Сторінки історії

За неоліту на зміну кістці й каменю поступово прийшла мідь. Спочатку самородна, а потім, у зв'язку з освоєнням міделиварної справи, настала мідна доба. Пластичність міді давала можливість отримувати при холодному куванні дуже тонкі, досить тверді і пружні леза ножів, списів та інструментів. Мідний інструмент перевершував кам'яний своєю продуктивністю в 5 — 10 разів, що визначило поступ у галузі обробки матеріалів. Прикладом ефективності застосування мідних інструментів може служити одне з сімох чудес світу — піраміда Хеопса. Вона складена з 2300000 кам'яних блоків вагою по 2,5 т, кожен з яких оброблений мідним інструментом.

Найбільшим відкриттям давніх часів була поява бронзи, що визначила цілу епоху в історії людської цивілізації. Спочатку бронзу отримували при змішуванні олов'яної і мідної руд, навіть не підозрюючи про існування чистого олова. Невелике додавання до міді олова різко збільшує твердість сплаву і поліпшує його ливарні властивості. При додаванні 25% олова температура плавлення міді знижується з 1083°С до 800°С, що дає можливість отримувати сплави з різною температурою плавлення.

Слово "бронза" походить від назви розташованого на березі Адріатичного моря італійського містечка Бріндізі, що славилося виробами з цього металу. Бронза була відома індусам, ассирійцям, грекам, римлянам. У V ст. до н. е. з неї виливали велетенські статуї. Одним з семи чудес світу був Колос Родоський. Вилита з бронзи в III ст. до н. е. велична 32-метрова статуя бога Сонця — Геліоса (скульптор Харет) стояла над входом до внутрішньої гавані порту Родоса. Висота її дозволяла пройти під нею найбільшим суднам. На жаль, статуя простояла недовго — вона зруйнувалася через 50 років внаслідок землетрусу. Не менш грандіозна статуя Будди в японській провінції Тодайдзи. Вона вилита у VIII ст. і важить 400 т.

Технологія виготовлення виробів з міді і її сплавів розвивалася разом з розвитком виробничих сил і багато в чому визначила поступ людської цивілізації. З часом утилітарні предмети перетворювалися на твори мистецтва. Нерідко поруч з куванням застосовувалося лиття, вилиті й куті елементи з'єднували за допомогою клепання і паяння, прикрашали гравіруванням, зерню, сканню, інкрустаціями. Поверхню деяких виробів ретельно обробляли і вкривали сріблом або патинували.

Давні бронзові вироби звичайно складаються з 90% міді і 10% олова. Чудові властивості олов'янистих бронз дозволяли виливати в кам'яних однобічних і двобічних формах різної складності вироби. Найскладніші вироби створювалися за виплавними восковими моделями. Виливні речі давні майстри ретельно оздоблювали різьбленням, гравіруванням, інкрустували каменем, смальтою, кольоровими вставками, втирали в них пасти та пігменти.

Спираючись на археологічні джерела, можна твердити, що на території України в II тис. до н. е. існувало бронзоливарне виробництво. Справжніми творами мистецтва с знахідки з поховань кіммерійців, скіфів і сарматів, що населяли Північне Причорномор'я з VII ст. до н. е. до III ст. н. е. У похованнях скіфських воїнів-дружинників і царських курганах, як правило, зустрічаються бронзові казани, навершя, жезли, пряжки, накладки кінської збруї та ін. (іл. 23, 24).

До складу сучасної бронзи, крім олова, входять цинк, свинець, алюміній, марганець, берилій. Невеликі добавки цих металів помітно змінюють властивості бронзи і надають їй різних якостей.

Іншим поширеним сплавом на основі міді є латунь — сплав міді з цинком. Тривалий час цей сплав вважався рідкістю, а вироби з нього коштували дуже дорого. Єгипетські жерці, які були першими "алхіміками", знали секрети отримання штучного золота: рецепт його розшифрований на сторінках рукописного тексту, виявленого в одній з гробниць у Фівах. Цей сплав є звичайнісінькою латунню. Щоб "золото" не окиснювалося, єгипетські жерці радили промовляти довгі молитви і заклинання.

