Järnpelare i Delhi

Järnpelaren i Delhi  är en sju meter hög järnpelare och väger sex och ett halvt ton [K. 1] , som är en del av Qutb Minars arkitektoniska ensemble (därav det andra namnet - Kutub-kolumnen [1] ), som ligger cirka 20 kilometer söder om Gamla Delhi . Kolonnen fick stor popularitet genom att den under de 1600 åren den funnits praktiskt taget undvek korrosion .

Järnpelaren är en av de största attraktionerna i Delhi. Skaror av pilgrimer strömmade till den från urminnes tider, enligt vidskepelse, om du står med ryggen mot kolonnen och slår armarna runt den bakifrån, kommer detta att ge lycka. En annan version av tron ​​säger att i det här fallet kommer en önskan att gå i uppfyllelse. För att undvika skadegörelse byggdes ett staket runt kolonnen 1997 .

Historik för kolumnen

Kolonnen restes 415 för att hedra kung Chandragupta II , som dog 413. Till en början låg den i västra delen av landet i Vishnu- tempelkomplexet i staden Mathura . Kolonnen kröntes med bilden av den heliga fågeln Garuda och stod framför templet . År 1050 förde kung Anang Pola henne till Delhi. Enligt andra källor förstördes tempelkomplexet på 1200-talet. på order av den första Delhi-sultanen; samtidigt flyttades kolonnen till Delhi.

Omnämnandet av kolumnen finns i Biruni från Khorezm 1048 :

<...> fann araberna en järnpelare 70 alnar hög . Hisham ibn-Amir beordrade att gräva ner den till marken, och samtidigt fann man att pelaren grävdes ner ytterligare 30 alnar i marken. Sedan började han fråga om honom, och han fick veta att en Tubba från Jemen hade kommit in i deras land tillsammans med perserna , och när de tog Indien i besittning, kastade jemeniterna denna pelare från sina svärd och sa: "Vi vill inte att gå vidare härifrån till ett annat land”, och tog Sindh i besittning.

- Mezenin, N. A. Järnkolonn i Delhi  : [ arch. 23 december 2010 ] // Intressant om hårdvara. - M .  : Metallurgi, 1972. - S. 52–53. — 200 s.

Närvaron av en så stor järnprodukt på 500-talet symboliserade statens höga rikedomsnivå. Redan efter 600 år, som beskriver (från andras ord) kolumnen, anser Biruni att den bara är en legend.

J. Nehru skrev i boken "The Discovery of India":

Det antika Indien nådde tydligen stor framgång i bearbetningen av järn . Nära Delhi reser sig en enorm järnpelare och förbryllar moderna vetenskapsmän som inte kan bestämma tillverkningsmetoden, som skyddade järn från oxidation och andra atmosfäriska fenomen.

Järnkolonnen i Delhi blev populär bland européer efter den engelske orientalisten och indologen Alexander Cunninghams arbete . De tog med sig ca. För 150 år sedan kritiseras informationen just nu av forskare. Så, Cunningham hävdade att höjden på kolonnen var minst 60 fot (18 m), och vikten var 17 ton. Dessutom följer av dess beskrivning att kolonnen är solid, inte svetsad. Dessa gissningar plockades upp av historiker, och även senare vetenskaplig forskning kunde inte längre skaka deras tro på de mirakulösa egenskaperna hos den "eviga" kolumnen.

En liknande kolonn, nästan dubbelt så hög, tillverkad på 300-talet och nu bevarad i form av fragment, installerades i den indiska staden Dhar [3] .

Tillverkningsmetod

Versioner om att järnpelaren i Delhi påstås ha gjutits eller smidd av ett enda järnstycke ifrågasätts för närvarande.

Troligtvis tillverkades kolonnen genom att smide enskilda järnblock [4] som vägde upp till 36 kg. Som bevis ges tydliga stötmärken och smidessvetslinjer, samt låg svavelhalt (tack vare kolet som används för att smälta malmen ) och en stor mängd icke-metalliska inneslutningar, det vill säga slagg som finns kvar till följd av dålig smide av enskilda sektioner.

