Ludzie wiedzieli jak zahartować stal już 3000 lat temu

Najstarsze próbki stali zostały odkryte podczas wykopalisk w Turcji. Mają one około 3800 lat, co oznacza, że ludzie wytwarzali wyroby stalowe już 1800 lat p.n.e.

Sama stal jest jednak materiałem dość miękkim. Aby zwiększyć jej jakość, czyli twardość i wytrzymałość, poddaje się ją hartowaniu. Uważa się, że ludzie po raz pierwszy zaczęli hartować stal w pierwszym i drugim wieku naszej ery, kiedy produkcja wyrobów stalowych stała się powszechna. Jednak najnowsze badania pokazują, że w rzeczywistości ludzie potrafili hartować stal prawie tysiąc lat wcześniej - 2 900 lat temu. Nie znaleziono żadnych okazów hartowanej stali, ale kamienne ryciny odkryte na terenie dzisiejszej Portugalii wskazują, że rzemieślnicy z epoki brązu posiadali narzędzia z hartowanej stali.

Historia hartowania stali
Hartowanie stali to proces, w którym stal jest najpierw podgrzewana do temperatury, która zaczyna zmieniać jej strukturę siatki krystalicznej, a następnie jest gwałtownie chłodzona. Powstała w ten sposób zmiana wewnętrznej struktury metalu poprawia jego jakość.

Nie ma dokładnych informacji na temat tego, kto i kiedy po raz pierwszy zahartował stal. Według jednych źródeł stało się to w starożytnym Rzymie, według innych w starożytnym Egipcie. Uważa się, że starożytni rzemieślnicy, aby szybciej schłodzić kute żelazo, umieszczali je w wodzie. W efekcie stwierdzili, że po tym zabiegu jakość stali uległa poprawie.

Z czasem pojawiły się różne techniki hartowania. Jednak ludzie błędnie wierzyli, że jakość zależy bezpośrednio od cieczy, w której zanurzano stal. W efekcie sytuacja była mniej więcej taka sama jak ze starożytną medycyną - technologia osiągnęła punkt absurdu. Na przykład w Bagdadzie zanurzano broń w umięśnionym ciele niewolnika, aby ją zahartować. Wierzono, że siła niewolnika przenosi się wtedy na broń.

W średniowieczu istniał przepis na hartowanie, w którym głównym składnikiem był mocz rudego chłopca. Prawda, w przeciwieństwie do starożytnej medycyny, takie techniki działały. We krwi i moczu stal rzeczywiście twardnieje lepiej niż w wodzie, ponieważ w roztworach soli stygnie wolniej. Idealnie byłoby, gdyby hartowanie nie następowało natychmiast, lecz stopniowo, choć szybko. Na przykład starożytny Damaszek osiągał doskonałe rezultaty chłodząc stal na wietrze.

Czy ludzie hartowali stal przed starożytnym Imperium Rzymskim?

Na terenie dzisiejszej Portugalii archeolodzy odkryli półtorametrowe kamienne filary wykonane z krzemianowo-kwarcowego piaskowca. Badacze byli zaskoczeni rzeźbami na tym kamieniu. Kolumny były ozdobione postaciami ludzi, zwierząt, rydwanów, broni itp. Zdaniem badaczy, skała jest zbyt twarda, by można ją było obrabiać narzędziami z brązu lub kamienia.

Wyniki badań, opublikowane w Journal of Archaeological Science, wskazują, że kamieniarz mógł pracować jedynie przy użyciu stalowych narzędzi. Co więcej, rzemieślnik musiałby je ostrzyć co pięć minut, gdyby nie były hartowane. 

Ale to nie jedyny dowód na to, że starożytne państwo Iberia, położone na terenie dzisiejszej Portugalii i Hiszpanii, posiadało technologię produkcji i hartowania stali. W latach 2000 archeolodzy odkryli w Rocha do Vigio w Portugalii doskonale zachowane żelazne dłuto. Ono również datowane jest na 900 rok p.n.e.

Ostatnie badania wykazały, że dłuto miało wystarczająco dużo węgla, by można je było nazwać stalą. Naukowcy znaleźli też dowody na to, że żelazne narzędzie zostało wykonane lokalnie, czyli na terenie starożytnej osady.

Jednak pomimo istnienia technologii produkcji i hartowania stali w starożytnej Iberii, masowa produkcja wyrobów stalowych rozpoczęła się dopiero w Imperium Rzymskim w pierwszych wiekach naszej ery. Prawdą jest, że analiza artefaktów wykazała raczej niską zawartość węgla, w wyniku czego jakość stali była bardzo przeciętna. Europejscy kowale nauczyli się wytwarzać stal wysokiej jakości dopiero w późnym średniowieczu. Jednak nawet dzisiejszej stali daleko do granicy doskonałości. Wcześniej informowaliśmy, że naukowcy znaleźli sposób na stukrotne poprawienie jakości tego metalu.