlediği hızlı soğuma hızları nedeniyle, toz içindeki alaşım bileşenlerinin dağılımlarını çok yakından kontrol etmek mümkün oldu ve bu da mikro yapının çok daha yakından kontrol edilmesine yol açtı. Tozların küresele yakın yapıları nedeniyle, yalnızca HIP gibi bir basınç konsolidasyon işlemi onları etkili bir şekilde birbirine bağlayabilir. daha fazla »

1960'ların ortalarından itibaren HIP, çeşitli metal dökümlerde gözenekliliği ve mikro kusurları iyileştirmenin bir aracı olarak giderek daha fazla kullanılmaya başlandı. HIP uygulamasının başlıca avantajlarından biri, bir dizi bileşenin yorulma direncinde önemli bir gelişmeydi. Dökümlerdeki kusurlar genellikle yüzeyin altında olduğundan, herhangi bir muhafaza gerekli değildir. Herhangi bir bağlantılı yüzey gözenekliliği genellikle uygun bir geçirimsiz kaplama ile köprülenebilir.

Bir güvenlik faktörünün söz konusu olduğu bileşenlerde boşlukların ve kusurların giderilmesi kesinlikle kritik öneme sahiptir. Bu nedenle HIP, bileşenlerdeki zayıflıkların feci arızalara neden olabileceği havacılık endüstrisinde yaygın olarak kullanılmaktadır. daha fazla »

AD 1968 - Vakum Sementleme teknikleri icat edildi

Vakum karbürleme işlemi 1968 sonlarında icat edildi ve bir yıl sonra Herbert W.Westeren tarafından patenti alındı. Sürecin tamamen benimsenmesi yaklaşık otuz yıl sürdü. Sementasyon, demir veya çeliği çok daha sert hale getirmek amacıyla, kömür veya karbon monoksit gibi karbon içeren bir maddenin varlığında ısıtıldığında, demir veya çeliğin karbonu emmesine neden olan bir ısıl işlemdir. Sementasyon süresi ne kadar uzun olursa, karbon difüzyonu o kadar derin olur. Müteakip söndürme (hızlı soğutma), daha sonra orijinal metalin dış karbon tabakasının sertleşmesine neden olurken, çekirdek hem sünek hem de sert kalır. Dış katmanda 6,4 mm derinliğe kadar kasa sertliği üretebilir. daha fazla »

AD 1980 - HVOF (Yüksek Hızlı Oksi-Yakıt) kaplama tekniği icat edildi

1980'lerin başında Browning ve Witfield, roket motoru teknolojilerini kullanarak metal tozlarını püskürtmek için yeni bir yol geliştirdiler. Yüksek Hızlı Oksi-Yakıt (HVOF) olarak adlandırıldı. Teknik, oksijenin hidrojen, propan, propilen gibi diğer yakıt gazlarıyla ve hatta gazyağı gibi sıvılarla bir kombinasyonunu kullandı. Yanma sırasında yan ürünler genişler ve çok yüksek hızlarda bir memeden dışarı atılır. Namlu çıkışındaki jet hızı, ses hızını aşıyor. Gaz akışına tozu 800 m/s'ye kadar hızlandıran bir toz besleme stoğu enjekte edilir. Sıcak gaz ve toz akımı kaplanacak yüzeye doğru yönlendirilir. Toz akışta kısmen erir ve substrat üzerinde birikir. Ortaya çıkan kaplama, düşük gözenekliliğe ve yüksek bağ mukavemetine sahiptir.

Termal sprey kaplama, geleneksel kaplama işlemlerine kıyasla çevre üzerinde daha az etkisi olan çok çeşitli malzeme ve işlemler sunduğu için çekici bir tekniktir. Termal püskürtme için kullanılabilen HVOF kaplama malzemeleri arasında metaller, alaşımlar, seramikler, plastikler ve kompozitler bulunur. daha fazla »

AD 1980 - Modern çağda Sıcak İzostatik Pres işlemi

HIP, başlangıçta bir laboratuvar tekniği olandan gelişmiştir. Sadece üretim süreci gelişmekle kalmadı, aynı zamanda uygulamalar ve parça boyutları yeni alanlara doğru genişledi.

