Stâlp de fier în Delhi

Coloana de fier din Delhi  este o coloană de fier de șapte metri înălțime și cântărește șase tone și jumătate [K. 1] , care face parte din ansamblul arhitectural Qutb Minar (de unde și al doilea nume - coloana Kutub [1] ), situat la aproximativ 20 de kilometri sud de Old Delhi . Coloana a câștigat o mare popularitate prin faptul că în cei 1600 de ani de existență a evitat practic coroziunea .

Stâlpul de Fier este una dintre principalele atracții din Delhi. Mulțimi de pelerini s-au adunat la el din cele mai vechi timpuri, conform superstiției, dacă stai cu spatele la coloană și îți înfășori brațele în jurul ei din spate, asta va aduce fericire. O altă versiune a credinței spune că în acest caz o dorință se va împlini. Pentru a evita vandalismul a fost construit un gard în jurul coloanei în 1997 .

Istoria rubricii

Coloana a fost ridicată în 415 în onoarea regelui Chandragupta al II -lea , care a murit în 413. Inițial, a fost situată în vestul țării, în complexul templului Vishnu din orașul Mathura . Coloana era încoronată cu imaginea păsării sacre Garuda și stătea în fața templului . În 1050, regele Anang Pola a adus-o la Delhi. Potrivit altor surse, complexul templului a fost distrus în secolul al XIII-lea. din ordinul primului sultan din Delhi; în acelaşi timp coloana a fost mutată la Delhi.

Mențiunea coloanei se găsește la Biruni din Khorezm în 1048 :

<...> arabii au găsit un stâlp de fier înalt de 70 de coți . Hisham ibn-Amir a ordonat să-l săpe până la pământ și, în același timp, s-a constatat că stâlpul a fost săpat încă 30 de coți în pământ. Apoi a început să întrebe despre el și a fost informat că un Tubba din Yemen a intrat în țara lor împreună cu perșii , iar când au luat stăpânire pe India, yemeniții au aruncat acest stâlp din săbiile lor și au spus: „Nu vrem. pentru a merge mai departe de aici în altă țară” și a luat stăpânire pe Sindh.

- Mezenin, N. A. Coloana de fier din Delhi  : [ arh. 23 decembrie 2010 ] // Interesant despre hardware. - M .  : Metalurgie, 1972. - S. 52–53. — 200 s.

Prezența unui produs de fier atât de mare în secolul al V-lea a simbolizat nivelul ridicat de bogăție al statului. Chiar și după 600 de ani, descriind (din cuvintele altora) rubrica, Biruni o consideră doar o legendă.

J. Nehru în cartea „Descoperirea Indiei” a scris:

Se pare că India antică a obținut un mare succes în prelucrarea fierului . În apropiere de Delhi, se ridică o coloană uriașă de fier, derutantând oamenii de știință moderni care nu pot determina metoda de fabricare a acesteia, care a protejat fierul de oxidare și de alte fenomene atmosferice.

Coloana de fier din Delhi a câștigat popularitate printre europeni după munca orientalistului și indologului englez Alexander Cunningham . Au adus cca. Acum 150 de ani, informațiile sunt în prezent criticate de cercetători. Deci, Cunningham a susținut că înălțimea coloanei era de cel puțin 60 de picioare (18 m), iar greutatea a fost de 17 tone. În plus, din descrierea sa rezultă că coloana este solidă, nesudată. Aceste presupuneri au fost preluate de istorici, iar cercetările științifice de mai târziu nu le-au mai putut zdruncina credința în proprietățile miraculoase ale coloanei „eterne”.

O coloană similară, aproape de două ori mai înaltă, realizată în secolul al III-lea și păstrată acum sub formă de fragmente, a fost instalată în orașul indian Dhar [3] .

Metoda de fabricație

Versiunile conform cărora coloana de fier din Delhi ar fi fost turnată sau forjată dintr-o singură bucată de fier sunt puse în discuție în prezent.

Cel mai probabil, coloana a fost realizată prin forjarea blocurilor individuale de fier [4] cu o greutate de până la 36 kg. Sunt prezentate semne de impact clar vizibile și linii de sudură de forjare, precum și un conținut scăzut de sulf (mulțumită cărbunelui folosit pentru topirea minereului ) și o cantitate mare de incluziuni nemetalice, adică zgură rămasă ca urmare a forjare slabă a secțiunilor individuale.

