История производства современной нержавеющей стали восходит к 19 веку, когда ученые заметили, что железо-хромовые сплавы устойчивы к коррозии под действием определенных кислот. Новое исследование, однако, предполагает, что подобный сплав был разработан намного раньше. Ученые взяли образец шлака с археологического памятника 11 века в Иране, который, как было обнаружено, содержит хром.
Хром обычно добавляют к сплавам для изготовления таких материалов, как инструментальная сталь или нержавеющая сталь. Долгое время считалось, что этот процесс производства изобретен в конце 19-го и начале 20-го веков. Но теперь археологи обнаружили, что древние персы добавляли хром в сталь еще в 11 веке — почти на тысячу лет раньше.
Команда ученых из Университетского колледжа Лондона (UCL), изучила несколько средневековых персидских рукописей и определила археологический памятник на юге Ирана как место древнего производства стали.
Их внимание особенно привлекла одна рукопись. Текст под названием «Компендиум для познания драгоценных камней» был написан в 10 или 11 веке н.э. Он содержал рецепт ковки стали в высокотемпературных тиглях. Изучая рукопись, ученые встретились с одной проблемой — следовать рецепту тысячелетней давности крайне сложно.
«Древние язык и термины для записи технологических процессов или материалов, могут больше не использоваться, или их значение и атрибуция могут отличаться от тех, которые используются в современной науке. Кроме того, умение писать было ограничено социальными элитами. Человек, который фактически выполнял ремесло, не участвовал в написании, что могло привести к ошибкам или упущениям в тексте,» — рассказали авторы исследования.
Один ингредиент, записаный как «русахтай», озадачил археологов. В конце концов они определили его как рудный минерал хромит, который можно использовать для изготовления хромистой стали. Важно отметить, что это также подтвердилось обнаружением следов хромита и хрома в артефактах памятника в Иране.
Используя радиоуглеродный метод датирования нескольких кусков древесного угля, извлеченного из тигля, и кузнечного шлака с этого места, команда определила, что такая практика использовалась между 11 и 12 веками. Электронная микроскопия показала следы хромита в угле, а в шлаке обнаружены стальные частицы, содержащие от одного до двух процентов хрома.
«Наше исследование является первым доказательством преднамеренного добавления минерала в производство стали. Мы считаем, что это персидский феномен. Исследование предоставляет самые ранние известные доказательства производства хромистой стали,» — говорят ученые.
Металл использовался для изготовления доспехов и оружия, включая мечи и кинжалы.
Команда говорит, что рукописи того времени хвалили метод производства за замысловатые узоры на стали, но указывали, что мечи, сделанные из этого материала, были довольно хрупкими.
Мастера того времени также добавляли фосфор, который делал готовый сплав более легким для смешивания, но более хрупким — вот почему оружие, сделанное из этого материала, быстро ломалось.
Исследование было опубликовано в журнале Journal of Archaeological Science.