Balasubramanyam analyserade kolonnens sammansättning och anti-korrosionsegenskaper, och 2000 publicerades hans arbete, där han gav detaljerade tabeller över den kemiska sammansättningen av de ovan- och underjordiska delarna av kolonnen. Den består av järn, i vilket det inte finns mangan och nästan inget nickel [5] .

Kolonnmaterialets kemiska sammansättning, % [6]
Kol Kisel Svavel Fosfor Kväve Järn
0,08 0,046 0,006 0,114 0,032 99,722

Kolonns motståndskraft mot atmosfärisk korrosion

Legends

Det finns många legender om kolonnen angående dess exceptionella hållbarhet.

Legenden om rostfritt stål

Guider berättar ofta för turister att rostfritt stål användes för att skapa detta monument . En analys gjord av den indiske forskaren Chedari visar dock att Delhi-kolonnen inte innehåller betydande mängder legeringselement , vilket leder till ökad korrosionsbeständighet , medan alla rostfria stål är legerade .

Legenden om superrent järn

Den motsatta uppfattningen var att pelaren var gjord av mycket rent järn [K. 2] (det finns till och med uttalanden om "kemiskt ren", "atomär" och liknande). En sådan hypotes under ett antal år förekom till och med i läroböcker om metallurgi som ett exempel på det höga atmosfäriska motståndet hos rent järn. Faktum är att materialet i kolonnerna när det gäller innehållet av föroreningar (0,278%) når inte ens kommersiellt rent järn , som inte innehåller mer än 0,14% föroreningar. Det mest korrekta namnet på pelarmaterialet är råblästring , svetsning eller blommande järn .

Det finns inget fantastiskt i att få järn med en sådan föroreningshalt i antiken; för detta räcker det att först ta högkvalitativa råvaror (malm, träkol) och försiktigt smida arbetsstycket för att avlägsna det mesta av slaggen. Järn erhölls på liknande sätt under hela den förindustriella eran, fram till tillkomsten av pöl . Det var just produktionen av järn med ett visst innehåll av kolföroreningar, det vill säga stål, som orsakade problem för forntida metallurger - tills Bessemers uppfinning av omvandlaren skiljdes åt alla metoder för dess produktion ( förkolning , kritisk omfördelning) av låg effektivitet och hög instabilitet i resultatet.

Det är också värt att notera att produkter tillverkade av smidesjärn och pöl har en högre väderbeständighet jämfört med moderna stål, särskilt högkvalitativa. Fartyg, brostolpar, delar av skjutvapen och andra produkter tillverkade av detta material skyddades sällan speciellt från korrosion - en naturligt bildad ytfilm av oxider klarade denna funktion ganska framgångsrikt. Metoder för skydd mot korrosion började utvecklas specifikt först efter övergången i slutet av 1800-talet till industriell produktion av kolstål, mer benägna för atmosfärisk korrosion, smält på kol och innehållande mer svavel än gamla stål smält på träkol.

Legender om meteoriskt järn och utomjordiskt ursprung i kolonnen

En populär hypotes var att pelaren i Delhi var gjord av meteoriskt järn . Det är känt att motstå korrosion väl. Men nickel har alltid hittats i meteoriskt järn , och nickel har inte hittats i järnet i indiska kolonner.

Järnkolonnen i Delhi ignorerades inte av ufologer , som kopplar samman dess ursprung med utomjordiska civilisationer .

Teorier och hypoteser

Huvudorsaken till motståndet hos kolonnen från Delhi mot atmosfärisk korrosion är fenomenet passivering av metaller - på dess yta finns en naturligt bildad oxidfilm som förhindrar vidareutveckling av korrosion. Sekundära orsaker är det ökade innehållet av fosforföroreningar i metallen i kolonnen, som inte är en korrosionsskyddande tillsats i sig, ökar förmågan hos stålytan att passiveras och låg luftfuktighet i Delhi. Kolonnen är mycket mindre motståndskraftig mot elektrokemisk korrosion - dess del, grävd i marken, har genomgått betydande korrosion. En liknande kolonn från Konarak , som ligger nära havet, är till stor del korroderad [7] .

