Книжная полка Сохранить
Размер шрифта:
А
А
А
|  Шрифт:
Arial
Times
|  Интервал:
Стандартный
Средний
Большой
|  Цвет сайта:
Ц
Ц
Ц
Ц
Ц

Время и металлургия. В 4 кн. Кн. 1

Покупка
Артикул: 754147.01.99
Доступ онлайн
2 000 ₽
В корзину
Издание включает четыре книги, содержание которых отражает более чем 10-тысячелетний путь, пройденный металлургией. Популярно изложены ключевые моменты развития металлургии. Рассмотрены социальные, политические, экологические и другие объективные и субъективные обстоятельства появления изобретений и открытий в области металлургического искусства. Это позволяет сформировать целостную картину постепенного взаимосвязанного культурного, социально-политического и технического развития современной индустриальной цивилизации, в основе которой лежат металлургические технологии. Книга ориентирована на широкий круг читателей.
Время и металлургия. В 4 кн. Книга 1 : научно-популярное издание / Ю. С. Карабасов, П. И. Черноусов, Н. А. Коротченко, О. В. Голубев. - Москва : Изд. Дом МИСиС, 2009. - 272 с. - ISBN 978-5-87623-293-4. - Текст : электронный. - URL: https://znanium.com/catalog/product/1244618 (дата обращения: 29.03.2024). – Режим доступа: по подписке.
Фрагмент текстового слоя документа размещен для индексирующих роботов. Для полноценной работы с документом, пожалуйста, перейдите в ридер.
УДК 669.091
 
В81
Р е ц е н з е н т ы:
д-р ист. наук В.И. Завьялов (Институт археологии РАН),
д-р ист. наук, проф. В.В. Запарий (УГТУ–
УПИ)
 
Время и металлургия: В 4 кн. / Ю.С. Карабасов, П.И. Черно-
В81 усов, Н.А. Коротченко, О.В. Голубев. –
 М.: Изд. Дом МИСиС, 
2009. –
 Кн. 1. –
 272 с.: ил.
ISBN 978-5-87623-293-4
Издание включает четыре книги, содержание которых отражает более чем 
10-тысячелетний путь, пройденный металлургией. Популярно изложены клю-
чевые моменты развития металлургии. Рассмотрены социальные, политиче-
ские, экологические и другие объективные и субъективные обстоятельства по-
явления изобретений и открытий в области металлургического искусства. Это 
позволяет сформировать целостную картину постепенного взаимосвязанного 
культурного, социально-политического и технического развития современной 
индустриальной цивилизации, в основе которой лежат металлургические тех-
нологии.
Книга ориентирована на широкий круг читателей. 
УДК 669.091
ISBN 978-5-87623-293-4 (кн. 1)
ISBN 978-5-87623-293-9
© Карабасов Ю.С.,
Черноусов П.И.,
Коротченко Н.А.
Голубев О.В., 2009
Предисловие
Мобильность, эксклюзивность, аутентичность, индивидуаль-
ность –
 ключевые принципы индустриального общества XXI века, 
которые уже вошли в жизнь нового поколения цивилизации. Что мо-
жет предложить стремительно изменяющемуся стилю современной 
жизни металлургия? Сохранит ли металл позиции передового мате-
риала цивилизации в наступившем тысячелетии?
На наших глазах в металлургии происходит революционная 
смена приоритетов. Раньше производитель металла просто постав-
лял то, что требовал от него заказчик, например ту или иную мар-
ку стального проката, с определенными качествами и размерами. 
В настоящее время ситуация меняется принципиально: металлур-
гия все в большей степени становится системным поставщиком. 
Потребители больше не заказывают определенный материал, а ука-
зывают производителю необходимые прочность, износостойкость 
изделия или его максимальную массу. Современные автомобиль-
ные заводы получают кузовной лист с многослойным цинковым 
покрытием, защищающим от коррозии. Часто лист поставляется с 
полимерным покрытием, которое наносится на металлургическом 
предприятии. Поэтому современному металлургу-технологу не-
обходимо знать не только свойства стали, но и процессы, происходящие 
на границе соединения металлов и покрытий. Специалист 
должен иметь точное представление о том, как функционируют такие 
соединения.
Во многих современных конструкциях и изделиях используются 
сложные сочетания самых разных материалов. Наиболее часто применяемые 
металлы и пластмассы невозможно сваривать между собой, 
их следует склеивать, но при этом клеевые соединения должны иметь 
такую же прочность, как и сварные швы. Современные инженеры-
металлурги все больше становятся материаловедами самого широкого 
профиля. В ближайшем будущем для разработки новых материалов и 
их сочетаний будут использовать знания о том, что происходит в них 
на атомарном (нано-) уровне. Новые металлургические технологии 
будут начинаться с того, что на компьютере атом за атомом, с учетом 
аспектов квантовой механики, будут создаваться новые конфигурации 
материалов. Уже в ближайшие годы новые композиционные материа-
лы на основе металлов будут проектироваться в виртуальной среде, 
а привычные методы их испытаний будут использоваться лишь для 
контроля.
Новейшая методология металлургических исследований и раз-
работок уже получила название «ab initio» –
 «с самого начала». Она 
базируется на передовом поколении средств математического моде-
лирования, позволяющем последовательно переходить от прогнози-
рования поведения отдельного атома к поведению кристалла и да-
лее –
 к моделированию поведения детали в целом. Металлы являются 
типичными поликристаллами, в которых отдельные составляющие –
 
