باوجود فولاد؛ چرا استفاده از آهن به سرعت همه گیر شد؟

برخی از اولین فولادها «بوته‌ای» بودند که از ذوب آهن و کربن با هم ساخته می‌شدند و این شواهد بیشتر در بخش‌هایی از آسیای مرکزی و جنوبی مشاهده شده است.

هیچ کس به طور قطع نمی‌داند که فولاد چه زمانی اختراع شد، اما بررسی یافته‌های باستان‌شناسان از نخستین نمونه‌های کشف شده در آسیای مرکزی و جنوبی نشان می‌دهد که فولاد در هزاره اول قبل از میلاد توسط مردم مورد استفاده قرار گرفته است.

به گزارش ایلنا، «فولاد» ستون فقرات دنیای مدرن است و در خانه ها، آسمان خراش ها، اتومبیل‌ها و… استفاده می‌شود اما در طبیعت یافت نمی‌شود. چه زمانی انسان‌ها فولاد را اختراع کردند؟

به نظر می‌رسد که قدمت این فلز مستحکم مدرن حداقل به ۲ هزار قبل می‌رسد، اگرچه باستان‌شناسان تاریخ دقیقی برای زمان ظهور آن اعلام نکرده‌اند.

فولاد آلیاژی از آهن و کربن است. هرچند که آلیاژ آهن بسیار بیشتر است اما افزودن بین ۰.۲٪ تا ۱٪ کربن آن را سخت تر، قوی‌تر و مقاوم‌تر در برابر زنگ زدگی نسبت به آهن خالص می‌کند. باستان‌شناسان فکر می‌کنند این نوآوری به طور مستقل در چندین مکان کشف شده و سپس در جهان باستان گسترش یافته است.

پل کرادوک، کارشناس متالورژی باستانی در موزه بریتانیا، به لایو ساینس گفت: فولاد در طول هزاره اول قبل از میلاد در بسیاری از نقاط جهان قدیم توسعه یافت.

او گفت که برخی از اولین فولادها «بوته‌ای» بودند که از ذوب آهن و کربن با هم ساخته می‌شدند و این شواهد بیشتر در بخش‌هایی از آسیای مرکزی و جنوبی مشاهده شده است.

برخی دیگر از اشکال اولیه آهن ساخته شده حاوی کربن کافی برای طبقه‌بندی به عنوان فولاد بودند. او گفت: در دوران روم، مصنوعاتی مانند خنجرهای رومی از فولاد مناسب عملیات حرارتی ایجاد شده بودند که این کار مستلزم آهنگری است (حرارت دادن و چکش زدن چدن برای حذف ناخالصی‌ها و اضافه کردن آثار کربن).

کرادوک گفت: هیچ کس نمی‌داند چه کسی اولین بار این موضوع را کشف کرد، اما برای حذف «سرباره» یا ناخالصی‌های ناشی از ایجاد آن از سنگ آهن نیاز به ذوب آهن در دماهای بسیار بالا بود.

گذار از عصر برنز به عصر آهن در بیشتر مناطق آسیا، خاورمیانه و اروپا حدود ۳ هزار سال پیش رخ داد. ۲ هزارسال قبل از آن اما مردم از برنز - آلیاژی از حدود ۹۰٪ مس و ۱۰٪ قلع - برای ساختن سلاح‌های فلزی، زره‌ها و ظروف تشریفاتی استفاده می‌کردند. با این حال، چنین اقلامی بسیار باارزش بودند و معمولاً برای مردم عادی غیرقابل خرید بودند.

الساندرا گیوملیامیر باستان‌شناس به Live Science گفت: آهن برای بسیاری از مصارف جایگزین برنز شد، عمدتاً به این دلیل که سنگ آهن فراوان و نسبتاً ارزان به دست می‌آید. بنابراین شمشیرها و خنجرهای آهنی لزوماً تیزتر یا بادوام‌تر از شمشیرها یا خنجرهای برنزی نبودند، اما آن‌ها سراسر جهان باستان را در نوردیدند زیرا ساخت آن‌ها ارزان‌تر بود.

با گذشت زمان، آهنگران اولیه روش‌هایی را برای ساختن آهن سخت‌تر، از جمله فولاد، توسعه دادند و بنابراین افراد بیشتری می‌توانستند سلاح‌ها و ابزارهای آهنی بخرند.

گیوملیا مایر معتقد است: استفاده از برنز برای اقلام باکیفیت مانند ظروف، چراغ‌ها و زیور آلات شخصی تا پس از قرون وسطی ادامه یافت.

امروزه فولاد معمولاً در کوره‌های تخصصی ساخته می‌شود که شمش‌های «چدن خام» ساخته شده از سنگ آهن را می‌گیرند و در دمای بالا به آلیاژهای فولادی مختلف تصفیه می‌کنند و در عین حال در معرض اکسیژن قرار می‌گیرند. انواع مختلف فولاد دارای مقادیر متفاوتی کربن و سایر عناصر هستند - مانند کروم که برای فولاد ضد زنگ ضروری است.