Химия - Железная колонна в Дели - Способ изготовления

01 марта 2011


Оглавление:
1. Железная колонна в Дели
2. История колонны
3. Способ изготовления

Версии о том, что железная колонна в Дели была якобы отлита или откована из одного цельного куска железа, в настоящее время подвергаются сомнениям.

Скорее всего, колонна изготовлена ковкой отдельных криц железа массой до 36 кг. В качестве доказательства приводятся отчетливо видимые следы ударов и линии сварки, а также малое содержание серы и большое количество неметаллических включений.

Стойкость колонны против атмосферной коррозии

Нержавеющая сталь

О колонне сложилось много легенд, касающихся ее исключительной стойкости. Гиды часто рассказывают, что для создания этого памятника была использована нержавеющая сталь. Однако анализ, сделанный индийским ученым Чедари, показывает, что делийская колонна не содержит легирующих элементов, приводящих к повышенной коррозионной стойкости.

Химический состав материала колонны, %

Углерод	Кремний	Сера	Фосфор	Азот	Железо
0,08	0,046	0,006	0,114	0,032	остальное

Чистое железо

Противоположное мнение заключалось в том, что колонна изготовлена из очень чистого железа. Такая гипотеза в течение ряда лет даже присутствовала в учебниках по металлургии как пример высокой атмосферной стойкости чистого железа.

Метеоритное железо и внеземное происхождение колонны

Популярной была гипотеза о том, что колонна в Дели изготовлена из метеоритного железа. Известно, что оно хорошо сопротивляется коррозии. Но в метеоритном железе всегда находили никель, а в железе индийских колонн никеля не обнаружили.

Железную колонну в Дели не обошли своим вниманием и уфологи, связывающие ее происхождение с внеземными цивилизациями.

Особый тепловой режим жизни колонны

Есть объяснения, указывающие на то, что благодаря своей массе колонна долго сохраняет тепло и в условиях местного климата на её поверхности не образуется роса.

Уникальные климатические условия

Сухость воздуха

Ряд гипотез объясняет антикоррозийную стойкость надземной части железной колонны сухостью атмосферного воздуха в Дели.

Шведским металловедом Й. Врангленом были поставлены опыты, при которых отрезанные от колонны кусочки доставлялись на морское побережье и промышленный район Швеции, где они успешно корродировали. Подземная часть колонны, исследованная тем же Й. Врангленом, покрыта слоем ржавчины толщиной в сантиметр. Встречаются также коррозионные язвы глубиной до 10 сантиметров.

В 1953 году Хадсон опубликовал в журнале «Nature» сообщение о скорости коррозии медистой стали и цинка в местах с различным климатом, в том числе рядом с колонной. Атмосфера в Дели оказалась по агрессивности на предпоследнем месте, уступив лишь атмосфере в Хартуме, еще более сухой. Даже в период муссонов влажность делийского воздуха превышала критическое значение, при котором сталь заметно корродирует, только в утренние часы. В делийской атмосфере даже нестойкий цинк окисляется очень незначительно.

Естественное азотирование поверхности колонны

Некоторые исследователи утверждают, что в атмосфере Дели когда-то было повышенное содержание аммиака, которое в субтропическом климате Индии позволило получить на поверхности колонны защитный слой нитридов железа. Другими словами, колонна якобы азотирована самой природой.

Поверхностная защита железа колонны

Ряд гипотез основаны на том, что колонна сохранилась благодаря особым условиям, случайно или целенаправленно приведшим к образованию на поверхности колонны защитной пленки.

Колонну предохраняли люди

Поскольку колонна долгое время была объектом культового преклонения, а затем — особой достопримечательностью, она никогда не оставалась без внимания людей.

Религиозные обряды требовали умащать колонну маслами и благовониями. Благодаря этому на колонне постоянно присутствовала пленка, предохраняющая ее от коррозии.

Особые приемы изготовления колонны

Ряд гипотез предполагает, что древние металлурги, вольно или невольно создали специальную защитную пленку.

В частности, предполагают, что при изготовлении колонны она была обработана перегретым паром, и таким образом произведено воронение стали.

Есть теория о том, что железную колонну в Дели защищает пленка из шлака, образовавшегося при ее изготовлении.

В нескольких километрах от места установки колонны найдены каменные матрицы для отливки. Особенность этой гористой местности - повышенный уровень радиации. Возможно, что колонна после отливки пролежала несколько десятков лет и под воздействием радиации верхний слой превратился в аморфное железо, которое стойко к корозии. Химический состав с высоким содержанием фосфора и аморфная структура железа верхнего слоя создают антикоррозионную оболочку.

Колонна в Дели, как прообраз современных атмосферостойких сталей

Есть версия, что при выплавке «на глазок», как это бывало в древности, возможны очень большие отклонения в качестве металла. Одним из таких исключений и могла стать колонна.

Современные атмосферостойкие стали, обладают своими особенностями за счет высокого содержания в них такого, казалось бы вредного, элемента, как фосфор. При совместном взаимодействии меди и фосфора, а также хрома с кислородом, углекислым газом и парами воды образуются труднорастворимые соединения, которые входят в состав окисной пленки, обволакивающей сталь. Эта пленка хорошо предохраняет металл. Скорость коррозии конструкций под такой защитой в обычных условиях составляет порядка 0,3 мм за 100 лет.

Такие стали под маркой «Кор-тен» были изобретены в США в 30-х годах ХХ века и содержали до 0,15 % фосфора. В делийской колонне его 0,11 ÷ 0,18 %. Есть у знаменитой колонны и старшая сестра, установленная в городе Дхар в III веке. В составе этой колонны 0,28 % фосфора. Перила лестниц на набережной реки Фонтанки в Санкт-Петербурге, сделанные в 1776 году из сварного железа с высоким содержанием фосфора, простояли неокрашенными в условиях влажного климата.

Просмотров: 3657

<<< Железнение