המצאת ההיתוך

מטלורגיה והתכה הם אולי מהחידושים החשובים ביותר בהיסטוריה האנושית שכן שינו את התחבורה, הלחימה, המסחר, החקלאות ועוד. התכה ועיבוד מתכות סיפקו מערכת מטבעות ואפשרו את המהפכה התעשייתית - מקיטור לחשמל.

התכה

העתק את הדוגמה הזו — אוֹ — צור לוח סיפור משלך

אפשרויות נוספות

פיתוח מטלורגיה והתכה

מטלורגיה כפי שהיא ידועה היום התפתח על פני תקופה של כ 6,500 שנים. ההמצאה וההתפתחות שלאחר מכן של המתכות וההיתוך התבססו על ציוויליזציות של כלי נשק, כלים, כלים חקלאיים, חפצי בית, עיטורים וכד '. המתכות הראשונות ששימשו היו זהב, כסף ונחושת, שכן אלה התרחשו במולדתם או במתכת מדינה. הצורות המוקדמות ביותר היו ככל הנראה גושי זהב שנמצאו בחול של נחלים. כלי הנחושת הידועים הראשונים נמצאו בעיראק ו -8700 לפני הספירה. לקראת סוף תקופת האבן שימשו מתכות אלה באופן דקורטיבי ומעשי. התגלה כי זהב יכול להיווצר לחתיכות גדולות יותר באמצעות פטיש קר, אבל נחושת לא יכול. החל בסביבות 7000 לפסה"נ החלו עמים ניאוליתיים להכות נחושת בסכין ובמגל; כלים אלה נמשכו יותר מאבן כלים היו בדיוק כמו יעיל. המצרים הוציאו נשק מברזל מטאורי משנת 3000 לפנה"ס בקירוב. בין תקופת האבן לתקופת הברונזה נקבעה תקופת מעבר שנקראה על שם השילוב של חומרי הנחושת והאבן - התקופה הכלקוליתית.

התגליות כי מתכות כמו נחושת ניתן לחלץ מן עפרות על ידי חימום המתכת מעבר לנקודת ההתכה שלה, וכי מתכות כאלה יכול להיות מעוצב על ידי המסה הליהוק בתבניות היה קריטי המוביל אל עידן המתכת. המתכת הראשונה שנמסה היתה במזרח התיכון הקדום ונחושת. הממצאים הידועים המוקדמים ביותר שעוצבו באמצעות התכה ותבניות הם צמידי נחושת מהבלקנים המתוארכים לאלף הרביעי לפנה"ס. תנורים עם טיוטות אוויריות הומצאו כדי להגיע לטמפרטורות גבוהות הנדרשות להתכה. תנורים היו מונעים על ידי פחם עד המאה ה -18 כאשר קוקאין - שאריות מוצקות נוצרו מחימום גחלים ביטומני - הוצג באנגליה.

תגלית קריטית הבאה היתה כי שילוב של נחושת ופח עשה מתכת מעולה - ברונזה. סרביה השתמשה בנחושת ובפח כדי ליצור חפצי ברונזה, המסמנים את ראשית תקופת הברונזה. סוגים שונים של ברונזה נעשו למטרות שונות, וטכנולוגיית ההתכה התפשטה - ככל הנראה באמצעות סחר והגירה - מהמזרח התיכון למצרים, לאירופה ולסין. בשנת 2500 לפסה"נ, נעשה שימוש בטכניקה שנקראת brazing - חיבור מתכות על ידי התכה וזרמה של מתכת מילוי למפרק - בשימוש, כפי שמעידה כלי שתיית הזהב המיועד למלכה פואבי בעיר השומנית אור. יש גם כמה דוגמאות של טכניקה זו מן טרויה ומצרים סביב הפעם. טכניקה זו עדיין בשימוש היום.

אמנם אין דרך לאתר את ראשיתו של עידן הברזל, אך בקברי האטי נמצאו קורות ברזל שנמצאו ב -2500 לפני הספירה. חוקרים מאמינים כי החיתים המציאו את תהליך חילוץ הברזל מן עפרה ויצירת מתכת עביד, אם כי חלקי ברזל קטנים עשויים באופן טבעי בתנורים להיתוך נחושת. בשנת 1800 לפנה"ס החלה הודו לעבוד ברזל, וכנראה אימפריאל רומא חשבה על הודו להיות עובדי ברזל יצוק. אנטוליה היתה עושה נשק ברזל בקנה מידה גדול, ולכן, זה נחשב בדרך כלל ההתחלה האמיתית של תקופת הברזל. עד 1000 לפסה"נ, עובדת ברזל הובאה לאירופה, והשימוש בה התפשט מערבה לאט. הברזל הגיע לבריטניה בזמן הפלישה הרומית, בסביבות 55 לפנה"ס. למרות שחלק מהאזורים לא יישמו את הטכנולוגיה, הראיות מצביעות על כך שאזורים אחרים השתמשו בתהליכי הקשחה כדי לשפר את החדות של חרבות וכו '. גם הפעם, מזרח אפריקה החלה לעבוד עם פלדה.

גליל מרטנזיט נמצא בגליל, משנת 1200 לפנה"ס בקירוב. הרפיה מגביר את הקשיחות של סגסוגות כמו פלדה ברזל יצוק. כמויות גדולות של פלדה הופקו בספרטה ב -650 לפסה"נ, וב -600 לפנה"ס יוצרה בהודו פלדה ווטז. מאות השנים הבאות ראו התפתחויות רבות בתעשיית המתכות; שיר, סין יצרה שיטה לשימוש בפחם פחות בכבשן הפיצוץ; הרומאים שיפרו את ארגון הכרייה והמנהל; מזרח אסיה המציא את התהליך שנקרא מאוחר יותר תהליך בסמר. משנת 1623 לספירה השפיע חוק פסקל על הטיפול בחום של המתכת, ויציקות הברזל הראשונות הוקמו בבריטניה בשנת 1700 לספירה. תנור ARC חשמלי פותחה בשנת 1907 לספירה. התפתחויות רבות אחרות נעשו, כולל פרסום הידע מתכות בספר דה Re Metallica במהלך המאה ה -16 על ידי גיאורג אגריקולה, אשר נחשב "אב של מינרלוגיה". כיום, חלק מהשיטות הללו עדיין בשימוש, אם כי התפתחויות רבות נעשו כדי לחדש את התהליך.

צור Storyboard משלך

נסה את זה בחינם!

דוגמאות של ההשפעות של מטלורגיה / התכה

• גילוי ברונזה סימל שינוי טכנולוגי משמעותי בהיסטוריה האנושית.


• מיצוי ועבודה של ברזל היה גורם חיוני להצלחת הפלשתים.


• ההתפתחויות בהפקת מתכות ועבודתן אילצו את קידומם של טכנולוגיות אחרות, בעיקר השימוש באש ותנורים.


• מתכות היו ולהמשיך לשמש מטבע ברחבי העולם.


• מטלורגיה הובילה לגילוי של התכה וכרייה, אשר כיום תעשיות ענק.


• תחבורה, לוחמה, חקלאות, פריטים יומיומיים, בנייה - כמעט הכל - הושפעו ומתקדמים על ידי מטלורגיה, מה שהופך אותה, אולי, לאחד התהליכים החשובים ביותר שהומצאו אי פעם.