В Персии хромированную сталь освоили на тысячу лет раньше, чем в Европе
Загадочный компонент стали «русахтаж» из трактата аль-Бируни оказался хромитом.
Археологи из Университетского колледжа Лондона, Кембриджского университета и Университета Кипра нашли доказательства преднамеренного и регулярного добавления минерала хромита в металл при выплавке стали в Иране в XI в. В результате получаемая сталь содержала около 1% хрома. В Европе эксперименты с добавлением в состав стали хрома начались только в конце XVIII в., а массово производить легированную хромом нержавеющую сталь начали только в начале XX в.
Для изготовления высококачественной стали на Ближнем Востоке, в Средней Азии, Индии и на Шри-Ланке с раннего средневековья применялся тигельный процесс, когда металл выплавляется в специальных сосудах из огнеупорных материалов. Такая сталь использовалась для изготовления оружия, в том числе булатных клинков.
Подробное описание рецепта изготовления тигельной стали известно по трактату выдающегося персидского ученого рубежа X–XI вв. аль-Бируни «Китаб аль-Джамахир фи Марифа аль-Джавахир» («Самая всеобъемлющая книга знаний о драгоценных камнях»).
Специалист по древней металлургии Рахиль Алипур из Университетского колледжа Лондона и её коллеги, анализируя текст аль-Бируни, пришли к выводу, что упоминаемый им загадочный компонент «русахтаж» (что буквально значит «обожжённый») представляет собой минерал хромит (хромистый железняк, FeCr2O4). Анализ отходов производства стали с археологического памятника XI в. Чахак на юге Ирана подтвердил их гипотезу. Этот памятник является единственным на территории современного Ирана местом, где обнаружены археологические свидетельства тигельной плавки: фрагменты тиглей, большое количество шлака и заготовка-болванка.
Исследуя находки из Чахака под микроскопом, учёные обнаружили в стали молекулы хрома, марганца и фосфора. Фосфор и марганец в стали встречаются часто, ещё с древности, а вот хромированную сталь научились изготавливать только в начале XX века.
Учёные решили выяснить, попал ли хром в состав стали случайно, в качестве примеси, или был добавлен намеренно. До этого было известно только то, что хром использовался в арабском мире как пигмент лака для керамики. Изучение шлака и фрагментов тиглей показало, что первоначально в железной руде хромовых примесей не было. А это значит, что персидские металлурги сознательно легировали сталь хромом на 1000 лет раньше, чем это научились делать в Европе.
В Чахаке для изготовления высококачественной стали применялся известный на Ближнем Востоке, в Средней Азии, Индии и на Шри-Ланке тигельный процесс, когда металл выплавляется в специальных сосудах из огнеупорных материалов. Такая сталь использовалась для изготовления оружия, в том числе булатных клинков.
Позже метод тигельной плавки был забыт и возрожден лишь в XVIII в. английским металлургом Бенджамином Хантсманом. Другой вид тигельной плавки стали был разработан в 1837 г. русским инженером Павлом Аносовым. В XIX в. и до 1920-х гг. тигельный процесс применялся для получения высококачественной стали, из которой делали режущие инструменты (так называемая «инструментальная сталь»). Позже аналогичного качества сталь начали получать с помощью электродуговой печи.
На верхнем фото: тигель из Чахака с остатками стали (фото: Rahil Alipour)