Büyük hacimlerde HIP'lenen parçalara örnekler, bunlarla sınırlı olmamak üzere şunları içerir: sıcak bölüm ve yapısal gaz türbini bileşenleri (hem dinamik hem de statik) havacılık yapısal ve motor parçaları implante edilebilir tıbbi cihazlar otomotiv motor bileşenleri valf gövdeleri ve diğer petrokimya işleme ekipmanı kritik mühimmat parçaları aletler , kalıp ve genel mühendislik parçaları püskürtme hedefleri ve PM (toz metal) alaşımlı kütükler ve net şekillere yakın.

Nikel, kobalt, tungsten, titanyum, molibden, alüminyum, bakır ve demir bazlı alaşımlar, oksit ve nitrür seramikler, camlar arası metaller ve birinci sınıf plastikler dahil olmak üzere birçok kompozit, polimer ve seramikle birlikte çoğu metal alaşımı HIP'lenebilir. daha fazla »

AD 1985 - Özel Paslanmaz Çelik Prosesleri (S 3 P)

1985 yılında geliştirilen S³P işlemleri, büyük miktarlarda karbon ve/veya azotun, krom çökeltileri oluşmadan yüzeye düşük sıcaklıkta difüzyonunu içerir. Bitmiş üründe yalnızca işlem sırasında mevcut olan kimyasal elementler bulunur ve işlem sırasında yeni elementler eklenmez. S³P prosesleri malzemeye kaplama eklemediği veya kırılgan fazlar oluşturmadığı için delaminasyon riski yoktur.

Gıda İmalatı ve Üretimi, Endüstriyel Akışkan İşleme, Bağlantı Elemanları ve Tıbbi Cihaz endüstrilerindeki birçok paslanmaz çelik metal üzeri metal uygulaması, aşınmama davranışıyla birlikte olağanüstü korozyon direnci gerektirir. Paslanmaz çelik metal&ndashon&ndashmetal uygulamalarında, Bodycote'un Özel Paslanmaz Çelik Prosesleri (S³P) ile ana malzemenin korozyon direnci özellikleri korunurken aşınma direnci elde edilebilir.

S³P süreçleri, hassas tıbbi aletlerden otomotiv bileşenlerine kadar çok çeşitli pazarlardaki ürünler için kullanılmaktadır.

S³P artık Bodycote tarafından dünya çapında sunulmaktadır.
daha fazla »

AD 1996 - Corr-I-Dur® termokimyasal ısıl işlemin geliştirilmesi

Almanya'da geliştirilen Corr-I-Dur®, tescilli bir Bodycote teknolojisidir.

Düşük alaşımlı çeliklerde aşınma direncini ve korozyon direncini artırmak için oksidasyon sonrası tuz banyosu nitrokarbürleme kullanmanın çevresel etkilerinden memnun olmayan Bodycote mühendisleri, daha çevre dostu bir alternatif sağlamaya çalıştılar. Aynı zamanda otomotiv parçalarındaki galvanik kaplamaların yerini alacak bir alternatif de arıyorlardı.

Corr-I-Dur®, daha çevre dostu bir alternatif olarak geliştirildi. Corr-I-Dur®, tuz banyolarının yerini alan ancak aynı özellikleri koruyan nitrokarbürizasyon/post oksidasyon teknolojisine dayalı gazlı bir işlemdir. Laboratuvar deneylerinden endüstriyel sürece kadar, süreci daha geniş bir sektör için geliştirmek ve doğrulamak birkaç yıl aldı.

Bodycote bu süreci, daha önce kaplanmış olan yeni nesil otomotiv fren pistonları ve bilyalı saplamalar için uyarladı. Bu, süreci yürütmek için özel ekipman, hatta bir şirket içi tesis gerektiriyordu. İlk tesis 2002'de açıldı. Corr-I-Dur® prosesi ile birlikte fren pistonları için Amerika Birleşik Devletleri'nde ortak bir patent alındı.

Süreç şu anda Avrupa ve Amerika Birleşik Devletleri'nde yürütülmektedir.
daha fazla »


Başka bir dünya kaynağına kadar izlenen antik Kızılderili boncukları: bir demir göktaşı

Bu görüntü, ölçek için bir (1 cm/.39 inç) küp ile iki Hopewell Havana meteoritik metal boncuk göstermektedir. Soldaki boncuk (.27 ons/7.8 gram), boncuktaki kapsamlı değişikliği ve merkezi deliğin doldurulmasını gösteren, merkezi deliğe dik olarak kesilir. Sağdaki boncuk (.16 ons/4,6 gram) merkezi deliğe paralel olarak kesilir ve eşmerkezli olarak deforme bir yapı sergiler. (Fotoğraf Tim McCoy'un izniyle)

Yakın ve uzaklardaki egzotikliği arayan eski Yerli Amerikalılar olan Hopewell Kültürü için metal nadir ve değerli bir kaynaktı. Saf haliyle bulunan veya kayadan zahmetli bir şekilde çıkarılan bakır yaygındı, ancak demiri eritecek teknolojiye sahip değillerdi. Peki Hopewell bir avuç egzotik boncuk, küçük alet ve diğer süslemeler üretecek kadar saf demire nasıl ve nereden geldi?

