Uppfinningen av Smältning

Metallurgi och smältning är kanske några av de viktigaste innovationerna i mänsklighetens historia då de förändrade transporter, krigföring, handel, jordbruk och mer. Smältning och bearbetning av metaller gav ett valutasystem och gjorde den industriella revolutionen - från ånga till elektricitet - möjlig.

Smältning

Kopiera Detta Exempel — Eller — Gör din Egen Storyboard

Fler alternativ

Utveckling av metallurgi och smältning

Metallurgi som det är känt idag utvecklades under en period på cirka 6.500 år. Uppfinningen och efterföljande utveckling av metallurgi och smältning åberopades av civilisationer för vapen, verktyg, jordbruksinstrument, hushållsartiklar, dekorationer etc. De första metallerna som användes var guld, silver och koppar, eftersom dessa inträffade i deras naturliga eller metalliska stat. De allra tidigaste formerna var sannolikt guldnuggor som hittades i flodbäddens sand. De första kända kopparartefakterna hittades i Irak och daterades till 8700 f.Kr. Mot slutet av stenåldern användes dessa metaller dekorativt och praktiskt. Det upptäcktes att guld kunde formas till större bitar genom kallhammare, men koppar kunde inte. Från och med omkring 7000 f.Kr. började neolitiska folk hammar koppar till råknivar och sickles; dessa verktyg varade längre än stenverktyg och var lika effektiva. Egyptier gjorde vapen av meteoriskt järn från ca 3000 f.Kr. Mellan stenåldern och bronsåldern inträffade en övergångsperiod som har blivit uppkallad efter kombinationen av material koppar och sten - Chalcolithic Period.

Upptäckten att metaller som koppar skulle kunna extraheras ur malmen genom att uppvärma metallen bortom smältpunkten och att sådana metaller skulle kunna formas genom smältning och gjutning i formar var avgörande för att leda till metallåldern. Den första metallen som smältes var i den antika Mellanöstern och var sannolikt koppar. De tidigast kända artefakterna som formades genom smältning och mögel är kopparaxlar från Balkan som dateras till 4: e millennium f.Kr. Ugnar med tvångsutkast har uppfunnits för att nå de höga temperaturer som krävs för smältning. Ugnen drivs med kol fram till 1700-talet när koks - en fast rest bildad av värme bituminös kol - introducerades i England.

Nästa kritiska upptäckt var att kombinationen av koppar och tenn gjorde en överlägsen metallbrons. Serbien använde koppar och tenn för att skapa bronsobjekt, som markerar början av bronsåldern. Olika typer av brons gjordes för olika ändamål och smältteknik spred - sannolikt genom handel och migration - från Mellanöstern till Egypten, till Europa och Kina. Vid 2500 f.Kr. användes en teknik som kallades lödning - genom att smälta och flytta en fyllnadsmetall i fogen - användes, vilket framgår av det gulddryckningsfartyget som gjordes för drottning Puabi i den sumeriska staden Ur. Det finns också flera exempel på denna teknik från Troy och Egypten runt den här tiden. Denna teknik används fortfarande idag.

Medan det inte finns något sätt att bestämma början på järnåldern, hittades järnartefakter som dateras till 2500 f.Kr. i Hattic gravar. Forskare tror att hetiterna uppfann processen att extrahera järn från malmen och bilda en bearbetbar metall, även om små bitar av järn gjordes naturligt i smältugnar av koppar. Vid 1800 f.Kr. hade Indien börjat arbeta järn, och uppenbarligen ansåg Imperial Rom att Indien var utmärkt gjutjärnsarbetare. Anatolien gjorde järnvapen i stor skala och sålunda anses detta typiskt som den äldsta början av järnåldern. Vid 1000 f.Kr. introducerades järnarbete till Europa, och användningen spred sig västerut ganska långsamt. Ironmaking hade nått Storbritannien vid tiden för den romerska invasionen, cirka 55 fvt. Även om vissa regioner inte ens hade implementerat tekniken, tyder bevis på att andra regioner använde härdningsprocesser för att förbättra svärdens skärpa etc. Vid den här tiden hade Östafrika också börjat arbeta med stål.

Tempererad martensit hittades i Galileen, som dateras till cirka 1200 f.Kr. Tempererande ökar legeringens seghet som stål och gjutjärn. Stora stålmängder tillverkades i Sparta med 650 f.Kr., och med 600 f.Kr. producerades wootz-stål i Indien. De närmaste hundra åren såg många utvecklingar inom metallurgiindustrin. Song, Kina skapade en metod för att använda mindre kol i en masugn; Romarna förbättrade gruvorganisationen och förvaltningen; Östasien uppfann processen som senare kallades Bessemer-processen. Från 1623 e.K. påverkades Pascals lag värmebehandling av metall och de första järn gjuterierna inrättades i Storbritannien 1700 AD. Elbågsugnen utvecklades 1907 AD. Många fler utvecklingar gjordes, bland annat publikationen av metallurgisk kunskap i boken De Re Metallica under 1500-talet av Georg Agricola, som betraktas som "mineralogens far". Idag används vissa av dessa tekniker fortfarande, men många utvecklingar har gjorts för att modernisera processen.

Skapa din egen storyboard

Prova det gratis!

Exempel på effekterna av metallurgi / smältning

• Upptäckten av brons markerade ett betydande tekniskt skift i mänsklig historia.


• Utvinning och bearbetning av järn var en viktig faktor för filistéernas framgång.


• Utvecklingen i utvinning och bearbetning av metaller krävde utvecklingen av annan teknik, särskilt användningen av eld och ugnar.


• Metaller har varit och fortsätter att användas för valuta runt om i världen.


• Metallurgi ledde till upptäckten av smältning och gruvdrift, som nu är stora industrier.


• Transport, krigföring, jordbruk, vardagliga föremål, konstruktion - nästan allt - har påverkats och avancerats av metallurgi, vilket gör det kanske en av de viktigaste processerna som någonsin uppfunnits.