Бронза. Технология и производство

morris.turner

Максим Дей
Команда форума
Бронза. Технология и производство

Введение железа в каком-либо народе означает конец
его дикого существования и начало образованности …

Юлий Цезарь, «Записки о галльской войне»

Бронза это сплав меди с оловом или мышьяком, обладающий значительно большей, по сравнению с медью, твёрдостью, прочностью и легкоплавкостью. Классическая оловянная бронза с трудом поддается обработке давлением, резанием или заточке, в основном она литейный металл. Оловянная бронза обладает несколько лучшими характеристиками с технологической точки зрения, при том, что её потребительские свойства примерно идентичны мышьяковистой. Исторически раньше появилась — мышьяковистая (черная) бронза, а постепенное её вытеснение оловянной началось после 3000 г. до н. э., но из-за дефицита олова ещё в течение долгого периода Египетская бронза, бронзы Крита и западной части Средиземноморья оставались «чёрными».

ces1.jpg
Литьё бронзы в Древнем Египте (Новое царство, около 1450 г. до н.э)
ces2.jpg
Рециклинг лома в эпоху «черной» бронзы (III тыс. до н.э.)
В чём же, с технологической точки зрения, «чёрная» бронза уступала оловянной? Во-первых, она при переплавке, существенно изменяла, свои механические свойства в худшую сторону из-за чего долгое время продукты из повторно используемой бронзы стоили существенно дешевле, чем аналогичные — из «первородной».

Понять причину, вызывающую ухудшение качества переплавленного металла древние металлурги не могли, но оловянной бронзой подобного эффекта не возникало. Во-вторых, соединения мышьяка очень токсичны, отчего древние металлурги обладали целым букетом профессиональных заболеваний. Эта особенность древней металлургии нашла отражение во многих мифах и преданиях того периода, в которых металлурги, как правило, изображались хромыми, горбатыми, часто карликами, со скверным характером, косматыми и с отталкивающей внешностью.

ces3.jpg
Соотношение общепринятой хронологии цивилизации с важнейшими событиями в истории металлургии
Важным технологическим преимуществом бронзы являлось то, что температура плавления у неё даже ниже чем у меди. То есть 950о C у бронзы против 1084о C у меди.

Для древней металлургии даже разница в 130о C была чрезвычайно важной с технологической точки зрения. Плавильные печи были несовершенны, обеспечивать высокие температуры плавления в них было сложно. А относительно не высокая температура плавления бронзы, позволяла осуществлять переплавку изделий из неё вне специализированных металлургических центров.

По потребительским характеристикам бронза была твёрже железа и не такой хрупкой, как пока ещё не изобретённая человечеством сталь. Но в отличие от железа, требовавшего долгой процедуры ковки, бронзовые изделия отливались, что сильно упрощало производство и стандартизацию готовых изделий.

ces4.jpg
Температурный уровень термообработки изделий и извлечения металлов из руд
ces5.jpg
Температурный уровень производства основных материалов древности
Бронза служила материалом для производства оружия. Примером массового производства, может быть изготовление наконечников для стрел или копий. Эксперимент, проведённый английскими археологами и специалистами по литью, показал что в литейной форме один мастер с несколькими квалифицированными помощниками мог отлить за неделю около 10000 наконечников, шесть литейщиков могли за месяц отлить более 500000 наконечников, переработав при этом до 2 т металла.

ces6.jpg
ces7.jpg
Литейная форма для отливки 5 серпов, бронзовый век
Каменная форма для отливки топоров (Сардиния)
С самого своего появления на свет бронза стала «металлом войны», а обладание бронзовым вооружением — необходимым условием для успешного ведения боевых действий. Именно бронза позволила создавать длинные прямые мечи, «тяжёлые» воинские доспехи и прочее оружие, на порядок превосходившее медные и каменные аналоги.

ces8.jpg
К сожалению, олово оказалось ещё более редким металлом, чем медь. Содержание олова в земной коре невелико (олово в 35 раз более редкий металл, чем медь и в 25000 раз более редкий, чем железо). Первыми «оловянными бронзами» были бронзы Анатолии, связанные с добычей олова из месторождений Киликии и Тавроса. Однако, уже к XIX в. до н. э. небольшие месторождения олова Малой Азии уже были полностью выработаны и его приходилось ввозить из мест, иногда удалённых за тысячи километров от металлургических центров.