Kısacası: uzaydan. Smithsonian'ın Ulusal Doğa Tarihi Müzesi'nin Maden Bilimleri Bölümü'nden jeolog Tim McCoy tarafından yürütülen yeni bir araştırma, bir dizi demir Hopewell boncukunu kaynak göktaşına kadar takip ediyor. Hopewell'in tarih öncesi göktaşı keşfeden ilk kişi olup olmadığı, yoksa diğer Yerli Amerikalılarla etkileşimler yoluyla mı edindiği, antropolojik çevrelerde bir tartışma konusudur. McCoy, yakın zamanda Journal of Archaeological Science'da yayınlanan ve Hopewell'in metali nasıl elde etmiş olabileceğine dair tartışmalara katkıda bulunan çalışmanın baş yazarıdır.

1945'te Havana, Illinois'deki Hopewell mezar höyüklerinde iki düzine tüp şeklinde metal boncuk bulundu. Smithsonian şimdi Ulusal Göktaşı Koleksiyonu'nda boncuklardan ikisini elinde tutuyor.

Smithsonian jeolog Tim McCoy, Minnesota ve Wisconsin'de bulunan ve yakın zamanda Illinois'deki 2.000 yıllık bir mezar alanında keşfedilen iki düzine Kızılderili boncukunun kaynağı olduğunu belirlediği iki parça demir göktaşı gösteriyor. (Fotoğraf Michelle Donahue tarafından)

Özellikle boncuklar, kendi Kızılderili mirası nedeniyle McCoy'un ilgisini çekti: O, atalarının toprakları Indiana, Illinois, Ohio, Wisconsin ve Michigan'ın bazı kısımlarını kapsayan Oklahoma Miami Kabilesi'nin bir üyesidir.

McCoy, "Bugün metalin her yerde olduğunu düşünüyoruz, ancak 1492'den önce oldukça kıt bir metaydı" diyor. "Yani, İspanyol temasından önceki arkeolojik kazılarda, metalik bir şey bulduğunuzda, oraya nasıl geldiğini sorgulamaya başlıyorsunuz."

Widmanstatten

1970'lerde, boncuklar, kısmen Widmanstatten deseni olarak bilinen ayırt edici bir çapraz tarama özelliği nedeniyle, Smithsonian koleksiyonundaki dört ham göktaşına kimyasal ve yapısal olarak benzer olarak tanımlandı. Çapraz tarama, yalnızca bir göktaşı kesilip açılıp parlatıldığında belirginleşir. Avustralya'dan bir göktaşı uzak kökeni nedeniyle ortadan kaldırıldı ve boncukların kaynak malzemesi için olası adaylar olarak Anoka, Minn. Edmonton, Ky. ve Carleton, Teksas'tan göktaşları kaldı.

Edmonton, Ky.'da bulunan bir göktaşının enine kesiti, Widmanstatten deseni olarak bilinen demir göktaşlarının karakteristik çapraz taranmış dokusunu göstermektedir. Derinlemesine kimyasal analizin yanı sıra, Minn. Anoka'da bulunan bir göktaşındaki benzersiz çapraz tarama modeli, McCoy'un bu parçayı Havana'daki Kızılderili mezar höyüklerinde bulunan bir demir göktaşından yapılmış iki düzine tüp şeklindeki boncukla birleştirmesine yardımcı oldu. , Hasta (Fotoğraf Michelle Donahue tarafından)

McCoy, "Ama hiç kimse Havana boncuklarının bu üç göktaşından herhangi birinden geldiğini düşünmedi" diyor. "Kısmen, hepsi gömülü olduğu için, ama aynı zamanda hiçbirinin içlerinden herhangi bir şey çıkarıldığına veya kesildiğine dair hiçbir kanıt olmadığı için."