В Україні ще в часи Київської Русі володіли великим мистецтвом виготовлення виробів з бронзи, до складу якої, крім олова, вводили невелику кількість цинку. За складом цей сплав близький до візантійської бронзи і був, імовірно, запозичений у візантійських майстрів.

В античній Греції для виливання статуй застосовували потрійний сплав: мідь — олово — свинець. На бронзових виробах з домішком свинцю згодом утвориться темна патина, що надає предметам приємного зовнішнього вигляду. Свинцево-олов'яниста бронза широко застосовувалася в давніх Індії, Китаї, в східних провінціях Римської імперії. На території України в похованнях кочовиків, передусім скіфів, нерідко зустрічаються речі зі свинцевистої бронзи.

Велике значення при виготовленні виробів мав колір металу, який посилювався після шліфування та полірування. Спираючись на середньовічні писемні джерела, можна зробити висновок, що давні металурги отримували мідні сплави шляхом змішування різних руд з міддю. У середні віки мідні сплави називалися за кольором: "червона мідь", "жовта мідь", "зелена мідь", "біла мідь". При аналізі цих сплавів встановлено, що вони містять нікель, свинець, олово, цинк, залізо тощо.

Залежно від кількості олова в складі бронзи її поділяли на дзвонову — 20%, гарматну — 10%, медальну (монетну) — 3 — 8% олова і 1% цинку, дзеркальну — 30% олова. Для оздоблення меблів у Франції в XVIII ст. застосовували сплав ормолу, що складається з рівних частин міді і олова або міді і цинку. Накладки з ормолу майстри додатково оздоблювали гравіруванням, втирали темні пасти або золотили.

Латунь, що містить до 10% цинку, називається томпаком. Цей сплав у XVIII ст. застосовувався для виготовлення ювелірних виробів і прикрас. Сплав півтомпак — латунь, що містить від 14 до 21% цинку.

Для імітації виробів під срібло були винайдені сплави мельхіор і нейзильбер. "Нейзильбер" у перекладі з німецької означає "нове срібло"; він містить 5 — 35% нікелю і 13 — 45% цинку. Сплав має високу корозійну стійкість. Іноді його називали альпаном, арґентаном або варшавським сріблом, але часом ці назви стосувалися виробів з посрібленої латуні.

Мельхіор — винайдений у Франції сплав, що містить у своєму складі від 5 до 30% нікелю. Нагадує кольором золото й сплав алюмінієвої бронзи з вмістом 5% алюмінію. Дуже схоже на золото так зване французьке золото, яке складається з міді, 16% олова, 26% цинку. Сплав з олова, сурми і міді ("британський метал") має чудові ливарні властивості, не тьмяніє на повітрі, добре полірується, легко обробляється.

У часи Відродження патинування набуло масового характеру в зв'язку зі зверненням до античного мистецтва. У середині XIX ст. щільною чорно-зеленою патиною "під старовину", що приховує колір металу, вкривали усі скульптури. У добу бароко в мистецтві переважали відкриті кольори і блискучий метал. Стиль рококо ще більше посилює контраст між технікою обробки і металевою поверхнею. Поєднання матового і блискучого золочення різних відтінків із застосуванням різної фактури декорування, вкритих сріблом і золотом поверхонь з штучним патинуванням окремих деталей бачимо в стилі ампір.

ЗАЛІЗО

Хімічний елемент, символ Fe, порядковий номер 26, атомна вага 55,85, валентність II, III, щільність 7,87 г/см³, має температура плавлення 1539°С, твердість за Брінеллем 60 кгс/мм². Залізо добре кується в холодному і нагрітому стані, проводить електричний струм, має чудові магнітні властивості, голубувато-білий колір і сильний блиск.

Властивості заліза залежать від наявності в сплаві домішок і, головне, від кількості розчиненого в ньому вуглецю. Сплав, що містить понад 2% вуглецю, називається чавуном. Чавун твердіший за залізо, крихкий, має хороші ливарні властивості, сірий колір і нижчу, порівняно з залізом, температуру плавлення. Сплав, що містить менше 2% вуглецю, називається сталлю. Всі сплави заліза належать до чорних металів.