Nerezová ocel se vyráběla o 1000 let dříve, než se soudilo

TLDR: Běžně se udává, že nerezová ocel, tedy spojení železa a chrómu, byla vynalezena až v 19. století. Nové objevy britských archeologů v Íránu ale dokazují, že v regionu se taková ocel dělala skoro o 1000 let dříve. Studie byla publikována v The Journal of Archaeological Science.

Tajemství nerez oceli

Historie současné nerezové – či správněji korozivzdorné – oceli se začala psát v 19. století. V roce 1821 se totiž po sérii experimentů podařilo prokázat odolnost slitiny železa s chrómem proti účinkům lučavky královské. V roce 1838 pak ta samá slitina prokázala své kvality při experimentu s korozivním atmosférickým prostředím. Skutečný průmyslový výzkum a vývoj chromové oceli (plus s niklem) pak započal v prvních letech 20. století. Pro zajímavost: v kladenské Poldině huti vyvinuli na tomto principu ocel pro hlavně loveckých pušek s vysokým obsahem niklu v roce 1910.

Problematika koroze železa a snahy této korozi bránit je pochopitelně o mnoho starší. Nad korozí kovových součástí staveb se zamýšleli řečtí i římští klasikové. Někdy v 5. století n. l. pro změnu v Indii vznikl unikátní železný litinový sloup, kde se pomocí velmi specifických podmínek podařilo dosáhnout toho, že nekoroduje (záhadologové ho mají rádi, věda jeho tajemství ale už rozlouskla). Už evropský středověk experimentoval s pokovováním železa cínem, později mědí. Samotná chemická podstata koroze ale byla pochopena až v řečeném 19. století.

Ve světle těchto informací je potom více než překvapivé nedávné zjištění archeologů. Své objevy publikoval tým Rahila Alipoura z University College of London na stránkách magazínu The Journal of Archaeological Science. Vědátoři došli přesvědčivě k závěru, že ve středověké Persii 11. století se metalurgové cíleně snažili o výrobu chromové, nerezové oceli. Naše první věta tak není pravdivá (jinak vám ale nelžeme rádi) – historie korozivzdorné oceli je ve skutečnosti o devět staletí starší!

Mikroskopické zbytky oceli ve strusce nesly stopy chrómu. (Zdroj: Rahil Alipour/UCL)

Zapomenutá technologie

Na počátku bylo studium písemných pramenů. Archeologové se díky starým perským spisům už nějakou dobu zajímali o lokalitu Chahak v dnešním Iránu. Podle písemných zpráv se totiž zdá, že v místech, kde se dnes nachází malá vesnice, býval ve středověku důležitý uzel zpracovávání železa a obchodu s ním. Při dílčím studiu spisů v rámci jiné práce se pak objevila stopa, která navedla badatele k jejich aktuálním zjištěním.

Rukopis slavného učence Abu-Rayhan Biruniho s názvem „Rukověť k poznání drahých kamenů“ totiž popisoval výrobu tzv. kelímkové oceli. Při tomto postupu se zjednodušeně řečeno ocel taví v „kelímku“, ve kterém se vytváří slitina železa a dalších látek. Rukopis ovšem zmiňoval tajemnou přísadu zvanou rusakhtaj, což lze doslova přeložit jako „spálené“. Po dlouhém a poměrně náročném rozboru spisu nakonec Marcos Martinon-Torres z University of Cambridge dospěl k závěru, že by mohlo jít o chromitý písek.

Archeolog Torres přitom dodává, že ani samotné čtení písemných pramenů nebylo jen tak. Badatelé se potýkali s neznalostí dávno ztraceného dialektu jazyka, řadou nerozluštěných termínů, které se už v dnešním jazyce Farsí nepoužívají a podobně. Navíc se zdálo, že spis byl určený elitě, učencům pro poučení a že ho nepsal samotný metalurg pracující se železem.

Podle všeho šlo skutečně o popis výroby kelímkové, nízkochromové oceli. Ta sice nebyla tak moc odolná, jako současné korozivzdorné ocele, ale na svou dobu muselo jít o skutečný zjev – ocel, která takřka nerezaví. Jde o vůbec nejstarší prokázanou výrobu takové nerez oceli, kdy byl chrom v podobě chromitého písku cíleně míchán s taveným železem. Evropanům doby průmyslové revoluce ale chemické nadání upírat nechceme – v 19. století objevovali principy technologie znovu, protože perská nerezová ocel upadla v naprosté zapomnění.

Úlomek tavícího kelímku se zbytky strusky a oceli. (Zdroj: Rahil Alipour/UCL)

Prozkoumejte muzea!

Nebojte se, drazí čtenáři, celá studie není postavená jen na písemných pramenech, to by jaksi nestačilo. Archeologové se skutečně vydali do lokality Chahak v Iránu. Kopali a bádali a protože věděli co hledají, podařilo se jim brzy ve zbytcích po kovářské výrobě skutečně najít stopy chromitu – tedy minerálu chromu. Zkrátka: chromitý písek – ukázalo se, že spisy si nevymýšlely. Navíc díky nálezu chromitu spolu s kovářským dřevěným uhlím bylo možné provést přesně radiokarbonové datování.

To podařilo datovat zjištěné pozůstatky ocelové metalurgie (tj. hlavně struska a uhlíky) do doby od 10. do 12. století. Nacházíme se tedy v době mezi „zlatým věkem Persie“ a mongolským nájezdem ve 13. století, který úplně rozvrátil region. Persie se sice v 11. století dostala pod nadvládu tureckých Seldžukú, zůstávala ale srdcem kultury a obchody pro celý muslimský svět. Mimochodem, vidíme tu dlouhou propast mezi výrobou v 19. století.

Analýza také ukázala, že do oceli přidávali i fosfor. Fosfor se mohl při výrobě kelímkové oceli přidávat pro to, že usnadňoval míchání slitiny. Bohužel měl jako vedlejší efekt větší křehkost. Tím se dostáváme opět ke spojení písemných a hmotných pramenů. Některé dobové spisy totiž prý říkají, že ocel z Chahaku je krásná a drahá, ale příliš křehká. Chahakská ocel musela být mimořádná svou odolností vůči korozi, metalurgický převrat ale nezpůsobila pro svou křehkost. Je ale otázka, jestli by bez pomoci fosforu dokázali chromitou slitinu železa vůbec vyrobit v dostatečné kvalitě.

I když se z dlouhodobého hlediska tato první nerez ocel neprosadila, přesto se na čas vyráběla. Autoři studie tedy upozorňují, že by dalším krokem mělo být prozkoumání muzejních expozic a depozitářů, kde se vyskytují nástroje a zbraně z perské kotlíkové oceli vyrobené. Mohlo by se ukázat, že některé z dochovaných artefaktů jsou ve skutečnosti právě z nerezové, chromité slitiny. Závěrem lze asi dodat, že celá studie hlavně ukazuje, že není dobré brát jako jisté…v podstatě nic v historii. Jen náhodou se totiž přišlo na to, že starý údaj „nerezová ocel – poprvé od 19. století“ prostě neplatí.

Zdroj: Universal, vlastní

[Petr Zajíček]

Vědátor vzniká v dílně spolku studentů a popularizátorů vědy UP Crowd za podpory MUDRstart, který tvoří přípravné testy pro studenty vysokých škol. Krom různých autorů projekt jako šéfredaktor vede Ladislav Loukota – jeho kontaktní mail je vedatororg@seznam.cz

Diskuze

Reklama