Havana boncuklarının ana analizinin 1970'lerde yapılması bir yana, on yıl önce bile araştırmacılar için mevcut olmayan yeni bilimsel araçlar, McCoy'un her iki boncuğu Anoka, Minn., fragmanıyla yakından karşılaştırmasına izin verdi.Neredeyse aynı demir, nikel ve fosfor oranları, diğer eser elementlerdeki çok yakın eşleşmeler ve ince taneli yapısal benzerlikler ile boncukların Anoka göktaşı dışında bir kaynaktan gelmesi olası değildir.

Müzenin göktaşı koleksiyonundan sorumlu küratör McCoy, "Elbette, Hopewell kompozisyon olarak buna benzer bir demir göktaşı bulup kullanabilirdi" diyor. "Ama dünyanın dört bir yanından gelen 1.000 demir göktaşımız var ve buna uyan pek fazla göktaşı yok. En kolay açıklama, kaynak bölgeden demir bir göktaşına sahip olduğumuz ve Havana boncuklarının kaynağı olduğudur.”

Isıtma için odun yakıtlı ateş ve deformasyon için litik kullanılarak Anoka demirinden oluşturulan meteoritik metal boncuk. Bu görüntü, Widmanstatten modelinin deformasyonunu gösteren boncuğun bir kesitinin yansıyan ışık fotomikrogafidir. Boncuk dış çapı 1 cm'dir. (Görüntü Tim McCoy'un izniyle)

Orijinal Anoka parçası 1961'de bulundu. 1983'te Wisconsin'deki Mississippi Nehri'nin hemen karşısında ikinci, daha büyük bir parça ortaya çıktığında, ana göktaşının atmosferden geçerken parçalandığını ve manzaraya " parçaların düşmesi”.

Bu, aradan geçen bin yıl boyunca daha fazla parça bulunabileceği anlamına geliyor. Göktaşı hala uzaydayken kozmik ışınlar tarafından üretilen nadir gaz izotoplarının analizi, bozulmamış Anoka göktaşının orijinal kütlesinin 8,800 pound (3,991,6 kilogram) üzerinde olduğunu gösteriyor. 1961 parçası sadece 2,44 pound (1,11 kilogram) ağırlığındaydı, 1983 parçası 198 pound (89,8 kilogram) daha ekledi.

Nehir bağlantısı

Hopewell kültürünün ayırt edici özelliklerinden biri, yabancı ve egzotik olana olan yakınlıklarıdır. Hopewell bölgelerinde Körfez Kıyısı'ndan fosilleşmiş köpekbalığı dişleri, Appalachian Dağları'ndan mika ve Montana'daki Yellowstone Ulusal Parkı bölgesinden obsidyen ve boz ayı dişleri bulundu. Yine de arkeolojik kayıtların gösterdiği kadarıyla Hopewell halkı bu yerlerde hiç yaşamamış.

Anoka ve Champlin, Minn.'deki Anoka demir göktaşının buluntu alanının ve Havana, Illinois'deki Havana göktaşı metal boncuklarının geri kazanım alanının haritası. Bu alanlar Mississippi ve Illinois Nehirleri aracılığıyla birbirine bağlıdır. Ayrıca günümüz Chillicothe, Ohio ve Trempeleau, Wisconsin yakınlarındaki Hopewell merkezleri de gösterilmiştir. Modern eyalet sınırları referans olarak gösterilmiştir. (Harita Tim McCoy'un izniyle)

Hopewell'in bu eşyaları çok uzaklardan nasıl elde ettiği belirsiz olduğu gibi, boncuk yapmak için demir göktaşlarını nasıl elde ettikleri de bir sır. Bu tür nesneleri toplamak için yolcular göndermiş olabilirler ya da demir parçalar gölgeli bir ticaret ağı aracılığıyla Hopewell'e gelmiş olabilir. Ayrıca sadece bir şans eseri olabilirdi.

Havana boncukları için McCoy, bunun nehirlerle bir ilgisi olduğunu düşünüyor. Havana, Mississippi'nin bir kolu olan Illinois Nehri üzerinde, Anoka meteorlarının bulunduğu yerden 500 mil aşağı akışta.

McCoy, "Orijinal analizde, hiç kimse nehirlerin arkeolojik alanlar arasındaki bağlantısını gerçekten düşünmedi" diyor. "Bu kadar küçük bir nesneyle, herhangi birinin Havana'dan nehir yukarı gidip demir bir göktaşı bulmak için bir keşif seferi başlatacağına inanmakta zorlanıyorum. Sanırım bir ticaret ağı vardı.”

