Wynalazek Wytapiania

Metalurgia i hutnictwo to prawdopodobnie jedne z najważniejszych innowacji w historii ludzkości, ponieważ zmieniły transport, działania wojenne, handel, rolnictwo i nie tylko. Wytapianie i obróbka metali zapewniły system walutowy i umożliwiły rewolucję przemysłową – od pary po elektryczność.

Wytapianie

Skopiuj ten Przykład — Lub — Stwórz Własną Scenorys

Więcej opcji

Rozwój hutnictwa i wytopu

Dzisiejsza hutnictwo rozwinęło się w ciągu około 6500 lat. Wynalezienie i dalszy rozwój hutnictwa i wytopu zaczęły być wykorzystywane przez cywilizacje do broni, narzędzi, narzędzi rolniczych, przedmiotów domowych, dekoracji itp. Pierwszymi używanymi metalami były złoto, srebro i miedź, ponieważ występowały one w ich rodzimych lub metalicznych postaciach. stan. Najwcześniejsze formy były prawdopodobnie bryłkami złota, które znaleziono w piasku koryt rzecznych. Pierwsze znane artefakty miedziowe znaleziono w Iraku i datują się na 8700 pne. Pod koniec epoki kamienia te metale zostały użyte dekoracyjnie i praktycznie. Odkryto, że złoto może zostać uformowane w większe kawałki przez zimne młotkowanie, ale miedź nie może. Począwszy od około 7000 roku pne, ludy neolityczne zaczęły wbijać miedź w surowe noże i sierpy; Narzędzia te trwały dłużej niż narzędzia kamienne i były równie skuteczne. Egipcjanie wytwarzali broń z żelaza meteorytowego od około 3000 roku pne. Pomiędzy epoką kamienną a epoką brązu wystąpił okres przejściowy, który został nazwany po połączeniu materiałów miedzianych i kamiennych - okresu chromolitu.

Odkrycia polegające na tym, że metale, takie jak miedź, mogą być wydobywane z rudy poprzez podgrzewanie metalu poza jego temperaturę topnienia i że takie metale mogą być kształtowane przez topienie i odlewanie w formach, były krytyczne w prowadzeniu do epoki metalu. Pierwszy wytopiony metal był na starożytnym Bliskim Wschodzie i prawdopodobnie był miedziany. Najwcześniejsze znane artefakty, które ukształtowały się poprzez topienie i pleśnie to miedziane osie z Bałkanów datowane na IV tysiąclecie pne. Stworzono piece o wymuszonym przepływie powietrza, aby osiągnąć wysokie temperatury wymagane do wytapiania. Piece te były zasilane węglem aż do XVIII wieku, kiedy to w Anglii wprowadzono koks - stałą pozostałość powstałą w wyniku ogrzewania węgli bitumicznych.

Następnym krytycznym odkryciem było to, że połączenie miedzi i cyny stworzyło doskonały metal - brąz. Serbia użyła miedzi i cyny do wykonania przedmiotów z brązu, oznaczając początek epoki brązu. Różne rodzaje brązu zostały wykonane do różnych celów, a technologia wytapiania rozprzestrzeniła się - prawdopodobnie dzięki handlowi i migracji - od Bliskiego Wschodu do Egiptu, do Europy i Chin. Do 2500 rpne używano techniki lutowania twardego - łączenia metali przez topienie i przepuszczania metalu wypełniającego do złącza - o czym świadczy złoty zbiornik do picia wykonany dla królowej Puabi w sumeryjskim mieście Ur. W tym czasie jest kilka przykładów tej techniki z Troi i Egiptu. Ta technika jest nadal w użyciu dzisiaj.

Chociaż nie ma sposobu, aby dokładnie określić początek epoki żelaza, żelazne artefakty datowane na 2500 pne znaleziono w grobowcach Hattica. Uczeni sądzą, że Hetyci wymyślili proces wydobywania żelaza z rudy i tworzenia funkcjonalnego metalu, chociaż małe kawałki żelaza powstały w naturalny sposób w piecach do wytopu miedzi. W 1800 roku pne Indie zaczęły pracować na żelazo i najwidoczniej cesarski Rzym uważał Indie za doskonałych pracowników żeliwa. Anatolia produkowała żelazną broń na dużą skalę, a zatem jest to typowo uważany za prawdziwy początek epoki żelaza. Do 1000 roku pne żelazo zostało wprowadzone do Europy, a jego użycie rozprzestrzeniło się raczej na zachód raczej powoli. Ironmaking dotarł do Wielkiej Brytanii w czasie rzymskiej inwazji, około 55 pne. Chociaż niektóre regiony nawet nie wdrożyły technologii, dowody wskazują, że inne regiony stosowały procesy hartowania w celu poprawy ostrości mieczy itp. W tym czasie Afryka Wschodnia rozpoczęła współpracę ze stalą.

W Galilei znaleziono hartowany martenzyt, datowany na około 1200 pne. Hartowanie zwiększa wytrzymałość stopów takich jak stal i żeliwo. Duże ilości stali produkowane były w Sparcie przez 650 pne, a przez 600 pne wootz produkowano w Indiach. W następnych kilkuset latach nastąpił wiele zmian w branży metalurgicznej; Song, Chiny stworzyli metodę używania mniejszego węgla drzewnego w wielkim piecu; Rzymianie poprawili organizację górniczą i administrację; Wschodnia Azja wymyśliła proces nazwany później procesem Bessemer. Od 1623 r. Prawo Pascala wpłynęło na obróbkę cieplną metalu, a pierwsze odlewnie żelaza zostały założone w Wielkiej Brytanii w 1700 rne. Elektryczny piec łukowy został opracowany w 1907 roku. Dokonano wielu dalszych odkryć, w tym publikacji wiedzy metalurgicznej w książce De Re Metallica w 16 wieku przez Georga Agricola, który jest uważany za "ojca mineralogii". Dziś niektóre z tych technik są nadal stosowane, chociaż wiele postępów zostało dokonanych w celu modernizacji tego procesu.

Stwórz własną Storyboard

Wypróbuj za darmo!

Przykłady efektów hutnictwa / wytopu

• Odkrycie brązu oznaczało znaczącą zmianę technologiczną w historii ludzkości.


• Ekstrakcja i obróbka żelaza były istotnym czynnikiem sukcesu Filistyńczyków.


• Rozwój wydobycia i obróbki metali wymusił rozwój innych technologii, w szczególności wykorzystania ognia i pieców.


• Metale były i nadal są używane w odniesieniu do waluty na całym świecie.


• Metalurgia doprowadziła do odkrycia hutnictwa i wydobycia, które są obecnie ogromnymi gałęziami przemysłu.


• Transport, wojna, rolnictwo, przedmioty codziennego użytku, budowa - prawie wszystko - zostały dotknięte i zaawansowane przez metalurgię, co czyni ją być może jednym z najważniejszych procesów, jakie kiedykolwiek wymyślono.