кристаллиты –
 имеют разную ориентацию. Использование мощных 
компьютеров и методов электронного анализа внутренней структуры 
сплавов и композиционных материалов предоставляет современным 
инженерам уникальную возможность решить проблему описания по-
ведения многих миллионов различно ориентированных кристаллитов 
и предсказывать поведение детали или изделия в целом.
Внедряемая методология, подобно генной инженерии, позволит 
металлургам уже в обозримом будущем придти к технологиям раз-
работки новых материалов, которые будут следовать принципам са-
моорганизации природы. В идеале можно получить сплав, который 
будет расти сам, соответствовать всем предъявляемым к нему требо-
ваниям и не содержать ничего лишнего.
Профессия инженера-металлурга становится все более востребо-
ванной. При этом она опирается на тысячелетний фундамент, зало-
женный мастерами и учеными, уникальными специалистами своего 
дела –
 творцами металла. Эта серия книг расскажет о наиболее зна-
чимых событиях в истории металлургии, которые предопределили ее 
ключевую роль в современном индустриальном обществе. Вторая и 
третья книги включают очерки о революционных металлургических 
процессах, технологиях и об их авторах. В четвертой книге будут 
приведены оригинальные расчеты археометаллургических техноло-
гий. Используйте предлагаемую авторами информацию и заложите 
собственный фундамент будущих успехов в одной из самых перспек-
тивных профессий нового тысячелетия.
Авторы выражают благодарность за помощь в подготовке матери-
алов монографии: Л.Н. Белянчикову, А.Л. Бреннеру, В.И. Завьялову, 
Л.Г. Хазанову.
Введение. КОЛЫБЕЛЬ
ИНДУСТРИАЛЬНОЙ ЦИВИЛИЗАЦИИ
Вторая половина прошедшего столетия отмечена появлением и бурным 
развитием принципиально новых методов исторических исследований. 
Практическая археология1, сравнительная лингвистка праязыков, историче-
ская этнография2 и иммунология3, глубокий математический анализ текстов 
старинных рукописей и описываемых в них астрономических событий дали 
возможность реконструировать древнюю эпоху в истории человечества, ког-
да были заложены основы современной технической цивилизации.
Исследования последних десятилетий, особенно с применением ме-
тодов практической археологии, позволили по-новому оценить влияние 
техники на социально-политическую историю общества, более четко про-
явить его технократический характер. Многие исследователи обращают 
внимание на то, что именно памятники техники наиболее точно отражают 
сущность исторической эпохи и позволяют построить ясную хронологи-
ческую картину развития цивилизации. Металлургия, являющаяся осно-
вой современной индустрии и поставляющая орудия труда и инструменты 
для других отраслей техники на протяжении последних пяти тысячелетий, 
естественно занимает в этом процессе особое место (рисунок).
Особый интерес для современных историков и археологов представ-
ляет так называемая «Эпоха раннего металла», охватывающая временной 
интервал между 10-м и 3-м тысячелетиями до н. э. Этот период (или его 
начальную фазу –
 10–