Smithsonian jeolog ve göktaşı araştırmacısı Tim McCoy, 2015 yılında Beyaz Saray Astronomi Gecesi etkinliğinde bir demir göktaşı örneğini elinde tutuyor. (Fotoğrafın izniyle Tim McCoy)

Yine de kesin olan şey, Hopewell halkının hiçbirinin çok büyük bir göktaşı parçası almamış olmasıdır. Son 150 yılda kazılan 100'den fazla Illinois bölgesindeki Hopewell bölgesinden, ortalama bir hokey diskinin ağırlığıyla yaklaşık 5 ons (160 gram) demir eser bulundu. Buna Havana boncukları da dahildir. Buna karşılık, 2015 yılında Illinois'deki tek bir mezar alanında 13 pound (6 kilogram) altında bakır bulundu.

Kamp ateşi metal işleme

Çalışma için, McCoy ayrıca, yaklaşık 2.100 yıl önce Amerikan Kızılderililerinin, sıcak bir kamp ateşi, çubuklar ve taşlardan biraz daha fazlasını kullanarak kendi boncuklarından birini yaparak bu tür boncukları nasıl şekillendirmiş olabileceklerini de gösterdi.

19. yüzyılın başlarında Ohio, Chillicothe'de bulunan üç demir göktaşı boncuğu (sağda), 1960'larda Brenham, Kan.'dan (solda) bir göktaşıyla bağlantılıydı. Havana, Illinois'de bulunan Anoka, Minn., göktaşı parçası ve göktaşı demirinden yapılmış boncuklar arasındaki bağlantı, eski bir Kızılderili göktaşı eserinin ana göktaşıyla ilişkilendirildiği ikinci seferdir. Hepsi (Fotoğraf: Michelle Donahue)

Bu göktaşlarının demir-nikel bileşimi, yaklaşık 1.200 derece Fahrenheit olan bir odun ateşinin çok sıcak kömürlerinde kolayca yumuşamalarını sağlar. McCoy, erkek kardeşinin Illinois'deki çiftliğinde, ısıtılmış bir meteorit metal yığınını döverek ve Havana'dan eski bir taneye benzeyen bir boncuk haline getirmek için yassı granit kayalar kullandı. Modern metal işleme aletleriyle yapılan daha önceki bir deney, fazla mükemmel bir yüzeye sahip bir boncukla sonuçlandı ve McCoy'un tarihsel olarak daha doğru yöntemlerle girişimine ilham verdi.

McCoy, Hopewell dönemindeki diğer göktaşı nesnelerinin birçoğunun modern analitik araçlarla incelenmediğini, bu nedenle bu çalışmanın göktaşı malzemelerinin nereden geldiğine dair daha fazla araştırma yapılmasını gerektirebileceğini söylüyor. Ütünün kökenini bilmek, Hopewell halkının egzotik ürünlerini nasıl ve nereden temin ettiğini netleştirmeye yardımcı olabilir.

Tim McCoy, ısıtılmış bir göktaşı yığınını granit kayalarla döverek, Illinois ve Ohio'daki 2.000 yıllık arkeolojik alanlarda gömülü bulunan birkaç düzineye benzer yuvarlanmış, tüp şeklinde bir boncuk oluşturmayı başardı. (Fotoğraf Tim McCoy'un izniyle)

Illinois State Archaeological Survey arkeologu ve Hopewell uzmanı Ken Farnsworth, “Illinois Hopewell demir boncuklarıyla ilgili yeni çalışma, tarih öncesi Kuzey Amerika'daki ticareti anlamak için kesinlikle yeni yollar açacak, düşündürücü bir çalışma” diyor.

“2000 yıllık bu toplumlar hiçbir yazılı kayıt bırakmadıkları için kim olduklarını ve nasıl yaşadıklarını bize ancak arkeoloji söyleyebilir. Hopewell insanları özel aletler ve süslemeler için çok fazla bakır kullandılar, ancak çok az demir kullandılar - sadece üç mezardan biliniyor - ve nereden aldıklarını bilmiyoruz, ”diyor Farnsworth. Bilinen meteoritleri olan eserleri tespit etmek, bize demirin nereden geldiğini ve Illinois halkı arasında ne kadar takas edilmesi gerektiğini söyleyebilir.”