Pelaren grävs ner i marken, och denna del av den är täckt med ett centimeterskikt av rost, på vissa ställen prickat med djupa gropar. Markdelen är täckt med ett skyddande lager av oxider med en tjocklek på 50 till 500 mikrometer. … frånvaron av rost på en kolonn i Delhi kan bero på låga nivåer av luftfuktighet. På 50-talet utförde forskare forskning i denna riktning och deras antagande bekräftades. ... materialet som kolonnen i Delhi är gjord av innehåller mer fosfor ... vilket bidrar till bättre ytpassivering . Som ett resultat av noggrann forskning fann man att tjockleken på oxidskiktet på kolonnen från Delhi motsvarar graden av stålkorrosion i denna stad.

- Citerat från: Malina och Malinova , sid. 149–150 Unika klimatförhållanden Speciell termisk regim för kolonnen

Det finns förklaringar som tyder på att kolonnen, på grund av sin massa, håller värmen under lång tid och under lokala klimatförhållanden bildas inte dagg på dess yta [8] .

Torr luft

Ett antal hypoteser förklarar korrosionsbeständigheten hos den ovanjordiska delen av järnpelaren med den torra atmosfäriska luften i Delhi.

Den svenske metallurgen J. Wranglen satte upp experiment där de avskurna bitarna från kolonnen levererades till havets kust och industriregionen i Sverige (havs- och industriatmosfärer är farligast för stål), där de framgångsrikt korroderade. Den underjordiska delen av kolonnen, undersökt av samme J. Wranglen, är täckt med ett lager rost en centimeter tjockt. Det finns även korrosionssår upp till 10 centimeter djupa.

År 1953 publicerade Hudson i Nature [9] en rapport om korrosionshastigheten för kopparstål [ K. 3] och zink på platser med olika klimat , inklusive nära kolonnen. Atmosfären i Delhi visade sig vara på den näst sista platsen när det gäller aggressivitet, och gav bara efter för atmosfären i Khartoum , som är ännu torrare. Även under monsunperioden översteg luftfuktigheten i Delhi-luften det kritiska värdet (70%), vid vilket stål märkbart korroderar, bara på morgontimmarna. I Delhi-atmosfären oxiderar även instabil zink väldigt lite.

Naturlig nitrering av kolumnytan

Vissa forskare hävdar att i atmosfären i Delhi fanns det en gång ett ökat innehåll av ammoniak (på grund av ansamling av människor och djur), vilket i Indiens subtropiska klimat gjorde det möjligt att få ett skyddande lager av järnnitrider på ytan av kolumnen. Med andra ord, kolumnen påstås vara nitrerad av naturen själv . .

Kolumnen vaktades av människor

Eftersom kolumnen var (och förblir) ett föremål för dyrkan under lång tid , och sedan en speciell attraktion, har den aldrig lämnats utan folks uppmärksamhet.

Religiösa riter krävde att kolonnen skulle smörjas med oljor och rökelse . På grund av detta fanns en film ständigt närvarande på kolonnen, vilket skyddade den från korrosion. .

Speciella tekniker för att göra kolumner

Ett antal hypoteser tyder på att de gamla metallurgerna frivilligt eller omedvetet skapade en speciell skyddsfilm.

I synnerhet antas det att under tillverkningen av kolonnen behandlades den med överhettad ånga, och därmed polerades stålet .

Det finns en teori om att järnkolonnen i Delhi skyddas av en film av icke- slaggmaterial som bildas under dess tillverkning.

Stenmatriser för gjutning hittades några kilometer från platsen där kolonnen installerades. Ett kännetecken för detta bergiga område är en ökad strålningsnivå. Det är möjligt att kolonnen efter gjutning låg i flera decennier och under påverkan av strålning förvandlades det övre lagret till amorft järn , som är resistent mot korrosion.

Den kemiska sammansättningen med högt fosforinnehåll och den amorfa järnstrukturen i det övre lagret skapar ett korrosionsskydd, vars huvudkomponent är FePO 4 • H 3 PO 4 • 4H 2 O.

Balasubramanyam, som jämförde gamla tekniker för järnproduktion med moderna och analyserade arkeologiska fynd, noterade att fosfor i antiken inte avlägsnades på ett effektivt sätt (genom slagger), utan förblev i metallen. Senare ståltillverkningsteknologier kunde inte tolerera högt fosforinnehåll eftersom det gjorde stålet sprött. I senare tekniker användes kalk, som också avlägsnade fosfor till slaggen, vilket saknades i gamla tekniker (vilket framgår av frånvaron av kalk och fosfor i gamla slagg). Förekomsten av fosfor är ansvarig för korrosionsbeständigheten [5] .