Balasubramanyam a analizat compoziția și proprietățile anticorozive ale coloanei, iar în 2000 a fost publicată lucrarea sa, în care a oferit tabele detaliate ale compoziției chimice a părților de deasupra și de sub pământ ale coloanei. Este format din fier, în care nu există mangan și aproape deloc nichel [5] .

Compoziția chimică a materialului coloanei, % [6]
Carbon Siliciu Sulf Fosfor Azot Fier
0,08 0,046 0,006 0,114 0,032 99.722

Rezistența coloanei la coroziune atmosferică

Legende

Există multe legende despre coloană cu privire la durabilitatea sa excepțională.

Legenda oțelului inoxidabil

Ghizii spun adesea turiștilor că oțel inoxidabil a fost folosit pentru a crea acest monument . Cu toate acestea, o analiză realizată de omul de știință indian Chedari arată că coloana Delhi nu conține cantități semnificative de elemente de aliere , ceea ce duce la creșterea rezistenței la coroziune , în timp ce toate oțelurile inoxidabile sunt aliate .

Legenda fierului superpur

Opinia opusă era că coloana era făcută din fier foarte pur [K. 2] (există chiar afirmații despre „pur chimic”, „atomic” și altele asemenea). O astfel de ipoteză a apărut de câțiva ani chiar în manualele de metalurgie ca exemplu al rezistenței ridicate la atmosferă a fierului pur. De fapt, materialul coloanelor din punct de vedere al conținutului de impurități (0,278%) nu ajunge nici măcar în fier pur comercial , care nu conține mai mult de 0,14% impurități. Denumirea cea mai corectă pentru materialul coloanei este fierul brut , sudat sau înflorit .

Nu există nimic fantastic în obținerea fierului cu un astfel de conținut de impurități în timpurile străvechi; pentru aceasta, este suficient să luați inițial materii prime de înaltă calitate (minereu, cărbune) și să forjați cu grijă piesa de prelucrat pentru a îndepărta cea mai mare parte a zgurii. Fierul a fost obținut într-un mod similar de-a lungul erei preindustriale, până la apariția bălțirii . Tocmai producția de fier cu un anumit conținut de impurități de carbon, adică oțel, a cauzat probleme metalurgiștilor antici - până la inventarea convertorului de către Bessemer , toate metodele de producere a acestuia ( carburare , redistribuire critică) s-au distins prin eficiență scăzută și instabilitate ridicată a rezultatului.

De asemenea, este de remarcat faptul că produsele fabricate din fier forjat și fier de bălți au o rezistență mai mare la intemperii în comparație cu oțelurile moderne, în special cu cele de calitate superioară. Navele, fermele de poduri, părțile armelor de foc și alte produse realizate din acest material au fost rareori protejate special împotriva coroziunii - o peliculă de suprafață formată în mod natural de oxizi a făcut față cu succes acestei funcții. Metodele de protecție împotriva coroziunii au început să fie dezvoltate în mod specific abia după trecerea la sfârșitul secolului al XIX-lea la producția industrială de oțeluri carbon, mai predispuse la coroziune atmosferică, topite pe cărbune și care conțin mai mult sulf decât oțelurile antice topite pe cărbune.

Legendele fierului meteoric și originea extraterestră a coloanei

O ipoteză populară a fost că stâlpul de la Delhi a fost făcut din fier meteoric . Se știe că rezistă bine la coroziune. Dar nichelul a fost întotdeauna găsit în fierul meteoric , iar nichelul nu a fost găsit în fierul coloanelor indiene.

Coloana de fier din Delhi nu a fost ignorată de ufologi , care leagă originea ei cu civilizațiile extraterestre .

Teorii și ipoteze

Principalul motiv pentru rezistența coloanei din Delhi la coroziunea atmosferică este fenomenul de pasivizare a metalelor - pe suprafața sa există o peliculă de oxid format natural care împiedică dezvoltarea ulterioară a coroziunii. Motivele secundare sunt conținutul crescut de impurități de fosfor din metalul coloanei, care, nefiind un aditiv anticoroziv în sine, crește capacitatea de pasivare a suprafeței de oțel și umiditatea scăzută a aerului din Delhi. Coloana este mult mai puțin rezistentă la coroziune electrochimică - partea sa, săpată în pământ, a suferit o coroziune semnificativă. O coloană similară din Konarak , situată în apropierea mării, este în mare măsură corodata [7] .