6-е тысячелетия до н. э.) также называют неолитиче-
ской революцией –
 переворотом в производстве первобытного общества, 
который был связан с переходом от присваивающего хозяйство к произво-
дящему и привел к созданию цивилизации Древнего мира (таблица).
Термин «неолитическая революция» предложил в 1949 г
. английский ар-
хеолог Гордон Чайлд, по аналогии с общепринятым к тому времени понятием 
«промышленная революция». В настоящее время неолитическая, промышлен-
ная и научно-техническая революции рассматриваются в качестве основопо-
лагающих принципиальных преобразований в истории мировой экономики.
1 Практическая археология –
 наука, сформировавшаяся в 1970–
1980-х гг
. и основываю-
щаяся на воспроизведении в современных условиях методов древней техники и технологии.
2 Этнография –
 наука, изучающая происхождение, закономерности расселения, 
бытовые и культурные особенности народов и их видоизменения в процессе взаимо-
действия с другими народами.
3 Иммунология –
 наука о защитных свойствах организма, особенностях иммуни-
тета и его передаче на генетическом уровне.
Повышение роли практической археологии и памятников техники
в современных исторических исследованиях и музейных экспозициях
В терминах «промышленная революция» и «научно-техническая 
революция» заложено указание на основные черты произошедших 
изменений –
 соответственно превращение промышленности в глав-
ную сферу экономики и повышение роли науки в развитии инду-
стрии. В отличие от них термин «неолитическая революция» ука-
зывает на эпоху, когда произошли революционные преобразования, 
но не раскрывает их сущности. Это связано с тем, что об основном 
содержании неолитической революции дискуссии продолжаются до 
сих пор.
С позиций истории техники важнейшими событиями эпохи не-
олита являются начало изготовления составных орудий труда, что 
означает формирование конструкционного (по сути, инженерного) 
мышления, и освоение термических технологий –
 гончарного и ме-
таллургического производства. Важно отметить, что экономика про-
изводящего типа четко обозначила границу начала неравномерности в 
развитии различных культур нашей планеты. Следует признать, что с 
точки зрения современного индустриального общества исторический 
путь не освоивших металлургию человеческих сообществ оказался, 
Хронология цивилизации и важнейшие события в истории металлургии
по существу, тупиковым. Не перешагнув «металлический порог», они 
не смогли приблизиться к уровню современной цивилизации.
Особая роль металлов в эпоху, непосредственно предшествовавшую 
Древнему миру (т.е 5–
3-е тысячелетия до н. э.), позволяет археологам 
выделять для этого исторического времени так называемые 
«металлургические провинции» –
 территории, которые характеризуются 
единым уровнем освоения металлургических технологий при 
разной степени культурного и социально-политического развития 
общества. Таким образом, в современной исторической науке металлургия 
рассматривается в качестве своеобразного «надкультурного» 
феномена, наиболее точно отражающего общий уровень развития цивилизации.