Eski zamanlarda demir nasıl elde edildi? - Tarih

Klasik zamanlardan beri 3 genel su çarkı çeşidi vardır: yatay çark ve dikey çarkın 2 varyasyonu (bakınız şekil 1). Bir değirmen taşını sürmek için tipik bir su çarkı kullanıldı.

Çizim 1. Artan karmaşıklık ve verimlilik sırasına göre su çarkları tasarımları. İskandinav çarkları (solda) değirmen taşlarını doğrudan döndürür, alttan dişli çarklar (ortada) dişli gerektirir ve üstten çarklı çarklar (sağda) ayrıca yükseltilmiş bir akış gerektirir (Scientific American'dan çizim).

Daha büyük bir versiyon için resmin üzerine tıklayın.

Yatay tekerlek, ahşap bir rotordan çıkıntı yapan kanatlara sahiptir. Bir su jeti rotoru döndürür. Modern Avrupa'da tasarım, bir fırıldaktan akan hava gibi eksenel olarak hareket eden ve bir su türbini oluşturan suyu kullanacak şekilde değiştirildi. Akışın eksenel olarak yönlendirildiği kavisli bıçaklara sahip tekerlekler, 9. yüzyıla ait bir Arapça incelemede anlatılmaktadır. Yatay bir çark, bir değirmen taşını doğrudan döndürür.

Daha güçlü dikey tekerlekler 2 tasarımda gelir: alttan ve üstten. Birincisi, su akımının etkisi altında dönen bir kürek çarkıdır. Bu teknoloji, tipik bir değirmen taşını sürmek için dişliler gerektirir. Kurak mevsimde nehirlerin seviyeleri düştüğünde ve akışları azaldığında, alttan vurulan tekerlekler güçlerinin bir kısmını kaybeder. Aslında, nehir kıyılarına sabitlenirlerse, kürekleri su akışının üzerine çıkabilir. Bu sorunun hafifletilmesinin bir yolu, su çarklarını köprülerin ayaklarına monte etmek ve oradaki akışı ilerletmekti. Diğer bir ortak çözüm, orta akımda demirleyen gemilerin yan tarafına monte edilen alttan dişli çarklarla çalışan gemi değirmeni tarafından sağlandı (bakınız şekil 2).

Çizim 2. Bir gemi değirmeninde alttan çekilmiş tekerlek.

Daha büyük bir versiyon için resmin üzerine tıklayın.

Aşma çarkı suyu yukarıdan alır, genellikle özel olarak oluşturulmuş kanallardan akıma yerçekimi ivmesini ekler. Bir taşma çarkı, dişliler ve yükseltilmiş bir su akışı gerektirir.

Kesin olarak dikey olarak tanımlanabilen bir su çarkının ilk tanımı, Roma mühendisliğinin tüm yönleri hakkında 10 ciltlik bir inceleme yazan Augustan Çağı (MÖ 31 - MS 14) mühendisi Vitruvius'a aittir. Vitruvius, bir undershot tekerleği tanımladı, ancak bunun "nadiren kullanılan makineler" arasında olduğunu belirtti. Seyrek uygulanması için varsayılan nedenlerden biri, Romalıları alternatif güç kaynakları geliştirmekten alıkoyan ucuz köle emeğinin mevcudiyetiydi.

En az 2 çok tekerlekli Roma değirmeni daha vardı, ancak hiçbiri Barbegal'deki kadar iddialı değildi. Biri batı Tunus'taki Chemtou'daydı, burada Medjerda Nehri üzerinde bir köprü/baraj kombinasyonu vardı. Üç yatay su çarkı yan yana köprü ayaklarına yerleştirildi. Diğer değirmen İsrail'de, Hayfa ile Tel Aviv'in tam ortasında, antik Caesarea yakınlarındaki Timsah Nehri üzerindeki bir barajdaydı. Burada her biri bir cebri borunun dibinde 2 yatay tekerlek vardı. Hodges'e göre (s. 111): "Her iki kurulum da tam olarak çalışılmamıştır, ancak ikisi birlikte Barbegal'in bilinen tek paralelleri olmaya devam etmektedir." Ancak, muhtemelen keşfedilmeyi bekleyen başka Roma değirmenleri olduğunu da hissediyor. "Diğer Barbegaller kesinlikle Roma İmparatorluğu'nun daha uzak ve daha az çalışılmış bölgelerinde keşfedilmeyi beklemelidir. Eğer bu kişi 1940'a kadar gözden kaçabilirse, çöl kumlarının şimdi Roma kalıntılarını örttüğü Irak ve Kuzey Afrika'da hangi başyapıtların gizli olduğu söylenebilir. şehirler?"