Coloana este săpată în pământ, iar această parte a acesteia este acoperită cu un strat centimetru de rugină, presărată pe alocuri cu gropi adânci. Partea de pământ este acoperită cu un strat protector de oxizi cu o grosime de 50 până la 500 de micrometri. ... absența ruginii pe o coloană din Delhi se poate datora nivelurilor scăzute de umiditate a aerului. În anii '50, oamenii de știință au efectuat cercetări în această direcție și ipoteza lor a fost confirmată. ... materialul din care este făcută coloana din Delhi conține mai mult fosfor ... ceea ce contribuie la o mai bună pasivare a suprafeței . Ca urmare a unei cercetări atente, s-a constatat că grosimea stratului de oxid de pe coloana din Delhi corespunde vitezei de coroziune a oțelului din acest oraș.

- Citat din: Malina și Malinova , p. 149–150 Condiții climatice unice Regimul termic special al coloanei

Există explicații care indică faptul că, datorită masei sale, coloana reține căldura pentru o lungă perioadă de timp și, în condițiile climatice locale, roua nu se formează pe suprafața sa [8] .

Aer uscat

O serie de ipoteze explică rezistența anticoroziune a părții supraterane a coloanei de fier prin uscăciunea aerului atmosferic din Delhi.

Metalurgistul suedez J. Wranglen a pus la punct experimente în care piesele tăiate din coloană au fost livrate pe litoralul mării și în regiunea industrială a Suediei ( atmosferele maritime și industriale sunt cele mai periculoase pentru oțel), unde s-au corodat cu succes. Partea subterană a coloanei, cercetată de același J. Wranglen, este acoperită cu un strat de rugină grosime de un centimetru. Există, de asemenea, ulcere de coroziune până la 10 centimetri adâncime.

În 1953, Hudson a publicat în Nature [9] un raport privind viteza de coroziune a oțelului cupru [K. 3] și zinc în locuri cu climă diferită , inclusiv în apropierea coloanei. Atmosfera din Delhi s-a dovedit a fi pe penultimul loc în ceea ce privește agresivitatea, cedând doar atmosferei din Khartoum , care este și mai uscată. Chiar și în perioada musonului , umiditatea aerului din Delhi a depășit valoarea critică (70%), la care oțelul se corodează vizibil, doar în orele dimineții. În atmosfera din Delhi, chiar și zincul instabil oxidează foarte puțin.

Nitrurarea naturală a suprafeței coloanei

Unii cercetători susțin că în atmosfera din Delhi a existat cândva un conținut crescut de amoniac (datorită acumulării de oameni și animale), care în clima subtropicală a Indiei a făcut posibilă obținerea unui strat protector de nitruri de fier pe suprafața coloana. Cu alte cuvinte, coloana ar fi nitrurata de natura însăși . .

Coloana era păzită de oameni

Din moment ce coloana a fost (și rămâne) un obiect de cult pentru o lungă perioadă de timp , și apoi o atracție specială, nu a fost niciodată lăsată fără atenția oamenilor.

Riturile religioase cereau ungerea coloanei cu uleiuri și tămâie . Din acest motiv, o peliculă a fost prezentă în mod constant pe coloană, protejând-o de coroziune. .

Tehnici speciale de realizare a coloanelor

O serie de ipoteze sugerează că metalurgiștii antici au creat voluntar sau fără să vrea o peliculă de protecție specială.

În special, se presupune că în timpul fabricării coloanei a fost tratată cu abur supraîncălzit și, astfel, oțelul a fost lustruit .

Există o teorie conform căreia coloana de fier din Delhi este protejată de o peliculă de material non- zgură format în timpul fabricării sale.

Matrici de piatră pentru turnare au fost găsite la câțiva kilometri de locul unde a fost instalată coloana. O caracteristică a acestei zone muntoase este un nivel crescut de radiații. Este posibil ca coloana după turnare să stea timp de câteva decenii și, sub influența radiațiilor, stratul superior să se transforme în fier amorf , care este rezistent la coroziune.

Compoziția chimică cu conținut ridicat de fosfor și structura de fier amorf a stratului superior creează un înveliș anticoroziv, a cărui componentă principală este FePO 4 •H 3 PO 4 •4H 2O .