Kolumn i Delhi som en prototyp av moderna väderbeständiga stål

Det finns en version att när man smälter "med ögat", som hände i antiken, är mycket stora avvikelser i metallens kvalitet möjliga. Ett av dessa undantag kan vara en kolumn.

Moderna väderbeständiga stål (till exempel stål 10KhNDP) har sina egna egenskaper på grund av det höga innehållet av fosfor i dem. Genom samverkan mellan koppar och fosfor, samt krom med syre , koldioxid och vattenånga, bildas svårlösliga föreningar som ingår i oxidfilmframkallningsstålet . Denna film skyddar metallen väl. Korrosionshastigheten för strukturer under sådana skydd under normala förhållanden är cirka 0,3 mm per 100 år [10] .

Sådana stål under varumärket " Corten " uppfanns i USA på 1930 -talet [11] och innehöll upp till 0,15 % fosfor. I Delhi-kolumnen är det 0,11-0,18%.

Se även

Kommentarer

  1. ↑ Kolumnhöjd - 7,21 m. Vikt - 6,511 ton. Diameter i botten - 0,485 m, på toppen - 0,223 m.
  2. ↑ För möjligheterna att tillverka rent järn, se artiklarna Finns det rent järn? Arkiverad 25 januari 2010 på Wayback Machine och " History of Iron Production and Use "
  3. ↑ Enligt rigorösa tester är kolonnmaterialet vanligt lågkolhaltigt stål, mycket rent i svavel och med en överdriven inblandning av fosfor.

Anteckningar

  1. ↑ Terra Incognita: Delhi-pelaren (länk ej tillgänglig) . Hämtad 22 november 2009. Arkiverad från originalet 22 augusti 2010. 
  2. ↑ Agrawal, A. Ch. VIII. Tillkomsten av den härliga epoken Chandragupta II Vicramāditya. // De kejserliga Guptas uppgång och fall.  : [ engelska ] ] . - 1989. - S. 162. - XXXVII, 285 sid. - ISBN 978-81-208-0592-7 .
  3. ↑ Balasubramaniam, R. En ny studie av Dhars järnpelare  : [ eng. ]  : [ arch. 4 februari 2012 ] // Indian Journal of History of Science. - 2002. - Vol. 37, nr. 2. - S. 115-151.
  4. ↑ Kritsa  - en fast svampig massa av järn som erhålls genom att värma (reducera) malm utan att smälta den senare.
  5. ↑ 1 2 Balasubramaniam, R. On the Corrosion Resistance of the Delhi Iron Pillar  : [ eng. ] // Corrosion Science: journal. - 2000. - Vol. 42, nr. 12. - P. 2103-2129. — ISSN 0010-938X . - doi : 10.1016/S0010-938X(00)00046-9 .
  6. ↑ Balezin, = S. A. Inledning  : [ arch. 26 september 2012 ] // Varför och hur bryts metaller ner. : Pos. för studenter. - Ed. 3:e, reviderad. - M .  : Utbildning, 1976. - S. 3-12. — 160 s.
  7. ↑ Malina, Ya. Jordens stora mysterier: Naturkatastrofer och utomjordingar från rymden / Ya. Malina, R. Malinova. — M.  : Framsteg, 1993. — S. 149–150.
  8. ↑ Teknik - ungdom 1978, v.10, sid. 22
  9. ↑ Nature vol. 172, sid. 499
  10. ↑ Mezenin, N. A. Användbar rost  : [ arch. 25 januari 2010 ] // Intressant om hårdvara. - M  .: Metallurgi, 1972. - S. 159–160. — 200 s.
  11. ↑ Gurevich Yu. G. Gåtan med damastmönster. Arkivexemplar daterad 23 januari 2010 på Wayback Machine  - M .: Knowledge, 1985. - 192 sid. - S. 36-45.

Länkar


  Gå till Wikidata-objektet  Ordböcker och uppslagsverk