ces9.jpg
Микенские тяжеловооруженные воины (Giuseppi Rave)
ces10.jpg
Реконструкция боевой колесницы андроновцев
А что означал в условиях бронзового века дефицит олова? Без олова невозможно произвести качественную бронзу, без которой не вооружить армию, государство, не имеющее сильной армии, станет добычей лучше вооружённых соседей. Поэтому ведущие государства делали всё возможное, чтобы охранять и контролировать торговлю оловом. Олово было стратегическим ресурсом, легшим в основу экономики бронзового века.

ces11.jpg
Рециклинг лома в эпоху оловянной бронзы (II тыс. до н.э.)
В производстве металлов есть один важный, но часто опускаемый из рассмотрения, ключевой технологический момент. Металлургическое производство нуждается в огромном количестве топлива для печей, которым во времена бронзового века были дрова. Если нет достаточного количества лесов, то и развитой металлургии быть не может. И лесов требовалось не просто много, а очень много. Например, по реконструкции современных археологов, производство рудниками Лавриона в Аттике 3500 тонн серебра и 1,4 млн. тонн свинца на протяжении 300 лет сопровождалось уничтожением более 1 млн. гектаров леса. И разработка этих рудников была приостановлена не из-за исчерпания запасов руды и не потому, что выработка опустилась ниже уровня подземных вод, а из-за того, что стоимость «горючего» для производства металла делала рудники убыточными.

Катастрофическое сокращение площади лесов происходило во всех регионах с развитой металлургией. Причём не только в производственных центрах, но и в местах добычи металлов. Последнее связано было с тем, что из-за необходимости транспортировки на большие расстояния прямо на месте руда переплавлялась в слитки и трансформировалась уже как полуфабрикат.

В результате, вслед за развитием металлургии шло массовое уничтожение лесов, и, как следствие, локальные климатические изменения. То есть, в местах с наиболее интенсивной хозяйственной деятельностью менялся микроклимат, страдало местное земледелие, что делало промышленные центры зависимыми от внешних поставщиков продовольствия.

К середине XII в. до. н. э. технологические особенности производства бронзы привели к тому, что Восточное Средиземноморье представляло собой, внешне цветущий, мирный и бурно развивающийся край международного разделения труда. Хеттское царство, Египет и Ассирия контролировали сухопутные торговые пути и центры торговли, где-то на окраинах цивилизованного мира добывалось олово, Кипр, Микенская Греция и Малая Азия были производственными центрами, вырубавшими свои леса и плавившими медь и бронзу. Финикийцы и греки обеспечивали международные морские перевозки.

ces12.jpg
Торговые маршруты международных морских перевозок в Средиземноморье. XIII в. до н.э.
Карта лесов Европы в XI век .до н.э. (чем темнее зеленый, тем больше лесов).
Отчетливо заметны регионы с развитой металлургией
Внешняя торговля велась по строго установленным правилам — так, медь, в частности, циркулировала по всему Междуречью и Средиземноморью в виде слитков стандартной формы, стилизованной под «бычью шкуру», толщиной 2-3 см и с указанием производителя.

ces14.jpg
ces15.jpg
Народы Сардинии. XII в. до н.э.
«Народы моря» во время разбойничьего набега
Но это был парадный фасад эпохи бронзового века, а на заднем плане маячил постоянный призрак истощения месторождений олова, сложные и протяженные транспортные коммуникации с множеством перевалочных пунктов, все более высокая себестоимость сырья и целые города, поколениями живущие за счет посреднических услуг. Кроме того, благосостояние населения росло, а значит, росла и его численность, но «весомость» экономики была ограничена объемами поставок олова. Вырастало поколение молодежи для которой единственным социальным лифтом была военная служба по найму или разбой на торговых путях.

ces16.jpg
Стандартных медный слиток времен бронзового века, так называемые «слитки в виде бычьих шкур»

Безусловно, развитие обществ бронзового века не определялось только технологическими особенностями производства бронзы и чтоб иметь более достоверную картину следует рассматривать этот период с исторической точки зрения.
 

HSFORUM

Зарегистрированные пользователи получают весь контент в лучшем качестве.
Верх