Bir yenilik gelişimi MS 537'de Roma kuşatma altındayken meydana geldi. Gotlar, suyu şehrin değirmenlerini çalıştıran su kemerlerini kapattığında, şehri savunan Bzyantine generali Belisarius, iskeleleri daraltan ve akıntıyı hızlandıran Tiber köprülerinin yakınına yüzer değirmenlerin kurulmasını emretti. İki sıra tekne, aralarına su çarkları asılarak demirlendi. Düzenleme o kadar iyi çalıştı ki, Avrupa'nın her yerindeki şehirler çok geçmeden onu taklit etmeye başladı.

Su gücü de tahıl öğütmek için erken bir tarihte uygulandı. Büyük döner değirmen, Çin'de Avrupa'da (MÖ 2. yy) yaklaşık olarak aynı zamanda ortaya çıktı. Ancak yüzyıllar boyunca Avrupa büyük ölçüde köle ve eşekle çalışan değirmenlere güvenirken, Çin'de su çarkı kritik bir güç kaynağıydı.

MS ilk 13 yüzyıl boyunca, teknolojik yenilikler yavaş ama istikrarlı bir şekilde gelişmiş Doğu'dan biraz daha geri kalmış Batı'ya doğru süzüldü. İlk başta 4.000 millik İpek Yolu üzerinden Orta Asya üzerinden ve daha sonra deniz yoluyla taşınan bazı yenilikler hızla ihraç edilirken, diğerleri (su çarkı gereçleri gibi) yüzyıllar aldı.

Resim 3. MS 1313 tarihli Çin eserinden yatay bir su çarkı ile çalışan metalurjik körükler.

Daha büyük bir versiyon için resmin üzerine tıklayın.

Çizim 4. Döner hareketin doğrusal harekete dönüştürülmesi, tekerleğin aksında bir kam bulunmasıyla elde edilebilir (Scientific American'dan alınmıştır).

Daha büyük bir versiyon için resmin üzerine tıklayın.

Ortaçağ Avrupa'sında, sosyal ve ekonomik koşullar, el emeğinin elektrikli makinelerle değiştirilmesi ihtiyacını artırdı. Su gücünün artan kullanımı için çeşitli nedenler öne sürülmüştür: (1) manastırcılığın yükselişi (aşağıya bakınız) (2) Kara Ölüm ve diğer afetlerin neden olduğu işgücü kıtlığı ve (3) için iyi alanların bolluğu. su çarkları.

10. yüzyıldan itibaren arazi ıslahında sürekli ilerleme kaydedilmiştir. Bir zamanlar seyrek nüfuslu olan kuzey ve batı Avrupa'daki bölgeler ekime açıldı. Tahıl önemli bir üründü ve çoğu su değirmenleri tarafından öğütülüyordu. Tarihi kayıtlar faydalı bilgiler sağlar. MS 1086'da İngiltere'de hazırlanan bir anket olan Domesday Book, 5.624 su değirmenini listeler (kitap eksik olduğu için bu sayı düşüktür). Bir asır önce, 100'den az değirmen sayıldı.

Fransız kayıtları da benzer bir hikaye anlatıyor. Aube ilçesinde 11. yüzyılda 14, 12. yüzyılda 60, 13. yüzyılda 200'e yakın değirmen faaliyet gösteriyordu. Picardy'de 1080'de 40 değirmen, 1175'te 245'e yükseldi. Erken ortaçağ Paris'inin ve diğer şehirlerin köprülerinin altına demirleyen tekne değirmenleri, 12. yüzyılda yerini köprülere kalıcı olarak bağlanan yapılarla değiştirmeye başladı.

Gelgit değirmenleri görünüşte bir ortaçağ icadıydı. İlk olarak 12. yüzyılda hem İngiltere'de hem de Fransa'da bahsedildi. Sayıları modern zamanlara kadar her yüzyılda arttı. Bu değirmenler, okyanusa yakın alçak bölgelerde inşa edildi. Sığ dereler boyunca sallanan kapılar içeren barajlar inşa edildi. Gelgit geldiğinde, kapılar içeriye doğru açıldı. Barajın arkasındaki alanı su doldurdu. Gelgit döndüğünde, kapılar kapanarak suyu gelgit değirmeninin değirmen yuvasından denize doğru akmaya zorladı.