Металл оказался важен для человека не только как материал для 
изготовления орудий труда и инструментов. Металлургия стала той 
основополагающей технологией, которая позволила осуществить 
синтез новых, искусственных, техногенных и практически не известных 
природе материалов, которые можно получать только с помощью 
термических и химических процессов. Именно металлы сыграли роль 
объекта, при изучении которого возникло понятие о веществе и его 
превращениях. На основе исследования металлов, особенно ртути и 
свинца, родилась идея превращения веществ. Металлургическое искусство 
не только рождало средства удовлетворения жизненных потребностей 
человека, но и пробуждало его разум. В итоге металл стал 
той мировоззренческой категорией, осознание которой позволило построить 
законченную картину окружающего мира. Особенно ярко это 
выражено в китайском учении о пяти стихиях –
 земле, воздухе, воде, 
огне, металле (только последний имеет техногенное происхождение) –
 
и античной философии, благодаря которой и появились термины «
металл» и «металлургия», которые в данном контексте следует 
рассматривать как философские категории.
Глава 1. ИСТОКИ РУДНОЙ МЕТАЛЛУРГИИ
В течение многих тысяч лет изделия из камня были основными 
орудиями, которые использовал человек. Мастера, обрабатывавшие 
камень, подобно скульптору угадывали в нем новое качество и, отсекая 
лишнее, производили необходимый предмет. Однако древний человек, 
по существу, лишь воспроизводил природные процессы, разрушая 
горные породы. Конструирование изделий, которое осваивалось 
в течение нескольких тысяч лет, потребовало развития пространственного 
мышления и выработки принципиально новых навыков изготовления 
составных, из нескольких деталей и соединительных элементов, 
орудий труда. Но и в этом случае перед глазами мастера 
был исходный материал природного происхождения. Даже в процессе 
освоения производства керамики имитировались естественные 
процессы обжига глины в пламени костра. Изготовление изделий из 
рудного металла –
 технология революционная, технология, которую 
невозможно было «подсмотреть» в природе! Это первая в истории 
цивилизации полностью искусственная технология. Каким же образом 
человек научился получать и обрабатывать металлы? Рассмотрим 
современную версию этого удивительного процесса.
Почему это актуально?
Что общего у панциря омара и «суперстали» ближайшего буду-
щего? Ученые установили, что хитиновая основа панциря, состоящего 
из углерода, водорода и азота, представляет собой сотовую 
конструкцию из полимерных кристаллов с размерами порядка на-
нометра, свободное пространство которой заполнено протеином. 
Это позволяет материалу одновременно и плавать в воде, и иметь 
прочность выше, чем у многих марок стали специального назначения. 
Остается изучить и применить природную технологию на практике. 
Итак, анализ природных процессов и конструкций –
 ключ к успеху 
инновационных технологий XXI в. Окнако этим ключом человек научился 
владеть в глубокой древности, и освоение металлургических 
технологий –
 наглядный тому пример.
Неолитической цивилизации предшествовали длительное формирование 
и медленное развитие использовавшихся человеком орудий труда 
и инструментов. История первобытного человеческого общества была 
неразрывно связана с камнем. Самые примитивные каменные изделия 
представляли собой обыкновенную речную гальку, оббитую с одного 
края. 
Возраст 
древнейших 
каменных орудий датируется 
периодом около 
2,5 млн лет. Важнейшим 
событием стало освоение 
кремневых орудий труда. 
В кремне была впервые 
найдена и воплощена фор-
ма таких основополагаю-
щих для технического про-
гресса изделий, как топор, 
серп, нож, молоток. Ис-
пользование самородных 
металлов началось, скорее 
всего, в эпоху мезолита 
(среднего каменного века), 
т.е. 
несколько 
десятков 
тысяч лет назад. К этому 
времени мастерство поис-
ка, добычи камней и изго-
товления из них не только 
орудий труда, но и укра-
шений для первобытного 
человека стало делом обы-
денным и превратилось в 
своеобразную индустрию1 
(рис. 1.1).
Именно в процессе 
поиска камней, подходя-
щих для изготовления новых изделий, человек и обратил внимание на 
первые самородки металлов, по-видимому, медные, которые имеют 
гораздо большее распространение в природе, чем самородки благо-
родных металлов –
 золота, серебра, платины. Самородную (теллури-
1 Индустрия (от лат. industria) –
 деятельность, усердие.
Рис. 1.1. Предметы из неолитических 
поселений:
1 –
 костяной гарпун; 2, 4 –
 кремневые 
резцы; 3, 8 –
 кремневые наконечники 
стрел; 5, 10 и 11 –
 кремневые скребки; 
6, 9 –
 кремневые «пики»; 7 –
 обломок 
глиняного сосуда
Доступ онлайн
2 000 ₽
В корзину