Balasubramanyam, comparând tehnologiile antice de producție a fierului cu cele moderne și analizând descoperirile arheologice, a remarcat că în antichitate fosforul nu a fost îndepărtat într-un mod eficient (prin zgură), ci a rămas în metal. Tehnologiile ulterioare de fabricare a oțelului nu au putut tolera conținutul ridicat de fosfor, deoarece făcea oțelul fragil. În tehnologiile ulterioare, a fost folosit var, care a îndepărtat și fosforul din zgură, care era absent în tehnologiile vechi (după cum arată absența varului și a fosforului în zgura veche). Prezența fosforului este responsabilă pentru rezistența la coroziune [5] .

Coloana din Delhi ca prototip de oțeluri moderne rezistente la intemperii

Există o versiune conform căreia, la topirea „cu ochi”, așa cum se întâmpla în antichitate, sunt posibile abateri foarte mari în calitatea metalului. Una dintre aceste excepții ar putea fi o coloană.

Oțelurile moderne rezistente la intemperii (de exemplu, oțelul 10KhNDP) au propriile lor caracteristici datorită conținutului ridicat de fosfor din ele. Odată cu interacțiunea comună a cuprului și fosforului, precum și a cromului cu oxigenul , dioxidul de carbon și vaporii de apă, se formează compuși puțin solubili care fac parte din oțelul care învelește filmul de oxid . Acest film protejează bine metalul. Rata de coroziune a structurilor aflate sub o astfel de protecție în condiții normale este de aproximativ 0,3 mm la 100 de ani [10] .

Astfel de oțeluri sub marca „ Corten ” au fost inventate în SUA în anii 1930 [11] și au conținut până la 0,15% fosfor. În coloana Delhi, este 0,11-0,18%.

Vezi și

Comentarii

  1. ↑ Înălțimea coloanei - 7,21 m. Greutate - 6,511 tone. Diametrul jos - 0,485 m, sus - 0,223 m.
  2. ↑ Pentru posibilitățile de producere a fierului pur, vezi articolele Există fier pur? Arhivat 25 ianuarie 2010 la Wayback Machine și „ Istoria producției și utilizării fierului ”
  3. ↑ Conform unor teste riguroase, materialul coloanei este oțel obișnuit cu conținut scăzut de carbon, foarte pur în sulf și cu un amestec excesiv de fosfor.

Note

  1. ↑ Terra Incognita: Delhi Pillar (link indisponibil) . Consultat la 22 noiembrie 2009. Arhivat din original pe 22 august 2010. 
  2. ↑ Agrawal, A. Ch. VIII. Apariția Epocii Glorioase Chandragupta II Vicramāditya. // Ridicarea și căderea Guptasului imperial.  : [ engleză ] ] . - 1989. - P. 162. - XXXVII, 285 p. - ISBN 978-81-208-0592-7 .
  3. ↑ Balasubramaniam, R. Un nou studiu al stâlpului de fier Dhar  : [ ing. ]  : [ arh. 4 februarie 2012 ] // Indian Journal of History of Science. - 2002. - Vol. 37, nr. 2. - P. 115-151.
  4. ↑ Kritsa  - o masă solidă spongioasă de fier obținută prin încălzirea (reducerea) minereului fără a le topi pe acesta din urmă.
  5. ↑ 1 2 Balasubramaniam, R. Despre rezistența la coroziune a stâlpului de fier din Delhi  : [ ing. ] // Corrosion Science: jurnal. - 2000. - Vol. 42, nr. 12. - P. 2103-2129. — ISSN 0010-938X . - doi : 10.1016/S0010-938X(00)00046-9 .
  6. ↑ Balezin, = S. A. Introducere  : [ arh. 26 septembrie 2012 ] // De ce și cum se descompun metalele. : Poz. pentru studenti. - Ed. a 3-a, revizuită. - M .  : Educaţie, 1976. - S. 3–12. — 160 s.
  7. ↑ Malina, Ya. Marile mistere ale Pământului: dezastre naturale și extratereștri din spațiu / Ya. Malina, R. Malinova. — M.  : Progres, 1993. — S. 149–150.
  8. ↑ Tehnica - tineret 1978, v.10, p. 22
  9. ↑ Natura vol. 172, p. 499
  10. ↑ Mezenin, N. A. Rugina utilă  : [ arh. 25 ianuarie 2010 ] // Interesant despre hardware. - M  .: Metalurgie, 1972. - S. 159-160. — 200 s.
  11. ↑ Gurevici Yu. G. Ghicitoarea modelului damasc. Copie de arhivă din 23 ianuarie 2010 la Wayback Machine  - M .: Knowledge, 1985. - 192 p. - S. 36-45.

Link -uri


  Accesați articolul Wikidata  Dicționare și enciclopedii