Gelgit değirmenlerinin bariz dezavantajı, gelgit zamanının her gün değişmesidir. Böylece değirmencilerin gelgitlerin belirlediği saatlerde çalışmaktan başka seçeneği yoktu. Bu değirmenler sadece tahıl öğütmek için kullanılmış gibi görünüyor (her ne kadar London Bridge'deki su çarkları Thames Nehri üzerindeki gelgit hareketinden kesinlikle etkilenmiş olsa da). "Sıradan" su çarklarıyla karşılaştırıldığında, bunların çoğu asla yoktu.

1098 yılında Cistercian manastır düzeni kuruldu. On dört yıl sonra, St. Bernard siparişin sorumluluğunu üstlendi ve onu teknolojik yeniliği teşvik edecek bir yöne taşıdı. Cistercianlar, dünyevi ayartmalardan "insanların yaşadığı yerlerden uzakta" yaşamaktan kaçan Benediktin Tarikatı'nın katı bir koluydu.

12. yüzyılın ortalarına gelindiğinde, düzen hidroelektrik ve tarımın en ileri noktasındaydı. Tipik bir Cistercian manastırı, bir millrace (yapay dere) üzerindeydi. Manastır dükkânlarının, yaşam alanlarının ve yemekhanelerin yakınından geçen bu dere, öğütme, ağaç kesme, dövme ve zeytin ezme için güç sağlıyordu. Ayrıca yemek pişirmek, yıkanmak ve banyo yapmak için akan su ve son olarak da lağım tahliyesi sağlıyordu.

Cistercian manastırları, gerçekte, dünyanın gördüğü en iyi organize edilmiş fabrikalardı; çok yönlü ve çeşitliydi. Cistercian keşiş/mühendisler yeni teknolojilerini geliştirdiler ve Avrupa'ya yaydılar. Tamir ettiler ve yenilik yaptılar.

Geç Orta Çağ boyunca, artan metal talebi madencileri dünyanın daha derinlerine sürükledi. Eski madencilik yöntemleri artık yeterli değildi. Madenciler madenlerden su pompalamak, cevher öğütmek, yüksek fırında körük çalıştırmak ve demirci demirhanesinde çekiç kullanmak için su çarkları kullanmaya başladılar.

Metalurji ve su çarklarının iyi bir resmi, 1556'da yayınlanan Georgius Argicola tarafından De Re Metallica'dan elde edilebilir. Bu çalışmanın mükemmel bir çevirisi Herbert Hoover (bir maden mühendisi ve gelecekteki Başkan) ve karısı (ilk kadın) tarafından hazırlanmıştır. Stanford Üniversitesi'nden mezun olmak için jeolog). De Re Metallica gravürlerle gösterilmiştir (bkz. resim 5). Agricola, madencilik ve metalurji uygulamalarını ilk kaydedenlerden biriydi ve bunu yaparken bize su çarkı teknolojisinin etkileyici görüntülerini bıraktı.

Su çarkı teknolojisinin diğer kullanımları arasında kumaş doldurma, pirinç kabuğu soyma, kağıt yapımı ve şeker kamışının hamur haline getirilmesi yer alıyordu. Su çarklarını bu tür amaçlara uyarlamanın olağan yöntemi, aksı uzatmak ve ona kamlar takmaktı. Kamlar, tetik çekiçlerinin kaldırılmasına ve ardından malzemenin üzerine düşmesine neden oldu (bakınız şekil 4). Su çarkları da suyu pompalamak için kullanıldı (Londra Köprüsü'ndeki su çarkları).

Çizim 5. Kam ilkesi, Georgius Agricola'nın De Re Metallica (1556) tarafından gösterilen bir kaya kırma değirmeninde uygulandı.


Daha Fazlasını Nereden Öğrenebilirsiniz?

Kitabın

Adkins, Ocak. Odun Sobasının Sanatı ve Yaratıcılığı. Everest Evi, 1978.

Sanders, Clyde A. ve Dudley C. Gould. Metal Döküm Tarihçesi: Kuzey Amerika'nın Kurucuları. Dökme Metal Enstitüsü, 1976.

Süreli yayınlar

Turbak, G. Ȫ Yeni Nesil Odun Sobası." Toprak Ana Haberleri (Aralık/Ocak 1992): 66-70.

Vivian, J. Ȫ Clean Burn." Ülke Dergisi (Kasım/Aralık 1991): 60-64.


Videoyu izle: Taştan Demire (Ocak 2022).